Контрольная работа: Точность расположения поверхностей деталей. Допуски и посадки

3. Качество сборки автомобилей соединением деталей с требуемой посадкой

Решить задачу:

Исходные данные

Автомобиль - ЗИЛ - 431410

Агрегат (узел) - коробка передач (КПП)

Деталь №1 - шестерня промежуточного вала (размер отверстия Ш 54^+0,030 мм)

Деталь №2 - промежуточный вал КПП (размер шейки Ш мм)

Соединение деталей имеет размер: Ш 54

Определить:

а) принятую систему данного соединения;

б) посадку, основные отклонения и квалитеты отверстия и вала;

в) верхние и нижние отклонения отверстия и вала;

г) предельные размеры отверстия и вала;

д) допуски на изготовления отверстия и вала (сначала подсчитать через их предельные размеры, а затем проверить через их отклонения);

е) максимальный натяг и максимальный зазор данного соединения;

ж) допуски посадки (сначала подсчитать через максимальный натяг и максимальный зазор, а затем проверить через допуски изготовления отверстия и вала).

Выполнить графическое изображение полей допусков данного соединения в масштабе 1000:1, на котором показать их отклонения, предельные размеры и величины максимального натяга и максимального зазора.

Выполнить рисунок с указанием буквенных обозначений предельных отклонений данных деталей и соединения на чертежах.

Решение:

а) данное соединение выполнено в системе отверстия т. к. нижнее отклонение отверстия равно «0».

б) так как диаметр вала превышает диаметр отверстия (допуски находятся выше нулевой линии), в сопряжении деталей присутствует натяг.

Основное отклонение отверстия ES = +0,030 мм = 30 мкм соответствует 7 квалитету для данного номинального размера (интервал св. 50 до 80 мм), следовательно, отверстие выполнено в квалитете IT7 и на чертеже должно обозначаться Ш 54Н7, либо как в условии задачи Ш 54^+0,030.

По таблице полей допусков определяем, что вал, имеющий номинальный диаметр d = 54 мм (интервал св. 54 до 80 мм) и заданные отклонения соответствуют полю допуска r6 (отклонения +60 мкм и +41 мкм).

В данной задаче приведена посадка с натягом, обозначаемая Ш 54.

в) определяем предельные отклонения отверстия и вала.

Предельные отклонения отверстия:

верхнее ES = +0,030 мм;

нижнее EI = 0 мм.

Предельные отклонения вала:

верхнее es = +0,060 мм;

нижнее ei = +0,041 мм.

г) определяем предельные размеры отверстия и вала.

Предельные размеры отверстия:

D_max = D + ES = 54 + 0,030 = 54, 030 мм;

D_min = D + EI = 54 + 0 = 54,0 мм.

Предельные размеры вала:

d_max = d + es = 54 + 0,060 = 54,060 мм;

d_min = d + ei = 54 + 0,041 = 54,041 мм.

д) определяем допуски на изготовления отверстия и вала (сначала через их предельные размеры, а затем проверяем через их отклонения).

TD = D_max - D_min = 54,030 - 54,000 = 0,030 мм = 30 мкм.

Td = d_max - d_min = 54,060 - 54,041 = 0,019 мм = 19 мкм.

Выполняем проверочный расчет через отклонения:

TD = ES - EI = 0,030 - 0 = 0,030 мм = 30 мкм.

Td = es - ei = 0,060 - 0,041 = 0,019 мм = 19 мкм.

Результаты расчетов совпали, значит они выполнены правильно.

е) определяем максимальный и минимальный натяг данного соединения.

N_max = es - EI = 0,060 - 0 = 0,060 мм = 60 мкм;

N_min = ei - ES = 0,041 - 0,030 = 0,011 мм = 11 мкм.

ж) определяем допуск посадки (сначала через максимальный и минимальный натяг, а затем проверить через допуски изготовления отверстия и вала).

TN = TD + Тd = 0,030 + 0,019 = 0,049 мм

TN = N_maх - N_min = 0,060 - 0,011 = 0,049 мм

Результаты расчетов совпали.

По результатам расчетов выполняем графическое изображение полей допусков данного соединения в масштабе 1000:1, на котором показываем их отклонения, предельные размеры и величины максимального и минимального натяга (см. рис. 2).

Рис. 2. Схема полей допусков посадки Ш 54

Выполняем рисунок с указанием цифровых значений предельных отклонений данных деталей и соединения на чертежах (см. рис. 3)

Рис. 3. Обозначение посадок на чертежах и соединении

4. Определить размеры, показанные на двух рисунках штангенциркуля

Рис. 4

Требуется:

1. Указать метод (абсолютный или относительный) измерений детали штангенциркулем. Дать определение методу.

2. Выполнить расчет нониуса штангенциркуля при точности отсчета i = 0,05 мм и модуле ц = 2.

3. Указать пределы измерений всех выпускаемых штангенциркулей.

Решение:

Размеры деталей на рисунках, измеренные штангенциркулем:

61,4 мм;

12,15 мм.

1. Метод измерений.

В данном случае измерение проводилось штангенциркулем, размер измерялся непосредственно с детали (или изделия), поэтому метод измерения является абсолютным.

Абсолютное измерение основано на прямых измерениях величины и/или использовании значения физической постоянной, например, измерение размеров деталей штангенциркулем или микрометром.

Относительное измерение основано на сравнении измеряемой величины с известным значением меры, например, измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы. Размер в этом случае определяется алгебраической суммой размера установленной меры и показаний прибора.

2. Выполнить расчет нониуса штангенциркуля при точности i = 0,05 мм и модуля ц = 2.

Основной характеристикой при расчете нониуса является величины отсчета или точность нониуса i.

Сначала определяем число делений нониуса:

n = 40,

где с -- интервал деления основной шкалы; с = 1 мм.

Интервал деления шкалы нониуса:

b = ц · c - i = 2 · 1 - 0,05 = 1,95,

где ц -- модуль, натуральное число 1,2,3..., служащее для увеличения интервала деления нониусной шкалы.

Определяем длину шкалы нониуса:

l = b · n = (ц · c - i) · n = 1,95 · 40 = 78 мм.

3. Указать пределы измерений всех выпускаемых штангенциркулей.

Штангенинструменты предназначены для определения абсолютных значений линейных размеров, а так же для воспроизведения размеров деталей при разметке.

К штангенинструментам относятся:

- штангенциркули;

- штангенглубиномеры;

- штангенрейсмусы.

ГОСТ 166-89 предусматривает выпуск четырех типов штангенциркулей: ШЦ - I; ШЦ - Т - 1; ШЦ - II и ШЦ - III.

Значения отсчета по нониусу: 0,1 мм; 0,05 мм в зависимости от диапазона измерения. Цена деления круговой шкалы отсчетного устройства: 0,02 мм; 0,05 мм и 0,1 мм в зависимости от диапазона измерения. Шаг дискретности цифрового отсчетного устройства 0,01 мм.

Таблица 1. Диапазон измерения, значение отсчета и цена деления

Список литературы

1. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация / Ю.В. Димов. - М.: СПб: Питер,2016. - 432 c.

2. Иванов И.А. Метрология, стандартизация и сертификация на транспорте / И.А. Иванов. - М.: Академия (Academia), 2016. -977c.

3. Ильянков А.И. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении. Практикум / А.И. Ильянков, Н.Ю. Марсов, Л.В. Гутюм. - М.: Академия, 2012. - 160 c.

4. Сергеев А.Г. Метрология / А.Г. Сергеев. - М.: Логос,2017. - 288 c.

5. Сергеев А.Г. Метрология и метрологическое обеспечение / А.Г. Сергеев. - М.: Высшее образование,2015. - 576 c.

6. Сергеев А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. - М.: Юрайт, 2012. - 832 c.

7. Уайтхауз Д. Метрология поверхностей. Принципы, промышленные методы и приборы / Д. Уайтхауз. - М.: Интеллект,2011. - 472 c.

8. Эрастов В.Е. Метрология, стандартизация и сертификация / В.Е. Эрастов. - М.: Форум, 2015. -153c.