Нормирование допусков формы, расположения поверхностей и параметров шероховатости
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Привить студентам навыки в нормировании допусков формы, расположения поверхностей и параметров шероховатости с учетом точности выполнения линейных размеров.
В соответствии с заданной конструктивной схемой соединения, вариантом номинальных размеров численных значений предельных зазоров и натягов:
- выбрать систему посадок и стандартную посадку;
- рассчитать допуски формы, расположения поверхностей, параметров шероховатости и принять ближайшие стандартные значения;
- начертить эскизы сопрягаемых деталей, поставить на них стандартные значения полей допусков, размеров, параметров шероховатости, допусков форм и расположения поверхностей.
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Задана по варианту конструктивная схема № 5. По условиям сборки шпилька 1 должна быть соединена с корпусом 2 с натягом (Nmax = 74 мкм, Nmin=8мкм), а с крышкой 3 с зазором (Smax = 106 мкм, Smin = 40 мкм). Уровень относительной точности В. Номинальный диаметр соединения 20 мм.
1) Определяем допуск посадки и допуск на размеры вала и отверстия.
Допуск посадки по диаметру d
ТN = Nmax – Nmin = 74 – 8 = 66 мкм
Допуск на диаметр шпильки и отверстия в корпусе
TD = Td = ТN / 2 = 66 / 2 = 33мкм
Допуск посадки по диаметру d1
TS = Smax – Smin = 106 – 40 = 66 мкм
TD1 = Td1 = TS / 2 = 66 / 2 = 33 мкм
2) По таблице допусков ГОСТ 25346-82 (Приложение А) с учетом номинального размера соединения (20 мм) и расчетного значения допусков размеров (33 и 33 мкм) определяем ближайший номер квалитета, соответствующий этим допускам. В нашем примере 8 квалитет.
3) Посадку шпильки в корпус и в крышку принимаем по системе вала (в рассматриваемом примере одна и та же поверхность шпильки соединяется с отверстием по разной посадке). Следовательно, шпилька будет изготавливаться по диаметру с полем допуска h8 (-0,033).
4) Поля допусков на размер отверстия в корпусе и крышке определяем по ГОСТ 25347-82 из условия обеспечения предельных зазоров и натягов, заданных по варианту.
Ближайшая стандартная посадка:
в соединении шпильки с крышкой
ø20 
в соединении шпильки с корпусом
ø20 
5) Рассчитаем численные значения высотных параметров шероховатости для поверхности соединяемых деталей. При выборе параметра шероховатости необходимо учитывать, что параметр Ra является предпочтительным.
В нашем примере вал и отверстие изготавливаются по 8 квалитету с допуском на диаметр Т =33мкм.
В соответствии с таблицей 1 при уровне относительной геометрической точности В:
Ra / T = 0,025, Ra = 0,025 · T = 0,025 · 33 = 0,82 мкм.
Таблица 8.1 Зависимость параметров шероховатости Ra или Rz от уровня относительной геометрической точности
| Уровень относительной геометрической точности (Тф / Т) | Ra | Rz |
| не более | ||
| А (60%) | 0,050 | 0,20 |
| В (40%) | 0,025 | 0,10 |
| С (25%) | 0,012 | 0,05 |
Расчетную величину параметра Ra приводим к ближайшему стандартному значению (желательно в сторону увеличения).
По ГОСТ 2789-73 (Приложение В) ближайшее стандартное значение Ra = 1 мкм.
6) Рассчитываем численное значение допусков формы.
В рассматриваемом примере цилиндрическое соединение, поэтому рассчитываем допуск на отклонение от круглости и цилиндричности.
На основе анализа соединения приходим к выводу, что в соединении шпильки с отверстием в крышке нет необходимости в нормировании допусков формы (посадка с зазором, максимальная величина которого превышает 0,1мм);
в соединении шпильки с отверстием в корпусе - посадка с натягом, точность формы может повлиять на прочность соединения. Из таблицы 1 для уровня точности В, отношение Тф / Т = 40%,
где Тф – допуск на отклонение формы, мкм;
Т – допуск на линейный размер, мкм.
Для цилиндрических деталей допуски формы принимаются равными половине допуска формы плоских поверхностей, приведенных в таблице 8.1.
В рассматриваемом примере допуск на диаметр d: Т = 33мкм, с учетом уровня геометрической точности В Тф / Т = 0,5 ·(40%), отсюда
Тф = Т· (20%) = 33 · 0,2 = 6,6 мкм.
Расчетную величину допуска формы приводим к ближайшему стандартному значению (в сторону увеличения). По ГОСТ 24643-81 (ПРИЛОЖЕНИЕ Д) находим стандартное значение допуска на отклонение от круглости и цилиндричности Тф = 10 мкм, что соответствует 7 степени точности формы.
 |
а) Эскиз соединения
  | |||
 | |||
б) Эскиз шпильки в) Эскиз отверстия в корпусе
Рисунок 8.1 Примеры оформления эскизов
ЗАДАНИЕ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ РАБОТУ
3.1 Ознакомиться с методикой определения отклонения формы, расположения поверхностей и параметров шероховатости.
3.2 По заданному преподавателем варианту (таблица 2) выбрать посадку, рассчитать и определить значение параметра шероховатости вала и отверстия.
3.3 Определить необходимое для обозначения на чертеже вид отклонения формы (приложение С) и рассчитать его величину.
3.4 Найденные величины указать на эскизе соединения и его деталей.
Таблица 8.2 Исходные данные к практической работе
| № рисунка | Эскиз соединения | Назначение посадки | Вариант | Номинальный размер, мм | Характер сопряжения, мкм | Уровень точности | |
  
| Неподвижное соединение крышки 1 с вкладышем подшипника скольжения 2 по диаметру D. Подвижное соединение подшипника скольжения 2с валом 3 | d = 125 D = 150 | Smax = 96, Smin = 40 Nmax = 140, Nmin = 60 | А А | |||
| d = 80 D = 120 | Smax = 120, Smin = 50 Nmax = 114, Nmin = 38 | В В | |||||
| d = 100 D = 140 | Smax = 90, Smin = 36 Nmax = 133, Nmin = 25 | А А | |||||
| d = 125 D = 150 | Smax = 96, Smin = 40 Nmax = 140, Nmin = 60 | В В | |||||
| d = 125 D = 150 | Smax = 123, Smin = 43 Nmax = 253, Nmin = 127 | В В | |||||
   
| Неподвижное соединение оси 1 с отверстием в корпусе 2, с распорной втулкой 3 и зубчатым колесом 4, подвижное | d = 100 d1 = 100 d2 = 100 | Nmax = 109, Nmin = 12 Smax = 103, Smin = 25 Smax = 103, Smin = 25 | В А - | |||
| d = 80 d1 = 80 d2 = 80 | Nmax = 52, Nmin = 12 Smax = 56, Smin = 12 Smax = 56, Smin = 12 | В А - | |||||
| d = 45 d1 = 45 d2 = 45 | Nmax = 94, Nmin = 34 Smax = 70, Smin = 10 Smax = 90, Smin = 30 | В А - | |||||
| d = 50 d1 = 50 d2 = 50 | Nmax = 27, Nmin = 5 Smax = 66, Smin = 9 Smax = 66, Smin = 9 | В А - | |||||
   3
| Неподвижное соединение оси 1 с кронштейном 2 по диаметру d и подвижное соединение с осью 1 коромысла 3 по диаметру d1 | d = 40 d1 = 40 | Nmax = 100, Nmin = 20 Smax = 105, Smin = 25 | А - | |||
| d = 60 d1 = 60 | Nmax = 45, Nmin = 7 Smax = 48, Smin = 10 | В - | |||||
| d = 80 d1 = 80 | Nmax = 62, Nmin = 2 Smax = 90, Smin = 30 | В - | |||||
| d = 33 d1 = 33 | Nmax = 59, Nmin = 9 Smax = 75, Smin = 25 | А - | |||||
| d = 70 d1 = 70 | Nmax = 78, Nmin = 18 Smax = 70, Smin = 10 | А - | |||||
Продолжение таблицы 8.2
| Подвижное соединение плунжера 1 с корпусом насоса 2 по диаметру d. Легко разборное соединение крышки 3 с корпусом насоса 2 по диаметру d1 | d = 20 d1 = 20 | Smax = 33, Smin = 7 Smax = 46, Smin = 20 | С В | |||
| d = 30 d1 = 30 | Smax = 62, Smin = 20 Smax = 82, Smin = 40 | С В | |||||
| d = 40 d1 = 40 | Smax = 31, Smin = 9 Smax = 47, Smin = 25 | С А | |||||
| d = 60 d1 = 60 | Smax = 48, Smin = 10 Smax = 68, Smin = 30 | В А | |||||
| Неподвижное соединение штифта 1 с корпусом цилиндра 2 и с зазором с крышкой 3 | d1 = 16 d2 = 16 | Nmax = 39, Nmin = 3 Smax = 42, Smin = 6 | В - | |||
| d1 = 30 d2 = 30 | Nmax = 81, Nmin = 15 Smax = 106, Smin = 40 | А - | |||||
| d1 = 12 d2 = 12 | Nmax = 60, Nmin = 6 Smax = 70, Smin = 16 | В - | |||||
| d1 = 24 d2 = 24 | Nmax = 48, Nmin = 6 Smax = 49, Smin = 7 | А - | |||||
| d1 = 20 d2 = 20 | Nmax = 48, Nmin = 6 Smax = 62, Smin = 20 | В - | |||||
  
| Неподвижное соединение зубчатого колеса 1 со ступицей 2 по диаметру d и по переходной или с зазором посадке по диаметру d1 | d = 220 d1 = 200 | Nmax = 176, Nmin = 84 Smin = 69, Nmax = 23 | А - | |||
| d = 320 d1 = 300 | Nmax = 247, Nmin = 133 Smax = 160, Smin = 56 | А - | |||||
| d = 160 d1 = 145 | Nmax = 68, Nmin = 18 Nmax = 43, Smax = 37 | А - | |||||
| d = 630 d1 = 600 | Nmax = 148, Nmin = 8 Nmax = 55, Smax = 110 | А - | |||||
| d = 200 d1 = 185 | Nmax = 308, Nmin = 164 Smax = 194, Smin = 50 | А - | |||||
Практические занятия № 9.