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 (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 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
1	2	3	4	5	6		7
1		Неподвижное соединение крышки 1 с вкладышем подшипника скольжения 2 по диаметру D. Подвижное соединение подшипника скольжения 2с валом 3	1	d = 125 D = 150	Smax = 96, Smin = 40 Nmax = 140, Nmin = 60		А А
			2	d = 80 D = 120	Smax = 120, Smin = 50 Nmax = 114, Nmin = 38		В В
			3	d = 100 D = 140	Smax = 90, Smin = 36 Nmax = 133, Nmin = 25	А А
			4	d = 125 D = 150	Smax = 96, Smin = 40 Nmax = 140, Nmin = 60	В В
			5	d = 125 D = 150	Smax = 123, Smin = 43 Nmax = 253, Nmin = 127	В В
2		Неподвижное соединение оси 1 с отверстием в корпусе 2, с распорной втулкой 3 и зубчатым колесом 4, подвижное	6	d = 100 d1 = 100 d2 = 100	Nmax = 109, Nmin = 12 Smax = 103, Smin = 25 Smax = 103, Smin = 25		В А -
			7	d = 80 d1 = 80 d2 = 80	Nmax = 52, Nmin = 12 Smax = 56, Smin = 12 Smax = 56, Smin = 12	В А -
			8	d = 45 d1 = 45 d2 = 45	Nmax = 94, Nmin = 34 Smax = 70, Smin = 10 Smax = 90, Smin = 30	В А -
			9	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	10	d = 40 d1 = 40	Nmax = 100, Nmin = 20 Smax = 105, Smin = 25		А -
			11	d = 60 d1 = 60	Nmax = 45, Nmin = 7 Smax = 48, Smin = 10		В -
			12	d = 80 d1 = 80	Nmax = 62, Nmin = 2 Smax = 90, Smin = 30	В -
			13	d = 33 d1 = 33	Nmax = 59, Nmin = 9 Smax = 75, Smin = 25	А -
			14	d = 70 d1 = 70	Nmax = 78, Nmin = 18 Smax = 70, Smin = 10	А -

Продолжение таблицы 8.2

1	2	3	4	5	6		7
4		Подвижное соединение плунжера 1 с корпусом насоса 2 по диаметру d. Легко разборное соединение крышки 3 с корпусом насоса 2 по диаметру d1	15	d = 20 d1 = 20	Smax = 33, Smin = 7 Smax = 46, Smin = 20		С В
			16	d = 30 d1 = 30	Smax = 62, Smin = 20 Smax = 82, Smin = 40	С В
			17	d = 40 d1 = 40	Smax = 31, Smin = 9 Smax = 47, Smin = 25	С А
			18	d = 60 d1 = 60	Smax = 48, Smin = 10 Smax = 68, Smin = 30	В А
5		Неподвижное соединение штифта 1 с корпусом цилиндра 2 и с зазором с крышкой 3	19	d1 = 16 d2 = 16	Nmax = 39, Nmin = 3 Smax = 42, Smin = 6		В -
			20	d1 = 30 d2 = 30	Nmax = 81, Nmin = 15 Smax = 106, Smin = 40	А -
			21	d1 = 12 d2 = 12	Nmax = 60, Nmin = 6 Smax = 70, Smin = 16	В -
			22	d1 = 24 d2 = 24	Nmax = 48, Nmin = 6 Smax = 49, Smin = 7	А -
			23	d1 = 20 d2 = 20	Nmax = 48, Nmin = 6 Smax = 62, Smin = 20	В -
6		Неподвижное соединение зубчатого колеса 1 со ступицей 2 по диаметру d и по переходной или с зазором посадке по диаметру d1	24	d = 220 d1 = 200	Nmax = 176, Nmin = 84 Smin = 69, Nmax = 23		А -
			25	d = 320 d1 = 300	Nmax = 247, Nmin = 133 Smax = 160, Smin = 56	А -
			26	d = 160 d1 = 145	Nmax = 68, Nmin = 18 Nmax = 43, Smax = 37	А -
			27	d = 630 d1 = 600	Nmax = 148, Nmin = 8 Nmax = 55, Smax = 110	А -
			28	d = 200 d1 = 185	Nmax = 308, Nmin = 164 Smax = 194, Smin = 50	А -

Практические занятия № 9.