Расчет точностных параметров

Белорусский национальный технический университет

 

Кафедра «Стандартизация, метрология и информационные системы»

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по дисциплине «Стандартизация норм точности»

 

Тема «Расчет точностных параметров»

 

 

 

 

Исполнитель: _______________________Янович В.А

 

          студент 2 курса 113021-12 группы

 

Руководитель:_______________________ Боровец Г.В

 

 

 

 

 

Минск 2014

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Расчет посадок гладких цилиндрических сопряжений

Расчёта посадки с натягом Ø90R6/h5

 

Рассчитываем предельные размеры отверстия Ø90R6.

По ГОСТ 25346-89 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений» определяем значения допуска IT6 = 22 мкм

Верхнее отклонение будет равно

 

ES = R7 + =  = -51-7= -58 мкм.

EI= ES - IT6= -80

Предельные размеры отверстия:

 

Dmin = D0 + EI = 90,000 -0,080 = 89,920 мм;

 

Dmax =D0 + ES = 90,000-0,058 = 89,942 мм.

 

Рассчитываем предельные размеры вала Ø90h5.

По ГОСТ 25346 определяем значения допуска IT5= 15 мкм и основного (верхнего) отклонения es = 0 мкм.

Нижнее отклонение будет равно

 

ei = es – IT5 = 0 – 15 = – 15 мкм.

 

Предельные размеры вала:

 

dmin = d0 + ei = 90,000 – 0,015 = 89,985 мм;

 

dmax = d0 + es = 90,000 + 0 = 90,000 мм.

 

Результаты расчётов оформим в виде таблицы.

 

Таблица 1

Расчёт предельных размеров сопряжения

Размер	IT, мкм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dmin (dmin), мм	Dmax (dmax), мм
Ø90R6	22	-58	-80	89,920	89,942
Ø90h5	15	0	-15	89,985	90,000

 

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей и рассчитываем предельные значения натягов.

 

 

Схема расположения полей допусков вала и втулки

 

Nmax = dmax – Dmin = 90,000 – 89,920 = 0,080 мм;

 

Nmin = dmin – Dmax = 89,985 – 89,942 = 0,043 мм;

 

 Ncp = (Nmax + Nmin)/2 = (0,080+ 0,043)/2 = 0,061 мм.

 

Допуск посадки

 

TN = ITD + ITd = 0,022 + 0,015= 0,037 мм.

 

Принимаем нормальные законы распределения случайных размеров и рассчитываем предельные значения вероятных натягов:

 

            Nmax.вер.= Ncp + 3sN;

 

Nmin.вер.= Ncp – 3sN;

 

где sN – стандартное отклонение сопряжения.

 

;

 

Nmax.вер. = 61 + 3×4,43= 74 мкм » 0,074 мм;

 

Nmin.вер. = 61 – 3×4,43 = 47,7 мкм » 0,047 мм.

 

 

 

 

 

Распределение вероятных натягов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт переходной посадки Ø26JS8/h7

 

В данном случае выбираем переходную посадку Ø26JS8/h7, которая позволит обеспечить точность центрирования сопрягаемых деталей, возможность самоустановки колеса под нагрузкой, легкость сборки и разборки соединения.

Рассчитываем предельные размеры отверстия Ø26JS8.

По ГОСТ 25346 определяем значения допуска IT8= 33 мкм и верхнего отклонения

ES = = 16 мкм.

Верхнее отклонение будет равно

 

EI = ES - IT6 = 16-32 = -16 мкм.

 

Предельные размеры отверстия:

 

Dmin = D0 + EI = 26,000 – 0,016  = 25,984 мм;

 

Dmax = D0 + ES = 26,000 +0,016 = 26,016  мм.

 

Рассчитываем предельные размеры вала Ø26h7

      По ГОСТ 25346 определяем значения допуска IT7 = 21 мкм и верхнего отклонения es = 0 мкм.

Верхнее отклонение будет равно

 

ei = es – IT7 = +0 -  21 = - 21  мкм.

 

Предельные размеры вала:

 

dmin = d0 + ei = 26,000 -  0,021 = 25,979 мм;

 

dmax = d0 + es = 26,000 + 0 = 26,000 мм.

 

Результаты расчётов оформим в виде таблицы.

 

Таблица 2

Расчёт предельных размеров деталей сопряжения

Размер	IT, мкм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dmin (dmin), мм	Dmax (dmax), мм
Ø26JS8	33	16	-16	25,984	26,016
Ø26h7	21	0	-21	25,979	26,000

 

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей и рассчитываем предельные значения табличных зазоров (натягов).

 

Dcp = (Dmax + Dmin)/2 = (25,984+ 26,016 )/2 = 26,000 мм;

 

dcp = (dmax + dmin)/2 = (26,000+ 25,979)/2 = 25,989 мм;

 

Smax = Dmax – dmin = 26,016  – 25,979= 0,037 мм;

 

Nmax = dmax – Dmin = 26,000– 25,984= 0,016 мм;

 

 

Допуск посадки

 

T(S,N) = ITD + ITd = 0,033 + 0,021 = 0,054 мм.

 

Принимаем нормальный закон распределения размеров и рассчитываем предельные значения вероятных зазоров (натягов). В рассматриваемом сопряжении

 

Dcp dcp,

 

поэтому в данном сопряжении будет большая вероятность возникновения натягов.

Рассчитываем математическое ожидание и стандартное отклонение зазоров:

 

Ms = Dcp – dср= 26,000 – 25,989 = 0,011 мм;

 

.

 

Рассчитаем предельные значения вероятных зазоров и натягов:

 

Smax.вер. = MS + 3s(S,N) = 11 + 3×6,5 = 30,5 мкм = 0,0193 мм;

 

Smin.вер. = MS  – 3s(S,N) =11  – 3×6,5 =-8,5 мкм;

 

Nmax.вер = 8,5мкм = 0,0085 мм.

 

Рис.4. Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей

 

При применении переходных посадок в сопряжениях возможны зазоры или натяги. Поэтому рассчитываем вероятность их получения. Для определения площади, заключённой между кривой Гаусса, выбранными ординатами и осью абсцисс (на рис.5 заштрихована площадь, определяющая процент зазоров), удобно использовать табулированные значения функции (приложение 3).

,

 

где

.

 

В данном примере

 

х = Ms  = 11мкм;

 

s(S,N) = 6.5 мкм.

Тогда

 

z = MS/ s(S,N) = 11/6.5 = 1.69;

 

 Ф(z=1,69) = 0,4554= 45.54%

 

Таким образом, с учетом симметрии распределения (P" = = 0,5), вероятность получения натягов в сопряжении Ø26JS8/h7составляет

 

 Р(S) = 50 % + 45,54  % = 95,54 %.

 

Определим вероятность получения натягов, принимая что 0,9973 ≈ 1

 

 Р(N) =50- 45,54=4,46%.

 

 

                                                                Распределение вероятных зазоров (натягов)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Расчет калибров и контркалибров для контроля гладких цилиндрических деталей

 

Для сопряжения Æ 26 Js8/h7 спроектировать комплект гладких предельных калибров для контроля вала и отверстия. Предельные размеры посадочных поверхностей будут равны:

Dmax=26,016  мм

Dmin=25,984 мм

dmax=26,000 мм

dmin=25,979 мм

С учётом номинального размера и квалитета по ГОСТ 24853–81 выбираем соответствующие схемы расположения полей допусков калибров. На основании таблицы 2 определяем все необходимые параметры для построения предельных калибров.

Калибр для контроля отверстия:

Æ26 Js8:

z=5 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия.

Н=4 мкм – допуск на изготовление калибра для отверстия.

Y=4 мкм –допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска.

Определим предельные размеры калибров для отверстия:

ПРmax=Dmin+z+H/2=25,984 +0,005+0,004/2=25,991 мм

ПРmin=Dmin+z–H/2=25,984 +0,005–0,004/2=25,987 мм

ПР–И=Dmin–Y =25,984 –0,004=25,980 мм

HEmax=Dmax +H/2=26,016  +0,004/2=26,018 мм

HEmin=Dmax–H/2=26,016  -0,004/2=26,014 мм

 

 

 

Рисунок 2.1 - Схема расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Æ26Js8

Обозначение калибра	Размер, мм
	наибольший	наименьший	изношенной стороны	исполнительный
ПР	25,991	25,987	25,983	25,991 -0,004
НЕ	26,018	26,014	-	26,018 -0,004

 

Калибр для контроля вала:

Æ26h7:

z1=3 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала.

Н1=4 мкм – допуск на изготовление калибра для вала.

Нp=1,5 мкм – допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.

Y1=3 мкм –допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска.

ПРmax=dmax–z1+H1/2=26,000 –0,003+0,004/2=25,999 мм

ПРmin=dmax–z1–H1/2=26,000–0,003–0,004/2=25,995 мм

ПР–И=dmax+Y1 =26,000 +0,003=26,003 мм

HEmax=dmin +H1/2=25,979 +0,004/2=25,981 мм

HEmin=dmin–H1/2=25,979 –0,004/2=25,977 мм

K–ПРmax=dmax–z1+Hp/2=26,000 –0,003+0,0015/2=25,99775 мм 25,998 мм

K–ПРmin=dmax–z1–Hp/2=26,000 –0,003–0,0015/2=25,99625 мм 25,996 мм

K–HEmax=dmin +Hp/2=25,979 +0,0015/2=25,97975 мм 25,980 мм

K–HEmin= dmin–Hp/2=25,979 –0,0015/2=25,97825 мм 25,978 мм

K–Иmax=dmax+Y1 +Hp/2=26,000 +0,003+0,0015/2=26,00375 мм 26,004 мм

K–Иmin=dmax+Y1–Hp/2=26,000 +0,003–0,0015/2=26,00225 мм 26,002 мм

Строим схему расположения полей допусков калибров и контркалибров для контроля вала (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Схема расположения полей допусков калибров для контроля вала Æ26h7 и контрольных калибров

Обозначение калибра	Размер, мм
	наибольший	наименьший	изношенной стороны	исполни-тельный
ПР	25,999	25,995	26,002	25,995+ 0,004
НЕ	25,981	25,977	-	25,977+ 0,004
К-ПР	25,998	25,996	-	25,998 -0,0015
К-НЕ	25,980	25,978	-	25,980-0,0015
К-И	26,004	26,002	-	26,004 - 0,0015

 

 

 
3. Выбор и обоснование средств измерений для контроля линейных размеров деталей

 

Измерительному контролю подлежит Æ90R6/h5, значения допусков:  
ITD = 22 мкм; ITd = 15 мкм.

Допустимую погрешность [∆] измерения отверстия и вала примем по             ГОСТ 8.051. Для допуска 22 мкм [∆] = 6 мкм, для допуска 15 мкм [∆] = 5 мкм.

 

3.1 По таблице VII и II РД 50-98-86 выбираем средства измерения для контроля отверстия Æ90R6 (6б,9а):

6б – нутромер индикаторный (НИ) при замене отсчетного устройства измерительной головкой (ИГ) с ценой деления 0,001 мм или 0,002 мм, используемое перемещение измерительного стержня ±0,03 мм, предельная погрешность измерения – 4,5 мкм.

Предельная погрешность ∆ = 4,5 мкм.              4,5 < 6 или ∆ < [∆].

9а –  пневматическая пробка с отсчетным  прибором с ценой деления 1 мкм  и 0,5 мкм с настройкой по установочным  кольцам, диаметральный зазор между  пробкой и отверстием 0,04 – 0,06 мм, предельная погрешность измерения  – 5 мкм.

Предельная погрешность ∆ = 5 мкм.