Нормирование точности 2 страница

- рассчитать предельные размеры всех элементов шлицевых отверстия и вала и заполнить таблицу 4.

Таблица 4 - Расчет шлицевых соединений

Наименование элемента	Номинальный размер, поле до-пуска, предель-ные отклонения	Предельные размеры, мм
наиб.	наим.
Центрирующие элементы:
1. Наружный диаметр, (внутренний диаметр )	отв.
вал
2. Ширина впадин, толщина шлиц	отв.
вал
Нецентрирующие элементы:
Внутренний диаметр (наружный диаметр, )	вал
отв.

2.4.2 Расчет шпоночного соединения

Для шпоночного соединения, сечение которого дано на чертеже узла:

- по номинальному диаметру вала определить основные размеры шпоночного соединения - , , , , по ГОСТ 23360-78 [1, ч.2, табл.4.64] или [2, т.2, табл.6.2];

- исходя из функционального назначения соединения в соответствии со стандартом назначить допуски и посадки по ширине шпонки с пазом вала и пазом втулки ( ), глубине пазов вала ( ) и втулки ( ), высоте шпонки ( ), длине шпонки и паза, [1, ч.2, с.237…238] или [2, т.2, с.211];

- определить предельные отклонения для назначенных полей допусков по ГОСТ 25347-82;

- построить схему расположения полей допусков по ширине.

2.5 Выполнение задания 5

2.5.1 Оформление рабочего чертежа зубчатого колеса.

По заданным модулю , числу зубьев и назначенной в зависимости от эксплуатационного назначения зубчатой передачи степени точности выполнить чертеж зубчатого колеса, имеющегося на выданном сборочном чертеже узла.

Основным техническим документом, определяющим требования к качеству зубчатого колеса, является чертеж. Поэтому он должен быть конкретным и исчерпывающе ясным, т.е. должен содержать необходимые данные для обработки и контроля. Оформление рабочего чертежа зубчатого колеса производится в соответствии с ГОСТ 2.403-75, (в части указания параметров зубчатого венца) и по другим стандартам ЕСКД.

Согласно этим стандартам в правом верхнем углу поля чертежа помещается таблица параметров зубчатого венца и червяка, состоящая из трех частей, отделяемых сплошными основными линиями:

- основные данные,

- данные контроля,

- справочные данные.

Размеры граф таблицы, а также размеры, определяющие расположение таблицы на поле чертежа, приведены на рисунке 1.

В первой части таблицы для цилиндрического зубчатого колеса должно быть приведено следующее:

- модуль [1, ч.2, с.308 или т.2, с.127];

- число зубьев ;

- нормальный исходный контур: для стандартного со ссылкой на ГОСТ 13755-81;

- коэффициент смещения ГОСТ 16532-70 или [1, ч.2, с.357]. Для прямозубых колес без смещения ( ) при - наименьшее число зубьев ;

- степень точности по нормам кинематической точности, плавности работы и контакту зубьев, а также выбранный вид сопряжения (и при необходимости – вид допуска бокового зазора) в соответствии с ГОСТ 1643-81 [1, ч.2, с.326].

Во второй части таблицы приводятся допуски и предельные отклонения показателей по всем трем нормам точности и виду сопряжения зубчатых колес.

Данные для контроля помещают обычно в карте измерения, составленной согласно правилам оформления документации контроля по ГОСТ 3.1504-74 ЕСКД. При выполнении курсовой работы все данные для контроля точности оформляют в таблице на рабочем чертеже.

В третьей части таблицы приводят диаметр делительной окружности , некоторые справочные данные, необходимые для наладки зуборезного оборудования и средств измерения.

На чертеже цилиндрического зубчатого колеса (рис.2) согласно ГОСТ 2.403-75 должны быть указаны:

− диаметр вершин зубьев. Для зубчатых колес внешнего зацепления с коэффициентом смещения ,

− , (12)

где - для прямозубых колес;

− ширина зубчатого венца . Отклонения - по полю допуска , , , [1, ч.1, табл.1.28, 1.43];

− размеры фасок или радиусы кривизны линий притупления на кромках зубьев (фаски или радиусы допускается указывать в технических требованиях чертежа);

− шероховатость поверхностей зубьев [1, ч.1, табл.2.68, ч.2, табл.5.12];

− биение базового торца [1, ч.2, табл.5.27];

- предельные от-клонения отверстия в соответствии с выбран-ной посадкой [1, ч.2, табл.5.25];

- отклонения эле-ментов шпоночного или шлицевого соединения [1, ч.2, табл.4.65, 4.66, 4.68, 4.71…4.74];

- твердость.

2.5.2 Выбор показателей или комплексов точности

По ГОСТ 1643-81 назначают показатели точности по всем нормам и виду сопряжения. Приводят расчет допусков и отклонений для принятых показателей.

В стандарте дается 20 показателей точности для колеса и 8 показателей точности для передачи. Чтобы обеспечить качество передачи в соответствии с требованиями стандарта, нет необходимости контролировать все показатели, так как они связаны и взаимозаменяемы. Поэтому для контроля точности зубчатых колес ГОСТ 1643-81 устанавливает равноправные контрольные комплексы [2, т.2, с.139]. Выбор тех или иных комплексов зависит от требуемой точности колес, их назначения, размеров, объема выпуска и других факторов.

Комплексные показатели наиболее полно выявляют эксплуатационные свойства передачи, но требуют больших затрат на контроль. Поэтому такие параметры назначаются только для точных передач (до 6 степени).

Пример.

Назначить показатели или комплексы точности для зубчатого колеса с мм, , степенью точности 8-7-6-В ГОСТ 1643-81.

Для контроля рассматриваемого зубчатого колеса можно назначить следующие контрольные комплексы [2, т.2, с.139].

Для нормы кинематической точности:

- колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса ;

- колебание длины общей нормали .

Для нормы плавности:

- колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе .

Для нормы контакта зубьев в передаче:

- суммарное пятно контакта по длине и высоте зуба.

Одним из показателей, обеспечивающих гарантированный боковой зазор, является средняя длина общей нормали с предельными отклонениями и .

Для выбранных параметров в зависимости от модуля и диаметра делительной окружности для каждой нормы точности в зависимости от ее степени точности по ГОСТ 1643-81 определить числовые значения показателей [2, т.2, с.135…178].

мкм и мкм для 8 степени точности; мкм для 7 степени. Для 6 степени суммарное пятно контакта по длине зуба не менее 70%, по высоте – не менее 50%.

Номинальный размер длины общей нормали определяется по таблицам [1, ч.2, с.360…361] или рассчитывается по формуле

, (13)

где - число зубьев, охватываемых при измерении; ; полученное число округляется до ближайшего целого.

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали (верхнее отклонение E_ws ) состоит из двух слагаемых, первое из которых зависит от вида сопряжения и делительного диаметра колеса, а второе – от допускаемого радиального биения F_r [2, т.2, с.174]. Величина F_r устанавливается в соответствии с нормой кинематической точности [2,т.2, табл.5.20].

Допуск на среднюю длину общей нормали T_w = 70 мкм [2, т.2, табл.5.97].

Наибольшее отклонение средней длины общей нормали (нижнее отклонение):

мкм.

2.6 Выполнение задания 6

Рабочий чертеж вала выполняют в строгом соответствии с требованиями стандартов ЕСКД. Для вала изображают главный вид с необходимым количеством сечений (по шпонкам, шлицам и др.) и выносных элементов. Номинальные размеры посадочных поверхностей назначены при выборе посадок в задании 1.

Размеры элементов шпоночного соединения согласовывают с ГОСТ 23360-78 [2, т.2, с.216], шлицевого – с ГОСТ 1139-80 [2, т.2, с.229]. Остальные размеры берут конструктивно, используя выданный вариант узла механизма.

На чертеже указывают требования к четырем показателям, характеризующим геометрическую точность элементов детали:

а) точность размера;

б) точность формы поверхности;

в) точность расположения поверхностей;

г) точность но шероховатости поверхности.

Точность размера нормируют указанием отклонений от номинального значения. Причем на сопрягаемые ответственные размеры предельные отклонения указывают смешанным способом в соответствии с назначенными в задании 1 посадками, например Æ ; Æ .

На несопрягаемые (свободные) размеры значения допусков устанавливают по грубым квалитетам . При этом расположения полей допусков назначают в зависимости от вида размера: одностороннее предельное (отверстие - , вал - ) или симметричное. Для свободных размеров одинаковой точности у контура детали указывают только номинальный размер, а требования к их точности оговаривают на чертеже над штампом общей записью в технических требованиях в соответствии с ГОСТ 25670-83 [2, т.1, с.93].

Точность формы оговаривают на чертеже только при наличии особых требований, вытекающих из условий работы, изготовления или измерения детали. На чертеже нормируют точность формы посадочных цилиндрических поверхностей под подшипники, зубчатые колеса, муфты и другие ответственные детали. Числовые значения допусков на отклонения формы цилиндрических поверхностей назначают в зависимости от номинального размера и степени точности. Степень точности отклонений формы выбирают по рекомендациям стандарта [2, т.2, с.276]. Размерам с допусками по 6, 7, 8, 9, 10 квалитетам соответствуют допуски формы по 5, 6, 7, 8, 9 степеням точности (при нормальном уровне геометрической точности А).

На чертеже вала, располагающегося в опорах скольжения (рис.3) указаны требования по отклонению от цилиндричности: рамки 1 и 6 для опорных поверхностей Æ и Æ (опоры скольжения); рамка 4 для поверхности Æ под зубчатое колесо.

Точность расположения поверхностей оговаривают на чертеже также лишь при наличии особых требований, вытекающих из условий работы и сборки. При этом увязывают между собой основные сопрягаемые поверхности и поверхности, определяющие собираемость.

Например, указывают допуск перпендикулярности или торцевого биения (рамки 2 и 3 на рис.3) на торцевые поверхности заплечиков для установки подшипников дистанционных колец, упорных втулок, колес и т.д. [2, т.2, с.275] относительно оси посадочной поверхности;

указывают допуск соосности или радиального биения точных посадочных поверхностей под подшипники качения, зубчатые колеса, муфты, подшипники скольжения и т.п. относительно оси выбранной базовой поверхности [2, т.2, с.275]. Несовпадение осей опорных поверхностей Æ и Æ на рис.3 ведет к перекосу вала при установке его в опорах скольжения. Поэтому в рамке 7 задан допуск радиального биения поверхности Æ относительно оси поверхности Æ , а в рамке 5 условно обозначено радиальное биение поверхности Æ относительно оси опорных поверхностей;

указывают допуск симметричности и параллельности на расположение паза под шпонку относительно оси посадочной поверхности (рамки 8 и 9 на рис.3). Значения допусков выбирают по [2, т.2, с.275].

Шероховатость поверхности назначают из условий работы сопряжения. Для указания на чертеже числовые значения параметров шероховатости определяют по таблицам ГОСТ 2789-73, составленным в зависимости от различных факторов: от квалитета точности размера, от способа обработки поверхности].

Возможен другой способ определения числовые значений высотных параметров при котором учитывают, что высота неровностей составляет часть допуска соответствующего размера: для квалитетов ; для квалитетов грубее . При выполнении работы можно принимать .

Так как на чертеже указывают только стандартные значения параметров, то по расчетному значению выбирают ближайшее меньшее число из стандарта ГОСТ 2789-73 [2, т.2, с.290].

В случае выполнения чертежа вала, располагающегося в подшипниках качения, необходимо выполнять требования, предъявляемые к посадочным поверхностям под подшипники качения 0 и 6 классов точности по ГОСТ 3325-85.

Так, допустимые отклонения формы посадочных мест не должны превышать допуска на диаметр. На чертеже указывают либо отклонение от круглости и отклонение профиля продольного сечения (рис.4), либо в технических требованиях допуск овальности и конусообразности.

Допускаемое отклоне-ние торцевого биения (рис.4) или отклонения от перпендикулярности за-плечиков вала под установку подшипников 0 или 6 классов точности не должны превышать со-ответственно допуск ква-литетов и .

Подшипники устанав-ливают парами на концах вала. Несовпадение осей посадочных поверхностей приводит к перекосу вала и нарушению работо-способности подшипника. Для совпадения осей на чертеже указывают допуск соосности (рис.5) или радиального биения [1, с.219] по 5, 6 степеням точности [1, с.205].

Требования к шероховатости посадочной поверхности и заплечика вала устанавливают в зависимости от класса точности подшипника качения и его номинального диаметра [1, с.298].