Анализ качества изделия машиностроения

а) выбираем составляющее звено РЦ, имеющее большой размер, в нашем случае  А₁;

б) назначаем  допуски на составляющие размеры  из 8 квалитета, кроме размера А₁. При этом для охватывающих размеров пользуемся таблицами полей допусков для отверстий (обычно Н соответствующего квалитета), а для охватываемых размеров – таблицами полей допусков для валов (обычно h соответствующего квалитета).

в) рассчитаем поле допуска и координату середины поля допуска A₃, таким образом, чтобы обеспечить получение требуемого интервала изменения замыкающего звена всей цепи;

г) подберём для  А₁ стандартное поле близкое к расчётному. Назначим для всех, кроме А₁ составляющих звеньев РЦ допуски по таблицам допусков стандарта.

Для 8-го квалитета соответствующих интервалов размеров получим:

   А₃= 215Н9(^+0,115);     

Допуски равны (мкм) ТA₂ = 150;  ТA₃ = 115

Координаты  середин полей допусков равны, (мкм)

EсA₂ = -75;  ecA₃ = 57,5   

 

7. Определим  допуск ТA_D.

ТA_D = ТA₁ + ТA₂ + ТA₃ 

Откуда ТA₁ = ТA_D - (ТA₂ + ТA₃) = 460 –(150+115) = 195 мкм

 

8. Определим  координату середины поля допуска  размера

Из формулы  имеем

ЕсA_D = ЕсA₁ – (есA₂+есA₃)

откуда 

ЕсA₁ =  ЕсA_D + ЕсA₂ +  есA₃  = -230 – 75 +57,5 = -247,5 мкм

      9. Определим предельные отклонения  размера A₁ по формулам

  мкм

  мкм

          10. Подберём ближайшее стандартное  поле допуска на размер A₁.

;  ТA₁ = 97 мкм;  eсA₁ = -278,5 мкм,

es= -230  ei = -327

 

Проверочный расчёт РЦ на максимум-минимум:

  а) Номинальное значение замыкающего звена равно:

A_D = A₁  – (A₂ + A₃) = 482 -(42+215)= 225 мм

б) Поле допуска  замыкающего размера равно:

ТA_D = ТA₁ + ТA₂ + ТA₃  = 0,15+0,115+0,097  = 0,362 мм

в) Значения нижнего  и верхнего предельных отклонений замыкающего  звена равны:

 мкм

  мкм

г) Наибольший и  наименьший зазоры равны:

A_Dmax  = A_D + ESA_D = 225 – 0,109 = 224,891 мкм

A_{D min} = A_D + EI A_D = 225 – 0,451  =224,549 мкм

Результаты  сводим в таблицу 6.3

 

Таблица 6.3- Результат расчёта размерной цепи методом

полной взаимозаменяемости

Номинальный размер,	Допуск размера, TAi	Верхнее отклонение ES  (es)	Нижнее отклонение EI (ei)	Координата середины Ec (ec)	Передаточное отношение звена i	произведение AiEcAi
А1=482d8	97	-230	-327	-278,5	+	-278,5
A2=42-0,15	150	0	-150	- 75	-	75
A3=215Н8	115	115	0	57,5	-	- 57,5
AD=225h12	460	0	-460	-230

 

 

 

7. Назначение полей допусков осевых и диаметральных размеров вала

Выбрать метод  простановки размеров и указать  на эскизе полученные поля допусков осевых и диаметральных размеров вала.

 

Выбираем комбинированный  метод простановки размеров. Простановку  линейных размеров проводим от конструкторских и технологических баз (торцы вала).

Отклонения  диаметральных размеров назначаем  из приведенных выше расчётов. Размеры, не принимающие участия в сборке, принимаем по средним и грубым  квалитетам  точности ГОСТ 25670-83.

 

Рисунок 7.1 –  Эскиз вала

 

 

8. Выбор измерительных средств для контроля размеров вала под посадку с натягом 

1. Определить допускаемую погрешность измерения и рекомендуемые средства измерения под посадку с натягом ГОСТ 8.051-81.
2. Охарактеризовать выбранное измерительное средство: наименование, ГОСТ, цена шкалы, диапазон измерений, погрешность измерения, температурный режим, вариант использования РД-50-98-86.

 

Таблица 1 –  Данные к задаче 2

Номинальный диаметр, мм	Поле допуска  вала
140	s8

 

Точность измерительных средств должна соответствовать точности изделий и быть несколько выше. Литые, кованные и штампованные изделия контролируют кронциркулем, нутромером, линейкой. Для контроля деталей после грубой обработки (отливание, черновая обточка и т.п.) можно использовать штангенциркуль с ценой деления 0,1 мм. Грубо обработанные поверхности не следует контролировать точными инструментами, т.к. измерительные поверхности инструментов будут быстро изнашиваться.

Технология  контроля определяется также характером производства. В массовом и крупносерийном производствах следует пользоваться калибрами, контрольными приспособлениями автоматическими средствами контроля. В условиях единичного и мелкосерийного производства целесообразно применять универсальные средства (штангенциркули, микрометры, индикаторы и т.п.).

Точные измерительные  инструменты и приборы применяются  во всех видах производств, если требуется  определить численные величины отклонений, отклонения от правильной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей (при отсутствии специальных приспособлений), при наладке станков, а также особо ответственных измерениях.

Погрешности средств  для контроля наружных, внутренних линейных размеров и отклонений от геометрической формы приведены  в табл. 8.1.

Находим допуски вала Ø85 по табл. 1.8 [2]:

T_D = 1T8= 63 мкм

По табл. 1.60 [2] в интервале размеров 120…180 мм для 8-го квалитета находим погрешность измерений Затем по заданному диаметру и найденной погрешности в табл. 8.1 находим средство измерения – микрометр с ценой деления 0,01, погрешность измерения 12 мкм < 16 мкм, температурный режим 5, вид контакта – отсутствует,  закреплён на стойке.

Таблица 8.1 - Предельные погрешности средств измерения

Измерительные   средства	Предельные  погрешности измерения (±Δ мм, мкм) для интервалов размеров, мм
	До 10	11… 50	51… 80	81… 120	121… 180	181… 260	261… 360	361… 500
Оптиметры, измерительные машины (при измерении наружных размеров)	0,7	1,0	1,3	1,6	1,8	2,5	3,5	4,5
То же (при  измерении внутренних размеров)	-	0,9	1,1	1,3	1,4	1,6	-	-
Микроскоп инструментальный	1,5	2,0	2,5	2,5	3,0	3,5	-	-
Рычажная скоба  с ценой деления: 2 мкм 10 мкм	3,0 7,0	3,5 7,0	4,0 7,5	4,5 7,5	- 8,0	- -	- -	- -
Микрометр рычажный	3,0	4,0	-	-	-	-	-	-
Микрометр МК	7,0	8,0	9,0	10	12	15	20	25
Индикатор	15	15	15	15	15	16	16	16
Штангенциркуль  с ценой деления 0,02 мм 0,05 мм 0,1 мм	40 80 150	40 80 150	45 90 160	45 100 170	45 100 190	50 100 200	60 110 210	70 110 230

 

 

 

 

 

 

Таблица 8.2 –  Характеристика выбранного средства измерения

Наименование	ГОСТ	Пределы измерения	Цена, деления, мм	Погрешность измерения, мкм	Метод измерения
Микрометр гладкий  МК	6507-90	120-180	0,01	12	Непосредственная оценка

 

 

9. Назначение допусков формы и расположения  поверхностей вала

По ГОСТ 24643-81 назначить допуски формы и  расположения поверхностей вала. Используя  ГОСТ 2.308-79  указать эти допуски  на эскизе вала. Пояснить содержание отклонений формы и расположения.

 

Назначение  допусков формы и расположения зависит  от конструкторских и технологических требований к элементам узла. Рабочей осью вала является ось, проходящая через шейки подшипников (базы Б и В).

Относительно  этой базы назначаем допуски торцового  и радиального биения, симметричности и параллельности шпоночного паза. Ограничение торцового биения ставится в случае, если L/d<0,5. При установлении допусков к посадочным местам подшипников, колёс и шкивов назначаются допуски цилиндричности или круглости профиля продольного  сечения, которые назначаются по ГОСТ 24643-81.

Для шпоночного соединения назначается допуски параллельности и симметричности шпоночного паза.

 

Таблица 9.1 –  Численные значения допусков

Поверхность	Наименование допуска	Степень точности	Численное значение*	Обозначение допуска
Æ140n6	Радиальное  биение	6	32
	цилиндричность	6	14
Æ180s8	Радиальное  биение	7	54
	цилиндричность	7	18
Æ120n6	Радиальное биение	6	25
	цилиндричность	6	12
Æ140h9	цилиндричность	9	16
Бурт подшипника	Перпендикулярность	6	20
Шпоночный паз	Параллельность	9	18
	симметричность	9	22
*Примечание.   Допуски формы назначаются: по  ГОСТ 24643-81 - цилиндричности,  биения, параллельности; ГОСТ 6449.1-82  - симметричности

 

 

Рисунок 9.1 –  Эскиз вала с допусками формы  и расположения поверхностей

 

 

 

10.  Назначение требований к шероховатости поверхностей вала

Назначить шероховатости  поверхностей вала  и пояснить содержание.

 

Основные параметры  и числовые значения рекомендованы  ГОСТ 2789-73.  Числовые значения шероховатости  назначаются по связи с допуском формы  Ra<0,05T. Полученные значения округляются до стандартного числа.

Для некоторых  видов сопряжения (подшипники, манжеты) информация приведена в литературе.

 

 

 

Рисунок 10.1 –  Чертёж вала

 

Таблица 10.1 –  Назначение шероховатости поверхностей вала

Поверхность	допуск	Ra=0,05T	Рекомендуемая шероховатость	Ra ГОСТ 2789-73	Обозначение по ГОСТ 2.309-79
Æ140n6	25	1,25	0,63	0,8
Æ180s8	63	3,15	3,2	3,2
Æ120n6	25	1,25	1,25	1,25
Æ140h9	100	5	1,25	1,25
Бурт подшипника	63	3,15	3,2	3,2
Шпоночный паз	62	3,15	3,2	3,2

11.  Анализ точности резьбового соединения
1. Привести эскизы резьбового соединения.
2. Пояснить содержание условных обозначений
3. По ГОСТ 8724-2002 определить номинальные размеры параметров резьбы
4. Установить предельные отклонения, размеры и допуски резьбы  по ГОСТ 16093-2004.
5. Построить схему расположения полей допусков.