Гладкое цилиндрическое соединение. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке
Гладкое цилиндрическое соединение. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке
Введение
Повышение уровня качества продукции и обеспечение соответствия ее показателей качества международным нормам является важнейшей задачей квалифицированного специалиста - инженера, решение которой немыслимо без освоения установленного объема теоретических знаний и практических навыков (материалов учебных дисциплин, предметов, курсов) из различных областей человеческой практики. Одной из таких дисциплин является курс «Стандартизация, метрология и сертификация», содержащий рекомендации по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования при решении реально существующих задач (стандартизация); информацию по теории и практике измерений (метрология); сведения по количественной оценке показателей качества продукции (сертификация). По данному курсу в основной части работы нами выполнено задание (всего 6 заданий) согласно методическим рекомендациям и индивидуальным исходным данным. В конце работы дан перечень использованной литературы.
ЗАДАНИЕ 1
Определение элементов гладкого цилиндрического соединения с выбором средств измерения для его деталей.
Цель задания
Изучить основную терминологию курса и научиться правильно определять основное и предельные отклонения поля допуска, допуск размера, предельные размеры, квалитет размера, предельные зазоры или натяги соединения, допуски, посадки.
Научиться правильно, обозначать посадки и поля допусков размеров на сборочных или детальных чертежах.
Научиться правильно, выбирать измерительные средства для контроля размеров.
В задании требуется:
1. Определить величину допусков, величину и знаки основных и предельных отклонений размеров вала и отверстия.
2. Определить предельные размеры вала и отверстия.
3. Определить систему допусков, в которой задана посадка.
4. Определить величины предельных зазоров или натягов, допуск посадки, группу посадки.
6. Вычертить эскизы соединения в сборе и его деталей с обозначением полей допусков и отклонений.
7. Выбрать измерительные средства для измерения деталей заданного соединения с требуемой точностью.
Дано:
Номинальный размер: 112 мм
Поле допуска:
Отверстие Н11
Вал: d10
Решение:
1.Определение величины допусков, величину и знаки основных и предельных отклонений размеров вала и отверстия.
Дано соединение D112 H11/d10
Используем Приложения к методическим указаниям.
Значения допусков, мкм (ГОСТ 25346-82, СТ СЭВ 145-75)
Квалитет
10
11
Для интервалов размеров, мм
Свыше 80 до 120
140
220
Допуски:
Отверстие: TD = 220 мкм = 0,220 мм
Вал: Td = 140 мкм = 0,140 мм
Значения основных отклонений валов, мкм (ГОСТ 25346-82, СТ СЭВ 145-75)
Для интервалов размеров, мм
Буквенное обозначение
Верхнее отклонение es
cd
d
e
ef
f
Квалитет
Все квалитеты
Свыше 80 до 100
-
-120
-72
-
-36
Свыше 100 до 120
Верхнее отклонение вала:
es = - 0,120 мм
Td = es - ei = 0,140 мм
Нижнее отклонение вала: ei = es - Td = - 0,120 мм - 0,140 мм = -0,260 мм.
Значения основных отклонений отверстий, мкм (ГОСТ 25346-82, СТ СЭВ 145-75)
Усл. обозначение
Буквенное обозначение
Нижнее отклонение EI
FG
G
H
Квалитет
Все квалитеты
Свыше 80 до 100
-
+12
0
Свыше 100 до 120
TD = 0,220 мм
TD = ES - EI
Нижнее отклонение отверстия: EI = 0
Верхнее отклонение отверстия: ES = EI + TD
ES = 0 + 0,220 = 0,220 мм
2. Определение предельных размеров вала и отверстия.
Размеры вала: d = 112 мм
dmin = ei + d = -0,260 + 112 = 111, 74 мм
dmax = es + d = - 0,120 + 112 = 111,88 мм
Размеры отверстия: D = 112 мм
Dmin = EI + D = 0+ 112 = 112 мм
Dmax = ES + D = 0, 220 + 112 = 112, 22 мм
3. Определим систему допусков, в которой задана посадка.
Систему допусков, в которой задана посадка, устанавливают следующим образом.
Основной вал - вал, верхнее отклонение которого равно нулю. Допуск такого вала образуется при помощи основного отклонения «h».
Основное отверстие - отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю. Допуск такого отверстия образуется при помощи основного отклонения «H». В задаче дано Н 11, следовательно имеем основное отверстие.
Вывод: имеем посадки в системе отверстия.
4. Определить величины предельных зазоров или натягов, допуск посадки, группу посадки.
По характеру соединения различают группы посадок с зазором, с натягом и переходные. Прежде чем в посадке определять зазоры или натяги, надо сравнить соответствующие предельные размеры вала и отверстия.
dmax = 111,88 мм < Dmax = 112, 22 мм
Имеем посадку с зазором.
Наибольший зазор: Smax = ES - ei = 0, 220 - (- 0, 260) = 0,480мм
Наименьший зазор: Smin = EI - es = 0- (-0,120) = 0,120 мм
Допуск посадки: IT = TS = Smax - Smin = 0,480 - 0,120 = 0,360 мм
Проверка: IT = TS = TD + Td = 0,220 +0,140= 0,360 мм
Таблица 1 - Основные параметры гладкого цилиндрического соединения
Обозначение заданного соединения
Ш 112 H 11/d 10
Значение элементов соединения
Номинальный размер, мм
112
Зазор (натяг), мм
Sмах
0,480
Smin
0,120
Допуск посадки, мм IТ
0,360
Группа посадки
с зазором
Система допусков
СА
Значение элементов деталей
отверстие
Условное обозначение
Ш 112 H11
Допуск, мм TD
0,220
Значение основного отклонения, мм
0 (ниже)
Предельные отклонения, мкм
Верхнее ES
+ 220
Нижнее EI
0
Предельные размеры, мм
Dmax, мм
112,220
Dmin, мм
112,000
вал
Условное обозначение
Ш112 d 10
Допуск, мм Td
0,140
Значение основного отклонения, мкм
-120 (верхнее)
Предельные отклонения, мкм
Верхнее es
-120
Нижнее ei
- 260
Предельные размеры, мм
dmax, мм
111,880
dmin, мм
111,740
5. Схема полей допусков деталей заданного соединения дана на чертеже в произвольном масштабе.
6. Эскизы соединения в сборе и его деталей с обозначением полей допусков и отклонений даны на чертеже.
7. Выбор измерительных средств для измерения деталей заданного соединения с требуемой точностью.
Выбор измерительных средств производится с учетом метрологических, конструктивных и экономических факторов. С учетом этих факторов в СТ СЭВ 303 - 76 приведены значения допустимой погрешности измерения - размеров в зависимости от величины допуска изделия - IT. При выборе средств измерения необходимо, чтобы их предельная погрешность равнялась или была бы меньше допустимой погрешности измерения, то есть метрологическая характеристика средств измерения должна удовлетворять условию:
± ? lim ± (1)
Используем по Приложению Г значение допускаемых погрешностей измерения (мкм), СТ СЭВ 303-76 (выдержка).
Для размеров свыше 80 до 120 мм при квалитете 10 IT= 140мкм; д= 30мкмпри квалитете 11 IT = 220 мкм;д= 50мкм
Таблица 2 - Выбор средства измерения (по Приложению)
Наименование детали, ее номинальный размер, после допуска
Величина допуска изделия IT, мм
Допустимая погрешность измерения ± , мкм
Предельная погрешность измерительного средства ±?lim, мкм
Наименование измерительных средств
Концевые меры для настройки
разряд
класс
112 Н 11
0,220
50
25
Нутромер индикаторный с точностью от счета 0,01 мм
-
4
112d 10
0,140
30
25
Нутромер индикаторный с точностью от счета 0,01 мм
-
4
ЗАДАНИЕ 2
Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке
Цель задания:
Разобраться в сущности метода селективной сборки соединений.
Научиться определять предельные размеры деталей соединения, входящих в каждую размерную группу, групповые допуски деталей, а также предельные групповые зазоры и натяги.
Исходными данными служат:
Соединение, заданное номинальным размером и полями допусков деталей.
Номинальный размер: 120 мм.
Поле допуска: Отверстие: Н9; вал: р9
Число групп сортировки - 3.
В задании требуется:
Определить значения допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия.
Определить величины предельных зазоров или натягов в заданном соединении.
Определить групповые допуски вала и отверстия.
Вычертить схему полей допусков заданного соединения, разделив поля допусков отверстия и вала на заданное число групп. Пронумеровать групповые допуски.
Составить карту сортировщика, указав в ней предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе.
Определить групповые зазоры или натяги.
Решение:
1.Определение значений допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия.
Используем Приложения к методическим указаниям - Значения допусков, мкм (ГОСТ 25346-82, СТ СЭВ 145-75)
Дано соединение D120 H9/р9
Для интервалов размеров, мм: Свыше 80 до 120, Квалитет 9, допуск равен 87 мкм.
Допуски:
Отверстие: TD = 87 мкм = 0,087 мм
Вал: Td = 87 мкм = 0,087 мм
Используем значения основных отклонений валов, мкм (ГОСТ 25346-82, СТ СЭВ 145-75)
Для интервалов размеров, мм: Свыше 100 до 120, Буквенное обозначение «р», нижнее отклонение ei равно +37 мкм для всех квалитетов:
ei = + 0,037 мм.
Td = es - ei = 0,087 мм
Верхнее отклонение вала: es = Td + ei = 0,087 + 0,037 = + 0,124 мм
Используем значения основных отклонений отверстий, мкм (ГОСТ 25346-82, СТ СЭВ 145-75). Для интервалов размеров, мм: Свыше 100 до 120, Буквенное обозначение «Н», нижнее отклонение EI равно 0 мкм для всех квалитетов.
TD = ES - EI = 0,087 мм
Нижнее отклонение отверстия: EI = 0
Верхнее отклонение отверстия: ES = EI + TD
ES = 0 + 0, 087 = + 0, 087 мм
Определение предельных размеров вала и отверстия.
Размеры вала: d = 120 мм
dmin = ei + d = + 0,037 + 120 = 120, 037 мм
dmax = es + d = + 0,124 + 120 = 120,124 мм
Размеры отверстия: D = 120 мм
Dmin = EI + D = 0+ 120 = 120,000 мм
Dmax = ES + D =+ 0, 087 + 120 = 120, 087 мм
Определим систему допусков, в которой задана посадка.
В задаче дано Н 9, следовательно имеем основное отверстие.
Вывод: имеем посадки в системе отверстия.
2. Определим величины предельных зазоров или натягов, допуск посадки.
По характеру соединения различают группы посадок с зазором, с натягом и переходные. Прежде чем в посадке определять зазоры или натяги, надо сравнить соответствующие предельные размеры вала и отверстия.
dmax = 120,124 мм > Dmax = 120,087 мм
dmin = 120, 037 мм > Dmin = 120,000 мм
dmin = 120, 037 мм < Dmax = 120,087 мм
Имеем посадку Ш120 переходную.
Наибольший натяг: Nmax = es - EI = + 0,124 - 0 = 0,124мм
Наименьший натяг: Nmin = ei - ES = +0,037 - 0,087 = - 0,050 мм
Наибольший зазор: Smax = ES - ei = +0,087 - 0,037 = +0,050 мм = - Nmin
Допуск посадки: IT = TN = Nmax - Nmin = 0,124 -(- 0,050 ) = 0,174 мм
Проверка: IT = TN = TD + Td = 0,087 +0,087= 0,174 мм
3. Определим групповые допуски вала и отверстия
Величину групповых допусков вала и отверстия определяют путем деления допуска детали на число размерных групп - п
;(2)
(3)
т.е. допуски всех размерных групп вала или отверстия будут равны между собой.
п=3
Tdгр = 0,087: 3 = 0,029 мм
TDгр = 0,087: 3 = 0,029 мм
4. Предельные отклонения и размеры вала и отверстия в каждой размерной группе проще всего определять прямо по схеме полей допусков заданного соединения, разделив на схеме эти поля допусков на заданное число размерных групп и определив значения предельных отклонений на границах допусков размерных групп.
Детали соединения Ш120 следует рассортировать на 3 размерные группы. Схема полей допусков дана на чертеже. Все группы имеют посадку с натягом.
Минимальный натяг в группе: N1min = ei - ES = 0,037- 0,029 = 0,008мм
Максимальный натяг в группе: N1max = es - EI = 0,066 - 0,000 = 0,066 мм.
Таблица 3 - Образованные размерные группы
Группа
Предельные отклонения, мм
Допуск, мм
Натяг, мм
Вала
Отверстия
макс
мин
Нижнее ei
Верхнее es
Нижнее EI
Верхнее ES
1
+ 0,037
+0,066
0
+0,029
0,029
0,066
0,008
2
+ 0,066
+0,095
+0,029
+0,058
0,029
0,066
0,008
3
+0,095
+0,124
+0,058
+0,087
0,029
0,066
0,008
5. Составим карту сортировщика, указав в ней предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе.
Таблица 4 - Карта сортировщика для сортировки на три размерных группы деталей соединения Ш120 H9-p9