Методические указания по выполнению задания 1

4.1. При выполнении этого и последующих заданий необходимо знать условные обозначения и основные термины:

d, D – номинальный размер вала и отверстия соответственно;

d max, D max – наибольшие предельные размеры вала и отверстия;

d min, D min – наименьшие предельные размера вала и отверстия;

es, ES – верхние отклонения вала и отверстия;

ei, EJ – нижние отклонения вала и отверстия;

Td, TD – допуски вала и отверстия.

Кроме того, требуется знание основных зависимостей:

Td = d max-d min = es-ei (1)

TD = D max-D min = ES-EJ (2)

4.2. Для выполнения п.2.1 необходимо воспользоваться таблицами до­пусков и основных отклонений стандарта ЕСДП ГОСТ 25346-82. Эти таблицы приведены на стр.33 [1].

Таких таблиц – три. Первая из них содержит систему допусков, постро­енную на основе квалитетов. Вторая – систему основных отклонений для валов, третья – систему основных отклонений для отверстий. Основное отклонение – это отклонение, ближайшее к нулевой линии, т.е. к линии, обозначающей границу номинального размера. Основное отклонение может быть или верхним, или нижним в зависимости от его условного обозначения. Обозначение основных отклонений производится с использованием букв латинского алфавита (одной или двух) – строчных для валов, прописных – для отверстий.

Для определения предельных отклонений в ЕСДП используется указание основного отклонения и величины квалитета. Например, для посадки приведенной в п.3.2 обозначение H9 указывает, что основное отклонение отверстия – H, а квалитет – 9. Для вала: е – основное отклонение, квали­тет – 8.

Итак, по таблице допусков необходимо найти для номинального размера 32 (см.п.3.1) соответствующий интервал размеров (свыше 30 до 50). Для квалитета 9 допуск отверстия TD = 62мкм = 0,062мм, для квалитета 8 до­пуск вала Td = 39мкм = 0,039мм.

По таблице основных отклонений отверстий находим обозначение H и для номинального размера 32мм (как и для других) определяем, что ос­новные отклонения EJ = 0. По таблице основных отклонений валов на­ходим обозначение e и для номинального размера 32мм (интервал – свыше 30 до 40) находим основное отклонение es = - 50мкм = -0,050мм.

Затем по формулам (1) и (2) находим недостающие значения

ES = EJ + TD = 0 + 0,062 = 0,062мм;

ei = es – Td = -0,050 – 0,039 = -0,089мм.

Вычисление предельных размеров можно произвести по формулам:

D max = D + ES; D min = D + EJ; (3)

D max = d + es; d min = d + ei. (4)

Для рассматриваемого примера:

D max = 32 + 0,062 = 32,062мм; D min = 32 + 0 = 32,0мм;

d max = 32 – 0,05 = 31,95мм; d min = 32 – 0,089 = 31,911мм.

4.3. Существует две системы допусков, в которых может быть задана по­садка: система отверстия и система вала. Обозначения системы от­верстия – СО (или CH). Обозначение системы вала – СВ (или ch).

Система отверстия – система посадок, при которой отверстие выполня­ется с основным отклонением H, т.е. EJ = 0. А различные посадки могут быть получены за счет изготовления вала (валов) с различными полями допусков.

Система вала – система посадок, при которой вал выполняется с основ­ным отклонением h, т.е. es = 0. Различные посадки получаются за счет изготовления отверстий с различными полями допусков.

В данном случае для посадки можно считать, что она выпол­нена в системе отверстия.

Существует три вида посадок: с зазором, с натягом и переходные. По­садка с зазором – посадка, у которой размер отверстия больше размера вала, посадка с натягом – посадка, у которой размер вала больше размера отверстия, переходные – посадки, у которых возможно получение или зазора, или натяга.

Посадка с зазором характеризуется величиной зазора, т.к. в такой по­садке возможно получение разных значений зазоров, то принято харак­теризовать посадку предельными значениями:

S max = D max – d min = ES – ei; (5)

S min = D min – d max = EJ – es; (6)

Посадка с натягом характеризуется предельными значениями натяга, ко­торые могут получиться в этой посадке:

N max = d max – D min = es – EJ; (7)

N min = d min – D max = ei – ES; (8)

Переходные посадки характеризуются максимальным значением зазора и натяга, т.е. S max и N max.

4.4. Лучше всего вид посадки определяется после построения графи­ческой схемы полей допусков вала и отверстия. Основой построе­ния схемы служит нулевая линия (см.п.4.2). Перпендикулярно ей прово­дится вторая ось координат, которая служит для определения знаков и отклонений полей допусков. Отклонение необходимо откладывать по этой оси в масштабе, чтобы в дальнейшем правильно определить вид по­садки. Номинальные и предельные размеры указываются односторон­ними стрелками.

Для определения вида посадки надо знать, что у посадки с зазором поле допуска отверстия располагается выше, чем поле допуска вала. У посадки с натягом – наоборот, а у переходных посадок поля допусков взаимно перекрываются.

На рис.1.1 показана графическая схема полей допусков рассматри­ваемой посадки с указанием предельных размеров и отклонений. На ней видно, что поле допуска отверстия располагается выше, чем поле допуска вала. Следовательно, вид посадки – посадка с зазором. Предель­ные значения зазоров:

S max = ES – ei = 0,062 – (-0,089) = 0,151мм;

S min = EJ – es = 0 – (-0,050) = 0,050мм;

Полученные данные необходимо занести в таблицу 1.1.

4.5. Нормирование шероховатости производится с помощью трех групп параметров: высотных, шаговых и опорных. Выбор необходимых параметров зависит от эксплуатационных свойств поверх­ности детали (виды трения, характер нагрузки, вид соединения). В по­давляющем большинстве случаев оценка шероховатости производится с помощью высотного параметра Rа. При этом числовые значения этого параметра необходимо выбирать из соответствующего нормированного ряда по ГОСТ 2789-73 (см. табл.16 на стр.229 [1]). Конкретные значения параметра Rа можно определить, исходя из номинального размера, ква­литета и отношения величины допуска формы к допуску размера.

Таблица.1.1.

Нормы точности цилиндрического соединения

Наименование параметров	Значение
Условные обозначения	Посадка	32 H9/e8
Отверстие D	32H9
Вал d	32e8
Основные параметры	Номинальный размер d(D), мм
Верхнее отклонение отверстия ES мкм	+62
Верхнее отклонение вала es, мкм	-50
Нижнее отклонение отверстия EJ, мкм
Нижнее отклонение вала ei, мкм	-89
Допуск размера отверстия TD, мкм
Допуск размера вала Td, мкм
Предельные размеры	Наибольший размер отверстия D max, мм	32,062
Наименьший размер отверстия D min, мм	32,0
Наибольший размер вала d max, мм	31,950
Наименьший размер вала d min, мм	31,911
Величины зазоров	Максимальный S max, мм	0,151
Минимальный S min, мм	0,050
Вид посадки		С зазором

Для посадок с натягом это отношение может составлять 25% и 40%. Первое значение – для соединений, испытывающих большие нагрузки (тряска, удары, вибрация и т. п.) Вторые – для соединений, не испыты­вающих больших нагрузок.

Для посадок с зазором рекомендуются следующие отношения:

- 25% при вращении вала с минимальным трением и значительными на­грузками.

- 40…60%, когда стабильность зазора имеет значение, но соединение не испытывает значительных нагрузок.

- 100%, когда зазор предусматривается для обеспечения легкости соеди­нения деталей или для центрирования.

На рис.1.2 показан пример оформления эскизов деталей с указанием размеров и шероховатости сопрягаемых поверхностей. При выполнении задания студент должен выполнить эскизы деталей в соответствии с их изображением на чертеже узла.

Рис. 1.1. Графическая схема полей допуска посадки

Рис. 1.2. Пример оформления эскизов сопрягаемых деталей.

4.6. Выбор средств измерения зависит от нескольких факторов. Среди них основными являются: диапазон измеряемых размеров, конструктив­ные особенности детали, точность изготовления (допуск размера). А также необходимо принимать в расчет масштаб производства, организа­ционно-технические формы контроля и т.д. Как правило, одну задачу можно решить с помощью различных измерительных средств, которые имеют не только разные характеристики, но и разную стоимость.

При выполнении этого задания следует учесть три фактора:

- диапазон измерения (размер);

- вид измеряемой поверхности (отверстие или вал);

- точность изготовления (квалитеты размеров отверстия и вала).

С этой целью необходимо обратиться либо к таблице 27, на стр.166 [1], либо к приложению VII [5].

В них приведены перечни средств измерения с указанием их метрологи­ческих характеристик. Точность средства измерения определяется пре­делами допускаемой погрешности ∆ lim. При выборе средства измерения необходимо, чтобы погрешность ∆ lim была меньше или, лучше, была бы равна допускаемой погрешности измерения δ изм, т.е. необходимо, чтобы ∆ lim ≤ δ изм.

Допускаемая погрешность измерения δ изм. находится по таблице 26 на стр.165 [1] или по таблице приложения VΙ [5], в зависимости от квалитета и номинального размера.

Для рассматриваемого примера произведен выбор средства измерения, а результаты выбора представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.