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 (N_max = 74 мкм, N_min=8мкм), а с крышкой 3 с зазором (S_max = 106 мкм, S_min = 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 (Т_ф/ 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 Т_ф/ Т = 0,5 ·(40%), отсюда

Т_ф = 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 Т_ф = 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	N_max = 109, N_min = 12 S_max = 103, S_min = 25 S_max = 103, S_min = 25	В А -
	d = 80 d₁ = 80 d₂ = 80	N_max = 52, N_min = 12 S_max= 56, S_min = 12 S_max = 56, S_min = 12	В А -
	d = 45 d₁ = 45 d₂ = 45	N_max = 94, N_min = 34 S_max = 70, S_min = 10 S_max = 90, S_min = 30	В А -
	d = 50 d₁ = 50 d₂ = 50	N_max = 27, N_min = 5 S_max = 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	N_max = 100, N_min = 20 S_max = 105, S_min = 25	А -
	d = 60 d₁ = 60	N_max = 45, N_min = 7 S_max = 48, S_min = 10	В -
	d = 80 d₁ = 80	N_max = 62, N_min = 2 S_max = 90, S_min = 30	В -
	d = 33 d₁ = 33	N_max = 59, N_min = 9 S_max = 75, S_min = 25	А -
	d = 70 d₁ = 70	N_max = 78, N_min = 18 S_max = 70, S_min = 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	S_max = 33, S_min = 7 S_max = 46, S_min = 20	С В
d = 30 d₁ = 30	S_max = 62, S_min = 20 S_max = 82, S_min = 40	С В
d = 40 d₁ = 40	S_max = 31, S_min = 9 S_max = 47, S_min = 25	С А
d = 60 d₁ = 60	S_max = 48, S_min = 10 S_max = 68, S_min = 30	В А
	Неподвижное соединение штифта 1 с корпусом цилиндра 2 и с зазором с крышкой 3		d₁ = 16 d₂ = 16	N_max = 39, N_min = 3 S_max = 42, S_min = 6	В -
d₁ = 30 d₂ = 30	N_max = 81, N_min = 15 S_max = 106, S_min = 40	А -
d₁ = 12 d₂ = 12	N_max = 60, N_min = 6 S_max = 70, S_min = 16	В -
d₁ = 24 d₂ = 24	N_max = 48, N_min = 6 S_max = 49, S_min = 7	А -
d₁ = 20 d₂ = 20	N_max = 48, N_min = 6 S_max = 62, S_min = 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	N_max = 176, N_min = 84 S_min = 69, N_max = 23	А -
d = 320 d₁ = 300	N_max = 247, N_min = 133 S_max = 160, S_min = 56	А -
d = 160 d₁ = 145	N_max = 68, N_min = 18 N_max = 43, S_max = 37	А -
d = 630 d₁ = 600	N_max = 148, N_min = 8 N_max = 55, S_max = 110	А -
d = 200 d₁ = 185	N_max = 308, N_min = 164 S_max = 194, S_min = 50	А -

Практические занятия № 9.