КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Методические указания
Задание Назначить шероховатость поверхностей и допуски на отклонения формы и взаимного расположения поверхностей для вала (рис.2.1) и стакана подшипника (рис.2.2). Исходные данные для выполнения выбираются, согласно варианта, из таблицы 2.1. Данное задание заключается в том, чтобы рассчитать и проставить на чертежах вала и стакана подшипника параметры шероховатости и допуски на отклонение формы и взаимного расположения заданных поверхностей. Поверхности, шероховатость которых нужно рассчитать и проставить, обозначены условным знаком шероховатости , а поверхности, на которые необходимо рассчитать допуски отклонения формы и взаимного расположения, обозначены арабскими цифрами в скобках, проставленными вместо номинального размера и допуска.
Рис.2.1. Вал Таблица 2.1. Исходные данные.
Продолжение таблицы 2.1. Исходные данные.
Рис.2.2. Стакан. На рабочих чертежах деталей машин все поверхности должны иметь указания о шероховатости. Шероховатость поверхности – это совокупность неровностей поверхности с относительно малым шагом на базовой длине l. Ее протяженность при этом устанавливается такой величины, чтобы при изменении высотных параметров по возможности не накладывалось влияние волнистости поверхности. Представление о реальном профиле шероховатой поверхности дают профилограммы. Профилограммы получают на различного типа профилографах в результате «ощупывания» исследуемой поверхности алмазной иглой либо путем фотографирования ее на специальном микроскопе. На рис.2.3 показана схема профилограммы.
Рис.2.3. Профиль реальной поверхности. Средняя линия профиля m – базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратичное отклонение профиля от этой линии минимально:
Приближенно средняя линия на профилограммах определяется по равенству сумм площадей, заключенных по обе стороны между ней и линией контура профилограммы:
Средняя линия профиля служит базой для определения числовых значений параметров шероховатости. Для оценки шероховатости по ГОСТ 2789 – 73 предусмотрено шесть параметров: – высотные: Rmax - наибольшая высота неровностей профиля Rz - высота неровностей профиля по десяти точкам Ra - среднее арифметическое отклонение профиля – шаговые: S - шаг неровностей профиля по вершинам Sm - средний шаг неровностей по вершинам профиля – высотно-шаговый: tp - относительная опорная длина профиля
Наибольшая высота неровностей профиля Rmax – расстояние между линией выступов профиля в пределах базовой длины. Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов и пяти наибольших впадин в пределах базовой длины:
Среднее арифметическое отклонение профиля Ra – среднее арифметическое абсо-лютных значений отклонений профиля от средней линии в пределах базовой длины: Средний шаг неровностей профиля Sm – среднее значение шага неровностей профиля по средней линии в пределах базовой длины: Средний шаг местных выступов профиля S – среднее значение шагов местных выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины: где n – число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой длины. Относительная опорная длина профиля представляет собой отношение опорной длины профиля к базовой длине:
где bp – опорная длина профиля – сумма длин отрезков bi отсекаемых на заданном уровне р в материале профиля линией, эквидистантной средней линии m в пределах базовой длины l:
p – уровень сечения профиля, т.е. расстояние между линией выступов и линией, пересекающей профиль эквидистантно линии выступов (или средней линии) профиля. Уровень сечения профиля р выражается в процентах от Rmax и выбирается из ряда:
5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90.
Относительная опорная длина профиля tP (%) выбирается из ряда:
10, 15, 20, 25, 30, 40, 50. 60, 70, 80, 90.
В дополнение к количественным параметрам шероховатости стандарт допускает нормирование качественной характеристики – направления неровностей. Типы направления неровностей представлены в табл.2.2.
Таблица 2.2. Типы направления неровностей
Выбор параметров для нормирования шероховатости должен производиться с учетом назначения и требуемых эксплуатационных свойств поверхности (табл.2.3). Основным в большинстве случаев является нормирование высотных параметров. Из высотных параметров шероховатости наиболее информативен параметр Ra, который и определен стандартом как предпочтительный.
Таблица 2.3. Эксплуатационные свойства поверхности и обеспечивающая их номенклатура параметров шероховатости.
Параметры Rmax, S, Sm, tP нормируют в случаях, когда по функциональным требованиям необходимо ограничить полную высоту неровностей профиля, шаг неровностей или их форму, параметр Rz – когда прямой контроль параметра Ra по техническим причинам не представляется возможным (например, для поверхностей, имеющих малые размеры или сложную конфигурацию). ГОСТ 2789-73 не предусматривает обязательной связи между базовой длиной и определенными числовыми значениями параметров шероховатости. Требования к шероховатости поверхности устанавливают с помощью условного знака (рис.2.4) и назначения параметров шероховатости (одного или нескольких), числовых значений выбранных параметров и базовых длин, на которых происходит определение этих параметров. Если нет необходимости, требования к шероховатости не устанавливаются, и она для данной поверхности контролю не подлежит. Обозначение шероховатости поверхности на чертеже нормированы ГОСТ 2.309-73. Условные обозначения шероховатости приведены в табл. 2.4. Таблица 2.4. Условные обозначения шероховатости
Для простановки шероховатости на рабочих чертежах рекомендуется применять параметры Ra из стандартного ряда: 0,08; 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40 мкм. Шероховатость поверхности обычно зависит от допуска размера поверхности. Для поверхностей нормальной относительной геометрической точности рекомендуется: Ra ≤ 0,05 Т; для посадочных мест подшипников качения Ra ≤ 0,04 Т.
Рис. 2.4. Знак шероховатости с полкой
Кроме указаний о шероховатости, для ответственных поверхностей деталей на рабочих чертежах необходимо указывать сведения о допусках на отклонения от номинальной формы и номинального взаимного расположения. Среди отклонений формы поверхности нормируются отклонения от круглости, цилиндричности, прямолинейности и др. Распространёнными отклонениями от взаимного расположения поверхностей являются: отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричного расположения и др. Некоторые отклонения имеют сложное происхождение, когда суммируются два различного вида отклонения или более. К отклонениям такого типа относятся радиальное и торцовое биение поверхностей. Стандартом установлены условные обозначения допусков формы и взаимного расположения поверхностей (таблица 2.5).
Таблица 2.5. Условные обозначения допусков форм и взаимного расположения поверхностей.
Числовые значения допусков формы и взаимного расположения поверхностей установлены ГОСТ 24643-81 и приведены в справочной литературе. Приближённо для расчёта числовых значений допусков можно пользоваться следующими зависимостями:
1. При нормальной относительной геометрической точности поверхности допуск 2. Для посадочных мест подшипников качения допуск отклонения формы составляет 50% допуска размера, допуск на отклонение от крутости и цилиндричности - 25% Td (TD). 3. Диаметральный допуск отклонения от соосности двух цилиндрических 4. Допуск радиального биения поверхности относительно оси базовой поверхности 5. Допускаемое радиальное биение одной поверхности относительно базовой поверхности не должно превышать 60% суммы допусков размеров контролируемой и базовой поверхности. 6. Допуск на отклонение от параллельности и симметричности расположения шпоночного паза можно принимать равным соответственно допуску и 4-кратному допуску ширины шпоночного паза. 7. Допуск на отклонение от перпендикулярности заплечиков валов можно принимать равным 60% допуска ширины насаживаемых на эти участки валов деталей (для коротких деталей, например, подшипников качения) и 60...100% допуска ширины буртика вала при отношении l/d ≥ 0,8 для насаживаемой на этот уступ вала детали. 8. Допуск перпендикулярности базовых торцов подшипникового стакана оси отверстия задают на Dmax. для конических роликоподшипников по IT6, радиальных подшипников с короткими цилиндрическими роликами по IT7, шариковых радиальных и радиально упорных подшипников по IT8. 9. Позиционный допуск применяется при задании отклонений от номинального
При обработке отверстий, расположенных по линии, позиционный допуск можно выразить через линейный допуск ТX: T = При обработке отверстий, расположенных по окружности, позиционный допуск определяется: T = где ТR – допуск радиуса расположения осей отверстий ТX (ТR) ≈ (0,25...0,5)Smin,
где Smin – минимальный зазор между отверстием и болтом, принимается по таблице 2.6.
Таблица 2.6. Минимальные гарантированные зазоры в болтовых соединениях (по ГОСТ11284 – 75), мм.
10. Зависимые допуски расположения или формы обозначают условным знаком , который помещают: – после числового значения допуска, если зависимый допуск связан с действительными размерами рассматриваемого элемента:
– после буквенного обозначения базы в рамке допуска, если зависимый допуск связан с действительными размерами базового элемента:
– после числового значения допуска и буквенного обозначения базы, если зависимый допуск связан с действительными размерами рассматриваемого и базового элементов:
Пример обозначения баз и нанесения допусков приведены на рисунке 2.5.
а) б) в)
Рис.2.5. Нанесение баз и допусков расположения: а) относительно оси базовой поверхности; б) относительно оси центровых отверстий; в) относительно общей оси двух базовых поверхностей. Расчетные значения допусков необходимо округлять до стандартных значений. Допус-ки формы и расположения поверхностей ГОСТ 24643 – 81, мкм: 0,1; 0,12; 0,16; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10; 12; 16; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100; 120; 160 и т. д.
2.3. Пример выполнения задания: Назначить шероховатость поверхностей и допуски на отклонение формы и взаимного расположения поверхностей вала (рис.10).
Рис.2.6. Вал.
Шероховатости отмеченных поверхностей находим исходя из назначения этих поверхностей и допуску их размера. Поверхности Ø30 n7, Ø40 k6, Ø20 Н5 согласно допускам их размеров являются ответственными поверхностями, образующими с сопрягаемыми поверхностями других деталей определённые посадки. В общем случае выделенные поверхности можно считать поверхностями нормальной геометрической точности, для которых параметр шероховатости Ra ≤ 0,05 T Ø. Следовательно, для поверхности Ø30 n7: Td = 0,021 мм Ra = 0,05 · 0,021 = 0,00105мм = 1,05 мкм, принимаем Ra = 1,0 мкм из стандартного ряда. Для поверхности под подшипник качения Ø40 k6: Td = 0,016 мм, Ra = 0,04· 16 = 0,64мкм, принимаем Ra = 0,63 мкм из стандартного ряда. Для поверхности Ø20 Н5: ТD = 0,009 мм Ra = 0,05·9 = 0,45 мкм, принимаем из стандартного ряда Ra = 0,4 мкм. К торцовой поверхности, с которой будет контактировать подшипник, предъявляются высокие требования. Согласно допуску на ширину этого подшипника Ra ≤ 0,05 T: Ra = 0,05·18 = 0,9 мкм, принимаем из стандартного ряда Ra = 0,8мкм. К точности поверхности Ø55-0,2 не предъявляются высокие требования, поэтому шероховатость Ra =200·0,05 = 10мкм. Шероховатость поверхностей шпоночного паза, в соответствие с требованиями, прини-мается в пределах Ra = 3,6…12,5мкм, причём большие значения соответствуют дну паза. Допуски на отклонение формы и расположения поверхностей также определим приближённым методом. Расчёт допусков на отклонение от круглости и цилиндричности поверхностей: для поверхности Ø40 k6: Т ≤ 0,3 Td = 0,3·16 = 4,8 мкм, принимаем Т = 4мкм из стандартного ряда. Т ≤ 0,3 Td = 0,3·16 = 4,8 мкм, принимаем Т = 4мкм из стандартного ряда. для поверхности Ø20H5: Т ≤ 0,3 Td = 0,3 ·9 = 2,7 мкм, принимаем Т = 2,5мкм из стандартного ряда. Т ≤ 0,3 Td = 0,3·9 = 2,7 мкм, принимаем Т = 2,5мкм из стандартного ряда. Допуск на радиальное биение поверхности относительно поверхности А: для поверхности Ø30n7: Т ≤ 0,6(Тd1 + Td2) = 0,6·(21+16) = 22,2мкм, принимаем Т = 20мкм; для поверхности Ø20H5: Т ≤ 0,6(ТD3 + Td2) = 0,6·(9+16) = 15мкм, принимаем Т = 12мкм;
Допуск на отклонение от перпендикулярности торца поверхности Ø55-0,2 для фиксации подшипника зависит от допуска размера на ширину подшипника: Т ≤ 0,6· ТВ = 0,6· 21 = 12,6мкм, принимаем Т = 12мкм; Допуск на отклонение от симметричности расположения шпоночного паза: Т ≤ 4· ТВ = 4·36 = 144мкм, принимаем Т = 120мкм, где ТВ – при определении допуска перпендикулярности является допуском на ширину подшипника; при определении допуска отклонения от симметричности боковых сторон шпоночного паза является допуском на ширину паза вала.
Перечень вопросов по курсу «Стандартизация норм точности»
1. Точность и виды точности, используемые в машино- и приборостроении. 2. Причины появления погрешностей геометрических параметров элементов 3. деталей. 4. Виды документов по нормированию точности. Стандартизация. 5. Цели нормирования требований к точности в машиностроении. 6. Взаимозаменяемость 7. Виды взаимозаменяемости 8. Достоинства взаимозаменяемого производства Взаимозаменяемость и точность размеров 9. Взаимозаменяемость. Виды взаимозаменяемости. 10. Взаимозаменяемость и точность размеров. Погрешности. 11. Допуски и посадки. Поверхности, размеры. 12. Допуски и посадки. Отклонения и допуски. 13. Понятие о допуске размера. 14. Графическое изображение допусков и отклонений. 15. Единица допуска. 16. Понятие о квалитетах. 17. Посадки в системе отверстия и системе вала. 18. Посадки с зазором, натягом и переходные. 19. Диапазоны и интервалы размеров. Единицы допуска. 20. Образование посадок в ЕСДП СЭВ. Способы образования посадок. 21. Отклонения формы поверхностей. 22. Отклонения расположения поверхностей. 23. Шероховатость поверхности. 24. Нормальная температура измерений. 25. Понятие об измерениях и единицах физических величин. 26. Классификация измерительных средств и методов измерения. Средство измерения. 27. Методы измерения. Метод непосредственной оценки. Метод сравнения с мерой. 28. Прямые и косвенные, абсолютные и относительные измерения. 29. Метрологические показатели средств измерения. Цена деления шкалы, диапазоны показаний и измерений, пределы измерения, измерительное усилие. 30. Плоскопараллельные концевые меры длины. Основное назначение. 31. Штангенинструменты. Назначение. Расчет шкалы нониуса. 32. Штангенциркуль, штангенглубиномер, штангенрейсмус. Назначение.
ЛИТЕРАТУРА Основная
1. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов / А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. - 6-е изд., перераб. 2. Марков Н.Н., Осипов В.В., Шабалина М.Б. Нормирование точности в машиностроении: Учеб. для машиностроит. спец. вузов. /Под ред. Ю.М.Соломенцева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк.; Издательский центр «Академия», 2001. - 335 с: ил. 3.. Палей М.А. и др. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч. - 8-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Политехника, 2001.4.1 - 576 с: ил., 4.2 - 608 с: ил. 4. Ануреьв В.И. Справочник конструктора-машинострошеля в 3 г.. 8-с изд.. перераб.
Дополнительная
5. Дунаев П. Ф., Лёликов О. П., Варламова Л. П. Допуски и посадки. Обоснование выбора: Учеб. пособие для студентов машиностроительных вузов. - М.: Высш. шк., 1984 6. Допуски и посадки. Учебное пособие. 3-е изд./ В.И. Анухин- Спб.: Питер, 2004.-207с:ил 7. Козловский Н.С., Ключников В.М. Сборник примеров и задач по курсу "Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения": Учебное пособие для учащихся техникумов. - М.: Машиностроение, 1983. - 304 с.
Дата добавления: 2014-11-06; Просмотров: 4727; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |