Проектирование и расчет автомобиля

Печать

Решение задач ВСТИ

Решение задач ВСТИ

Расчет предельных отклонений, предельных размеров деталей цилиндрического соединения и выбор стандартной посадки.

Исходные данные: номинальный диаметр соединения D = 13 мм, посадка в системе отверстия (СН), предельные параметры посадки = 51 мкм и = 6 мкм.

 

1. Подобрать по ДСТУ ISO 286-2002 числовые значения допусков на обработку вала и отверстия, определить квалитеты и основные отклонения для образования посадки в системе отверстия, определить числовые значения верхних и нижних отклонений отверстия и вала.

 

1.1 Определяем вид посадки. Так как заданы предельные значения натягов, то, следовательно, посадка с натягом.

 

1.2  Допуск посадки с натягом

TП = Nmax - Nmin = 0,051 - 0,006 = 0,045 мм.

 

1.3 Допуски вала и отверстия.

На первом этапе расчета принимаем допуски отверстия и вала равными, т. е. соответствующими одному квалитету:

TD = Td =

Ближайшие стандартные значения допусков вала и отверстия:

18 мкм,    квалитет IT7;

18 мкм,  квалитет IT7;

Правильность принятых допусков проверяем соблюдением условия

;

=18 + 18 = 36 мкм; 45 мкм. Так как равенство не соблюдается, принимаем отверстие на один квалитет грубее вала.

Ближайшие стандартные значения соответствуют квалитетам 1Т7 и 1Т8 и значениям допусков вала 18 мкм и отверстия 27 мкм. Еще раз проверяем правильность равенства:

; 45= 18 + 27.

 

1.4 Предельные отклонения вала и отверстия

Основное отклонение отверстия в системе СН: EI = H = 0. Для определения основного отклонения вала строим графическое изображение выбираемой посадки в такой последовательности (рис. 1.1):

-    проводим нулевую линию, условно обозначающую номинальный диаметр соединения  = 13 мм;

-    строим поле допуска отверстия Н8 и проставляем его предельные отклонения от нулевой линии ES = + TD = +27 мкм; EI = 0;

-    строим поле допуска вала выше поля допуска отверстия, исходя из заданных  значений параметров посадки с натягом;

-    определяем предельные отклонения вала:

27 + 6 = +33 мкм;

= + 51 мкм.

 

Следовательно, численное значение основного (ближайшего  к номинальному) отклонения вала равно +33 мкм.

Для определения условного (буквенного) обозначения основного отклонения вала воспользуемся таблицами предельных отклонений.

Для  = 13 мм предельные отклонения вала  +51 мкм и  +33 мкм в седьмом квалитете соответствуют полю допуска u7.

Выбранная нами стандартная посадка  обеспечивает заданные значения функциональных натягов  51 мкм;  6 мкм.

 

1.5 Предельные размеры отверстия и вала

Предельные размеры отверстия:

Dmax = D + ES = 13 + 0,027 = 13,027 мм;

Dmin = D + EI = 13 + 0 = 13 мм.

Предельные размеры вала:

dmax = D + es = 13 + 0,051 = 13,051 мм;

dmin = D + ei = 13 + 0,033 = 13,033 мм.

 

 

2 Построить схему расположения полей допусков отверстия и вала, нанести основные обозначения и числовые значения всех параметров соединения.

схема расположения полей допусков

Рисунок 1.1 – Схема расположения полей допусков отверстия и вала

 

 

3 Выполнить схематический чертеж соединения отверстия и вала, отдельно отверстия и вала. Указать на чертеже размеры соединения, отверстия и вала разными способами. Выбрать числовые значения шероховатости по параметру Ra в зависимости от квалитета точности и указать на эскизах вала и отверстия.

обозначение размеров полей допусков

Рисунок 1.2 - Обозначение размеров, полей допусков и предельных

отклонений на чертежах

 

 

4 Построить общую схему полей допусков деталей, предельных рабочих и контрольных калибров. Рассчитать исполнительные размеры калибров.

Изображаем схему полей допусков рабочих и контрольных калибров. Допуски на изготовление скоб Н1, пробок Н и контркалибров Нр, износ проходных скоб у1 и у, смещение середины полей допусков проходных калибров z и z1 находим из таблиц стандартов, исходя из номинального размера D и квалитетов отверстия и вала. Т.к. D < 180 мм, параметры a и a1 равны 0.

-    для вала D = 13 мм; 7 квалитет;

параметры скобы Н1 = 3 мкм; z1 = 2,5 мкм; у1 = 2 мкм; a1= 0

параметр контркалибров Нр = 1,2 мкм;

 

-    для отверстия D = 13 мм; 8 квалитет;

параметры пробки Н = 3 мкм; z = 4 мкм; у = 4 мкм; a = 0

 

По построенной схеме рассчитываем предельные и изношенные размеры калибров и контркалибров с занесением результатов в таблицу 1.1.

 

схема расположения полей допусков

Рисунок 1.3 - Схема расположения полей допусков деталей, калибров и контркалибров для посадки Æ 13 Н8/u7

 

Предельные размеры калибра-пробки – ПР; НЕ:

ПРmax = Dmin + z + H/2 = 13 + 0,004 + 0,0015 = 13,0055 мм;

ПРmin == Dmin + z - H/2 = 13 + 0,004 - 0,0015 = 13,0025 мм;

ПРmin == Dmin - y = 13 - 0,004 = 12,996 мм;

НЕmax = Dmax + H/2 = 13,027 + 0,0015 = 13,0285 мм;

НЕmin = Dmax - H/2 = 13,027 - 0,0015 = 13,0255 мм.

 

Предельные размеры калибра-скобы – ПР; НЕ:

ПРmax = dmax – z1 + H1/2 = 13,051 – 0,0025 + 0,0015 = 13,05 мм;

ПРmin = dmax – z1 – H1/2 = 13,051 – 0,0025 - 0,0015 = 13,047 мм;

ПРизн = dmax +  у1 = 13,051 + 0,002 = 13,053 мм;

НЕmax = dmin + H1/2 = 13,033 + 0,0015 = 13,0345 мм;

НЕmin = dmin - H1/2 = 13,033 - 0,0015 = 13,0315 мм.

 

Предельные размеры контркалибров: К-ПР; К-НЕ; К-И:

К-ПРmax = dmax – z1 + Hp/2 = 13,051 – 0,0025 + 0,0006 = 13,0491 мм;

К-ПРmin = dmax – z1 - Hp/2 = 13,051 – 0,0025 - 0,0006 = 13,0479 мм;

К-HEmax = dmin + Hp/2 = 13,033 + 0,0006 = 13,0336 мм;

К-HEmin = dmin - Hp/2 = 13,033 - 0,0006 = 13,0324 мм;

К-Иmax = dmax +y1 + Hp/2 = 13,051 + 0,002 + 0,0006 = 13,0536 мм;

К-Иmin = dmax +y1 - Hp/2 = 13,051 + 0,002 - 0,0006 = 13,0524 мм.

 

Таблица 1.1 - Предельные и изношенные размеры калибров

 

Калибры

Предельные размеры калибров

max

min

изношенный

Для отверстия

ПР

13,0055

13,0025

12,996

НЕ

13,0285

13,0255

 

Для вала

ПР

13,05

13,047

13,053

НЕ

13,0345

13,315

 

К-ПР

13,0491

13,0479

 

К-НЕ

13,0336

13,0324

 

К-И

13,0536

13,0524

 

 

Исполнительным размеров скобы (ПР и НЕ) служит ее наименьший предельный размер с положительным отклонением, пробки (ПР и НЕ) – наибольший предельный размер с отрицательным отклонением. Таким образом, отклонения проставляют «в тело» калибра, что обеспечивает максимум металла на изготовление.

Для калибра-скобы: ПР Æ 13,047; НЕ Æ 13,0315.

Для калибра-пробки: ПР Æ 13,0055; НЕ Æ 13,0285.

 

 

5 Выполнить эскизный чертеж рабочих калибров-пробок и калибров-скоб с маркировкой и обозначением исполнительных размеров.

Принцип маркировки калибров заключается в том, что на калибре наносится информация, касающаяся только контролируемой детали. На скобе указывается условное обозначение размера вала Æ13u7 и проходной и непроходной пределы вала (т. е. верхнее отклонение +0,051 для ПР и нижнее отклонение +0,033 для НЕ). На пробке указывается размер отверстия Æ13Н8, а также верхнее отклонение +0,027 для НЕ и нижнее 0 для ПР.

исполнительные размеры и маркировка

Рисунок 1.4 - Исполнительные размеры и маркировка калибров

 

Справочные материалы:

Таблица 1 - Значения единиц допуска i

Интервалы размеров,мм

До 3

Св.3 до 6

Св.6 до 10

Св.10 до 18

Св.18 до 30

Св.30 до 50

i, мкм

0,55

0,73

0,90

1,08

1,31

1,56

 

Продолжение таблицы 1

Интервалы размеров,мм

Св.50 до 80

Св.80 до 120

Св.120 до 180

Св.180 до 250

Св.250 до 315

Св.315 до 400

Св.400 до 500

i, мкм

1,86

2,17

2,52

2,89

3,22

3,54

3,89

Таблица 2 - Значения коэффициентов точности а

Обозначение допуска

IT5

IT6

IT7

IT8

IT9

IT10

IT11

IT12

IT13

IT14

IT15

Значение а

7

10

16

25

40

64

100

160

250

400

640

 

Таблица 3 - Параметр шероховатости  для калибров

 

Калибр-пробка

Калибр-скоба

 

Диаметр, мм

Диаметр, мм

Квалитет

от 0,1 до 100

св. 100 до 360

от 0,1 до 100

св.100 до 360

 

Параметр шероховатости , мкм

6

0,04

0,08

0,08

0,16

7 – 9

0,08

0,16

0,08

0,16

10 - 12

0,16

0,16

0,16

0,16