Метрология - Учебное пособие для заочников. Учебное пособие для бакалавров и специалистов заочной формы обучения Издательство Иркутского государственного технического университета
 Скачать 2.76 Mb.
|
|
Указания к решению. Решение задачи необходимо вести в следующей последовательности. Пользуясь зависимостями, приведенными в приложении Б, определяем номинальные размеры среднего диаметра болта и гайки D 2 , внутреннего диаметра болта d 1 и гайки D 1 . При этом наружный диаметр болта d принимаем равным номинальному, указанному в задании рис. 5). Гайка Болт о о Р d ( D) d 2 (D 2 ) d 1 (D 1 ) Рис. 5 51 Таблица 8 Н оме р В ар . Обозначение резьбы М Н оме р В ар . Обозначение резьбы М Н оме р В ар . Обозначение резьбы ММ х 1,5 6h 6H 18 М х 2,5 7h6h 6H 35 М х 1,75 7h6h 6G 2 М х 1,25 6g 5H 19 М х 1,5 7e6e 6H 36 М х 0,5 g 6 g 7 H 6 3 М х 2 6e 6H 20 М х 0,5 h 4 H 6 37 М х 0,75 e 6 e 7 H 6 4 М х 2 6e 6H 21 М х 1 6h 6H 38 М х 1 h 4 G 6 5 М х 1 6d 6G 22 М х 0,75 6g 6H 39 M18 х 1, 5 6h 6G 6 М х 1,25 4h 5H 23 М х 1 d 6 H 6 40 М х 0,75 6g 5G 7 М х 1,5 h G 8 7 24 Мхе М х 0,5 6e 7H 8 М х 2 4d 5G 25 M5 х 0,8 6f 6H 42 М х 2 6e 7G 9 M12 х 1,25 7e6e 6H 26 M6 х 1 4g 5H 43 М х 1,5 6f 6G 10 M6 х 1 6d 7H 27 M8 х 1 4h 4H 44 М х 2,5 6d 6H 11 M8 х 1,25 4g 4H 28 M12 х 1,25 6f 4H5H 45 М х 1 8h 6H 12 М х 0,25 4 5 4 H H h 29 М х 1,5 6g 5H 46 М х 1,5 4h 5H 13 М х 0,5 h 6 H 5 H 4 30 M12 х 1,75 6g 6H 47 M20 х 2 8h 6G 14 М х 0,7 4 5 6 H H g 31 М х 2 6e 6H 48 М х 1 5g6g 5H 15 М х 0,8 4 5 6 H H e 32 М х 2, 5 8h 6H 49 М х 1,5 6f 6H 16 М х 1 6d 4H5H 33 М х 2,5 8g 6H 50 М х 0,5 8g 6H 17 М х 1,25 4h 5H 34 М х 2 7g6g 6H 52 Определяем предельные размеры диаметров наружного (d) для болта, внутреннего (D 1 ) для гайки и среднего (d 2 , D 2 ) для болта и гайки. При подсчете диаметров предельные отклонения берутся из приложения В. Следует иметь ввиду, что для резьб с зазором верхнее отклонение наружного диаметра гайки и нижнее отклонение внутреннего диаметра болта не нормируются. Рассчитываем наибольшие и наименьшие зазоры или натяги по среднему диаметру. Находим наибольший и наименьший зазоры S max = D 2max – d 2min = ВО г – НО б ; S min = D 2min – d 2max = НО г – ВО б , где ВО б , НО б , ВО г , НО г – соответственно верхнее и нижнее отклонения по среднему диаметру резьбы болта и гайки. Для резьбы с натягом – N max = d 2max – D 2min = ВО б – НО г ; N min = d 2min – D 2max = НО б – ВО г Вычерчиваем схемы полей допусков по всем трем диаметрами проставляем на них величины отклонений. Пример Для резьбы М х 2,5 g H 6 6 выполняем необходимые расчеты, указанные в условиях задачи 2. 1. Номинальнее значение наружного диаметра d (D) = 20 мм. 2. По табл. Б. 1 d 2 = D 2 = d – 2 + 0,376 = 20 – 2 + 0,376 = 18,376 мм = D 2 = d – 3 + 0,294 = 20 – 3 + 0,294 = 17,294 мм. 3. Находим по табл. В. 2 предельные размеры болта. Наружный диаметр болтаном мм d min = 20 – 0,377 = 19,623 мм. Средний диаметр болта d 2max = 18,376 – 0,042 = 18,334 мм d 2min = 18,376 – 0,212 = 18,176 мм. Внутренний диаметр болта d 1max = 17,294 – 0,042 = 17,252 мм d 1min не нормируется. D D 2 m a x D 2 m in D 1 m in D 1 m a x D 1 = 17,294 +0,450 0 0 Рис. 6 D 2 = 18,376 +0,224 0 0 53 4. Предельные размеры гайки по табл. В. 3: D 2max = 18,376 + 0,224 = 18,600 мм D 2min = 18,376 мм D 1max = 17,294 + 0,450 = 17,744 мм D 1min = 17,294 мм D max – не нормируется D min = 20 мм. Определяем наибольшие и наименьшие зазоры по среднему диаметру S max = D 2max – d 2min = 18,600 – 18,176 = 0,436 мм S min = D 2min – d 2max = 18,376 – 18,334 = 0,042 мм. 5. По результатам расчетов строим схему полей допусков резьбы гайки рис. 6) и болта (рис. 7). Вопросы для контроля 1. Что такое предельные контуры резьбы 2. На какие размеры резьбы болта и гайки стандартами предусмотрены допуски 3. Что такое суммарный допуск на средний диаметр резьбы 4. Какое существует деление резьбы с зазором на группы по длине свинчивания. Как обозначаются на чертежах резьбы с зазором, с натягом и с переходными посадками 6. Какое условие годности наружной и внутренней резьб Рис. 7 d m in d 2 m a x d 2 mi n d 1 d 1 m a x d 2 d m a x d d 2 = 18,376 d 1 = 17,294 -0,042 -0,042 0 0 0 0 0 0 -0,377 -0,212 -0,042 d = 20 54 Задача 3 Установление контролируемых параметров цилиндрических зубчатых передач Условие. Для заданной (табл. 9) цилиндрической некоррегированной зубчатой передачи с углом зацепления = 20 0 и = 0 установить контролируемые параметры. По ГОСТ 1643–81 установить числовые значения контролируемых показателей. Дать эскиз зубчатого колеса. Таблица 9 Номер вар и ан та М од уль m , мм Z 1 Z 2 Ши р и н а колеса в, мм То ч н ос ть передачи по ГОСТ Номер вар и ан та М од уль m , мм Z 1 Z 2 Ши р и н а колеса в, мм Т оч н ос ть п ер ед а- ч и п о ГОСТ 1643 -81 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3 90 80 35 ВАС В 3 6 75 50 80 В 28 8 50 40 80 А 4 8 70 70 95 А 29 7 40 35 100 А 5 2,5 95 90 30 А 30 4 90 60 40 АН Ах 7 6 60 30 60 А 32 4,5 65 60 40 9-7-6-Вс 8 7 55 35 70 ВЕД 9-10-4-Ва 10 1,25 55 45 30 ДАВ АН В 13 1,25 95 60 15 Д 38 2 85 50 20 В 14 1,5 100 50 20 В 39 2,5 80 40 25 Ах 15 2 106 40 30 А 40 3 75 70 30 10-8-5-Ва 16 2 65 55 60 ДА Е 42 5 35 35 40 АН В 19 2,25 85 40 30 ВЕСА ДА А 23 6 55 40 60 ВВС С 25 8 35 25 100 Д 50 2,5 50 30 50 Д Указания к решению. ГОСТ 1643 81 устанавливает следующие нормируемые показатели кинематическую точность, плавность работы, контакт зубьев и нормы бокового зазора. Кинематическая точность определяет несогласованность поворота колес при зацеплении. Плавность работы характеризуется равномерностью хода и бесшумностью работы. Полнота контакта зубьев определяет величину и расположение области прилегания контактирующихся поверхностей зубьев, что особенно важно для тяжело нагруженных тихоходных передач, работающих без реверсирования. Поточности изготовления для всех показателей установлено 12 степеней точности, причем числовые значения для допусков 1 и 2 степени точности не регламентируются (предусмотрены как резервные. Нормы степеней точности 3–5 предназначены, главным образом, для измерительных колес. Наиболее широко распространенными являются колеса 6–9 степеней точности. Независимо от степени точности зубчатых колеси передач установлено шесть видов сопряжений зубчатых колеси (см. рис. 2) и восемь видов допусков на боковой зазор, обозначаемых в порядке возрастания буквами h, d, c, b, a, z, y, x. При отсутствии специальных требований видам сопряжений Ни Е соответствует вид допуска на боковой зазора видам сопряжений D, СВ и А – соответственно d, c, b, a. В обозначении точности зубчатого колеса (например, 7-8-8 Ва) первая цифра обозначает степень кинематической точности, вторая – степень точности по нормам плавности работы, третья – степень полноты контакта зубьев, первая буква – вид сопряжения, вторая – вид допуска на боковой зазор. Вид допуска проставляется только в случае, если он не совпадает с видом сопряжения. Если степени точности совпадают, то ставится только одна цифра, например СВ случае, когда на одну из норм точности не задается степень точности, вместо соответствующей цифры указывается буква, например, N-8-8Ва ГОСТ 1643 81. Большое разнообразие требований и точности зубчатых колес, различие их габаритов и технологических методов их изготовления вызвали необходимость большого количества методов и средств контроля по значительному числу параметров. С целью унификации контроля ГОСТ 1643 81 устанавливает комплексы контролируемых параметров, приведенные в приложении 4 (табл. Г. 1). Выбор комплекса контролируемых параметров зависит от степени точности, особенностей производства зубчатых колес, модуля зацепления, методов контроля. После выбора комплекса по ГОСТ 1643 81 устанавливаются допуски на контролируемые параметры, которые париведены в ГОСТ 1643 81 ив таблицах приложения Г. Примечание. Назначение допусков на косозубые цилиндрические колеса осуществляется также, как и на прямозубые. Исключением является пятно контакта по длине зуба, определяемое с учетом угла наклона зубьев 100 b cosβ c a %. 2. Выбор комплекса контролируемых параметров для косозубых колес зависит от коэффициента осевого перекрытия 56 x P b β ε , где b – рабочая ширина венца P x – осевой шаг, Р х = sinβ m π ; - угол наклона зуба. По найденному значению можно выбрать показатели плавности работы по табл. 5.5 [5], а также показатели контакта зубьев в передаче по табл. 5.6 [5]. При выполнении данной задачи необходимо выбрать контролируемые параметры для заданной передачи и для одного из колес этой передачи. Параметры, выбранные для зубчатого колеса, и их числовые значения внести в таблицу параметров зубчатого венца, помещаемую в правом верхнем углу поля эскиза. Пример Выполнить условие задачи для передачи Д ГОСТ 1643 81: m = 4 мм z 1 = 34; z 2 = 56; = 0; b = 30 мм. Решение. Принимаем зубчатую передачу с регулируемым положением осей. Диаметры делительных окружностей колес d 1 = m z 1 = 4 34 = 136 мм d 2 = m z 2 = 4 56 = 224 мм. 1. Нормы кинематической точности По табл. Г. 1 определяем, что для кинематической точности ой степени контролируемым параметром является допуск на кинематическую погрешность передачи / 2 i / 1 i / 0 i F F F = 0,019 + 0,106 = 0,185 мм, где f1 P1 / i1 f F F = 0,063 + 0,016 = 0,079 мм f2 P2 / i2 f F F = 0,090 + 0,016 = 0,106 мм. Здесь F P – допуск на накопленную погрешность шага по ГОСТ 1643 81 (табл. Г. 2), определяется по нормам кинематической точности f f – допуск на погрешность профиля (табл. Г. 2), определяется по нормам плавности. Для контроля кинематической точности колес по табл. Г. 1 выбираем комплекс с показателями и Vw F . При выборе этого комплекса есть следующие преимущества. Приборы для контроля (межцентрометр и нормалемер) освоены отечественной промышленностью и имеются на каждом заводе. При контроле колебания измерительного межосевого расстояния в двухпрофильном зацеплении происходит непрерывное изменение контролируемого показателя по всему колесу и выявляется суммарная радиальная погрешность. Измерение величины i F производится на базе рабочей оси колеса, соответствующей его эксплуатационной основе. Выявляются и другие показатели, пятно контакта и др. Расчет отклонений назначенных параметров произведем только для одного из колес (z 1 = 34). Колебания измерительного межосевого расстояния i F = 1,4 F r , 57 где F r – допуск на радиальное биение зубчатого венца, согласно ГОСТ 1643 81 или табл. Г. 2 составляет 56 мкм. Тогда i F = 1,4 х 56 = 78,4 мкм. Vw F – допуск на колебание длины общей нормали выбираем по ГОСТ 1643 81 или табл. Г. 2, Vw F = 40 мкм. При выборе комплекса контролируемых параметров, в который входит толщина зуба по постоянной хорде F C , размеры зуба по постоянной хорде C S ирис) для некоррегированных колес при = о следует определять по формулам n C m 387 1 S , ; n C m 7476 0 h , 2. Нормы плавности работы Контроль плавности работы передачи необязателен, если точность зубчатых колес по нормам плавности соответствует требованиям стандартов. Поэтому ограничимся назначением контролируемых параметров только для колеса. Выбираем комплекс по ГОСТ 1643 81 (табл. Гс показателями точности f pb и f pt : f pt – отклонение углового шага, f pt = 20 мкм согласно ГОСТ 1643 81 или табл. Г. 2; f pb – отклонение шага зацепления, f pb = cos f pt = 0,94 20 = 19 мкм. 3. Нормы контакта зубьев За показатель контакта для передачи принимаем согласно ГОСТ 1643 81 или табл. Г. 1 суммарное пятно контакта, которое по ГОСТ 1643 81 или табл. Г. 4 для 8 степени точности должно быть по высоте 40 %, по длине 50 %. Этот же показатель используется при контроле зубчатого колеса с измерительным колесом. 4. Нормы бокового зазора Для передачи с регулируемым положением осей контролируемым показателем по табл. Г. 1 принимаем гарантированный боковой зазор, который для вида сопряжения D при межосевом расстоянии а 2 224 136 2 d d a 2 1 W мм находится по табл. Г. 6 и равен j nmin = 63 мкм. Наибольший боковой зазор в передаче стандартом неограничен. Для зубчатого колеса согласно табл. Г. 1 за контролируемый параметр принимаем среднюю длину общей нормали. Номинальная длина общей нормали по табл. Г. 5 W = W 1 m = 10,83863 4 = 43,354 мм. d Рис. 8 58 Верхнее отклонение средней длины общей нормали по ГОСТ 1643–81 или табл. Г. 9 составляет –E Wms = Слагаемое I + Слагаемое II = 50 + 14 = 64 мкм. Допуск на среднюю длину общей нормали по табл. Г. 10, T Wm = 40 мкм. Тогда нижнее отклонение длины общей нормали –E Wmi = ( E Wms + T Wm ) = –(64 + 40) = –104 мкм. Таким образом, средняя длина общей нормали W m = 43,354 0,104 0,064 мм. 5. Допуски заготовки зубчатого колеса Допуск на торцовое биение базового торца рекомендуется определять по формуле F T = b 2 d F = 40,8 30 2 136 18 мкм, где F – допуск на погрешность направления зуба по табл. Г. 4 (F = 18 мкм. Допуск на радиальное биение наружного цилиндра рекомендуется определять по формуле F da = 0,6 F r = 0,6 56 = 34 мкм. Поле допуска на диаметр наружного цилиндра заготовки принимаем h14. Эскиз, выполненный на листе формата А в соответствии с требованиями ЕСКД к чертежам на зубчатые колеса, приведен на рис. 9. Диаметр ступицы подвал определяется на основе прочностных расчетов вала, которые здесь не проводятся. Поэтому размер отверстия подвал принимается конструктивно, примерно 0,2 от диаметра делительной окружности. Диаметр округляется до ближайшего большого стандартного размера по ГОСТ 6636 69*, табл. 1.3 [31]. Размеры шпонки назначаются в зависимости от диаметра вала по ГОСТ 23360 78 * – табл. 4.64 [31]. Диаметр ступицы принимается (1,5 d b + 10 мм, где d b – диаметр отверстия ступицы подвал. Допуск цилиндричности назначается по табл. 2.20 и 2.18 [31]. Допуск параллельности плоскости симметрии паза относительно оси шпоночного паза в отверстиях 0,5 Т Ш с округлением до ближайшего меньшего по табл. 2.28 [30]. Допуск симметричности шпоночного паза относительно оси 2Т Ш округляем до ближайшего меньшего по табл. 2.40 [31], Т Ш – допуск на ширину шпоночного паза. При отсутствии справочника [31] разрешается размеры и допуски на размеры, приведенные в предыдущем абзаце, не определять. Вопросы для контроля 1. Что такое параметры кинематической точности зубчатого колеса 2. Что такое параметры плавности работы зубчатого колеса 3. Что такое параметры бокового зазора зубчатого колеса 4. Какие существуют степени точности зубчатых колес 5. Как условно обозначаются зубчатые колеса на чертежах 6. Что такое комплексы контролируемых параметров |