Контрольная работа по дисциплине "Материаловедение

Обработка однократных и многократных измерений

Задание 1.1. При измерении электрического сопротивления  нагрузки омметр показывает R=112Ом. Среднее квадратическое отклонение  показаний Gr=1,5Ом. Погрешность от подключения омметра в сеть  _=-. 3,5Ом. Определите доверительные границы для истинного значения сопротивления вероятностью P(tp)=0,95( tp=1,9).

q= -∆_S –(-3,5)= 3,5 Ом

Uu=U+ q= 122+3,5= 115,5 В

Εu=tp Gr= 1,961,5=

Ответ: 115,5

Задание 1.2. Электрическая мощность  P определяется по результатам измерений падения напряжения U и силы тока I. P=UI.  Среднее квадратическое отклонение показаний: вольтметра G4=3 В, амперметра G1=0,03А. Определите результат измерения мощности с вероятностью  P(tp)=0,966(tp=2,12). U=190 В.

P=UI= 190 В*7 А = 1330 Вт

 

G_p==21,76 Вт

Ответ: P=1330 , P ( t_p)=0,966 ( t_p=2,12)

Задание 1.3. При многократном измерении твердости детали по шкале Роквелла получено n значений. Систематическая погрешность составляет (-1 HRC). Запишите результат измерения при доверительной вероятности P=0,95 (относительная ширина доверительного интервала t при числе степеней свободы k=4  составляет  t_p=2,8).

Количество измерений  – 6, результаты измерений :  35, 33, 35, 32, 34, 37 (HRC)

=

  S_x

 

 P=0,95.

 

Выбор посадок гладких цилиндрических соединений

Задание 2. Валы, вращающиеся в подшипниках скольжения от электромотора через гибкую муфту. На цапфе смонтирована большая цилиндрическая шестерня, осевое смещение которой предохраняется упорной шайбой и гайкой. Эта шестерня , находясь в постоянном зацеплении с малой цилиндрической шестернею, приводит в движение вал, вращающийся в подшипниках скольжения. Обе шестерни  и подшипники воспринимают небольшие  радиальные усилия. На цапфе вала с помощью шпонки крепятся фланец, поджатый упорной гайкой. При сборке необходимо обеспечить высокую точность центрирования шестерни  относительно вала и плавность вращения барабана.

Разборка и  сборка узла рекомендуется при капитальном  ремонте.

d₆=50мм;  d₇=40мм;  d₈=80мм; d₉=100мм

1. Назначаю  материал и  технологию изготовления детали

Вал изготавливается из Стали 45. В качестве заготовки используется прокат круглой формы

круг; Технология  изготовления  – нормализация;

Механическая  обработка – токарная, сверлильная, резьбонарезная;

Термическая обработка  – улучшение, Поверхностная закалка: ТВЧ, механическая обработка – шлифование. Корпус изготовляется литьем в землю, механическая обработка – токарная, сверлильная. Шкив изготовлен из серого чугуна, механическая обработка –  токарная, долбежная.

Распорная втулка: Ст 3, механическая обработка – расточная, фрезерная.

2. Назначаю посадки методом аналогий.

d₆=50 мм

 

 d₇=40 мм – сопряжение вал-цилиндрицеская шестерня. Посадку назначаю в системе отверстий

 

   d₈=80мм – сопряжение вал-втулка. Посадку назначаю в системе отверстий

80

   d₉=100мм – сопряжение втулка – корпус. Плотное соединения

 

 

Расчет  двух однотипных посадок

Задание 3. На выбранные из задания 2 разнотипных посадки назначить отклонения по таблице допусков и посадок ЕСДП, определить предельные размеры и допуски на них, наибольший -наименьший зазоры (натяги),допуск посадок.

1)  

3.1. 1. Определяю предельный размер отверстия

 

ES= +0,025 мм

EI=0 мм

D_max= D_n +ES= 40+0,025= 40,025мм

D_min=D_n+EI =40+0 = 40,0мм

3.1.2. Определяю допуск на изготовление отверстия

T_D= D_max –D_min = 0,025 мм

3.1.3. Определяю размеры вала

 

es= +0,018 мм

ei=+0,002 мм

d_max= d_n +es= 40+0,018= 40,018мм

d_min=d_n+ei =40+0,002 = 40,002мм

3.1.4. Определяю допуск на изготовление вала

T_d= d_max –d_min = 0,016 мм

3.1.5. Определяю характер посадки

S_max= D_max – d_min =+0,023мм - зазор

S_min= d_max – D_min =-0,018 мм –натяг

3.1.6. Определяю допуск посадки

T_S=T_D+T_d= 0,023-0,018 = 0,005мм

Определяю средний  зазор

S_ср== = 0,0025мм

Выбираю средства измерения для контроля вала и  отверстия.

± – предельная погрешность измереительного прибора по паспорту

±

Для отверстия  ±0,009 мм

Для вала =±0,005 мм

Для контроля вала выбираем микрометр рычажный с отсчетом 0,002 мм. Для контроля отверстия выбираю  инструментальный микрометр с применением  концевых мер с классом точности 6 и ±

Назначаю шероховатость  на обрабатываемую поверхность R_zD=0,25Т=0,250,00625мм. Принимаю R_z6,3. Для вала R_zd=0,25Т=0,250,004мм. Принимаю R_z4.

3.1.7. Назначаю способ окончательной механической обработки поверхности

Для отверстий  применяем развертывание, калибрование. Для валов – растачивание.

3.1.8. Определяю формы расположения поверхностей

 

_{0,6*0,025=0,015мм}

_{0,6*0,016=0,0096мм}

 

3.1.9. Эскиз сопряжений и отдельных деталей.

 

2)

3.2.1.  Определяю предельный размер отверстия

 

ES= +0,036 мм

EI=0 мм

D_max= D_n +ES= 100+0,036= 100,036мм

D_min=D_n+EI = 100+0 = 100,0мм

3.2.2. Определяю допуск на изготовление отверстия

T_D= D_max –D_min = 0,036 мм

3.2.3. Определяю размеры вала

 

es= +0,059 мм

ei=+0,037 мм

d_max= d_n +es= 100+0,059= 100,059мм

d_min=d_n+ei =100+0,037 = 100,037мм

3.2.4. Определяю допуск на изготовление вала

T_d= d_max –d_min = 0,022 мм

3.2.5. Определяю характер посадки

S_max= D_max – d_min =-0,001м - натяг

S_min= d_max – D_min =+0,059 мм –зазор

3.2.6. Определяю допуск посадки

T_S=T_D+T_d= 0,036+0,022 = 0,058мм

Определяю средний  зазор

S_ср== = 0,0029мм

Выбираю средства измерения для контроля вала и  отверстия.

± – предельная погрешность измереительного прибора по паспорту

 

±

Для отверстия  ±0,009 мм

Для вала =±0,005 мм

Для контроля вала выбираем микрометр рычажный с отсчетом 0,002 мм. Для контроля отверстия выбираю  инструментальный микрометр с применением  концевых мер с классом точности 6 и ±

Назначаю шероховатость  на обрабатываемую поверхность R_zD=0,25Т=0,250,009мм. Принимаю R_z9. Для вала R_zd=0,25Т=0,250,0055мм. Принимаю R_z5.

3.2.7. Назначаю способ окончательной механической обработки поверхности

Для отверстий  применяем развертывание, калибрование. Для валов – растачивание.

3.2.8. Определяю формы расположения поверхностей

 

_0,6*0,036=0,0216 мм

_0,6*0,022=0,0132 мм

3.9. Эскиз сопряжений  и  отдельных деталей.

 

 

Расчет  и проектирование гладких предельных калибров

Задание 4. Для  одной из посадок спроектировать предельные калибры.

 

4.1.1.Расчет калибра- пробки (для контроля отверстий)

 

D_max= D_n +ES= 40+0,025= 40,025мм

D_min=D_n+EI =40+0 = 40,0мм

Пользуясь таблицей ЕСДП , определяю предельное отклонений проходной и непроходной стороны пробки.

	Рабочая проходная Р-ПР	Рабочая непроходная Р-НЕ
ES	+0,0055	+0,0270
EI	+0,0015	-0,0230
EW	-0,0030	-

 4.1.2. Определяю предельные размеры проходной и непроходной стороны скобы

Р-ПР_max=D_n+es=40,0055мм

Р-ПР_min= D_n+ei =40,0015мм

Допуск на определение  проходной рабочей стороны 

T_Р-ПР=Р-ПР_max- Р-ПР_min=40,004-40,0015 = 2,5мкм

 Определяю  предельный размер с учетом  износа

Р-ПР_изн= Dn+ew= 39,997

4.1.3. Определяю исполнительный размер

Р-ПР_исп= Р-ПР_max- T_Р-ПР= 40,004-0,0025 = 40,0015мм

4.1.4. Определяю предельные размеры непроходной стороны пробки

Р-НЕ_max=D_n+es=40,0027мм

Р-НЕ_min= D_n+ei =40,0023мм

T_Р-НЕ=Р-НЕ_max- Р-НЕ_min=40,0027-40,0023 = 4мкм

4.1.5. Определяю исполнительный размер

Р-НЕ_исп= Р-НЕ_max- T_Р-НЕ= 40,004-0,0025 = 40,0015мм

4.1.6. Схема полей допусков калибра-пробки

4.2.Расчет калибра- скобы

Для контроля вала используют скобу. Рабочие калибры  называют предельными потому что их размеры соответствуют предельным размерам контролируемых деталей. Предельные калибры позволяют определить находятся ли действительные размеры детали в пределах допуска.. Рабочие калибры (проходной Р-ПР и непроходной Р-НЕ) предназначены для проверки изделия в процессе их изготовления

 

d_min= 40,002мм

d_max=40,018мм

4.2.1. Определяю отклонение  проходной и непроходной стороны скобы

	Р-ПР	Р-НЕ
es	+0,036	+0,019
ei	+0,0315	+0,015
ew	-0,275	-

4.2.2. Определяю предельные  размеры проходной стороны скобы

Р-ПР_max=d_n+ES=40,036мм

Р-ПР_min= d_n+EI =40,0315мм

Допуск на определение  проходной рабочей стороны 

T_Р-ПР=Р-ПР_max- Р-ПР_min=40,036-40,0315 = 4,5мкм

4.2.3. Определяю предельный размер с учетом износа

Р-ПР_изн= dn+EW= 39,973мм

 

 

4.2.4. Определяю исполнительный размер

Р-ПР_исп= Р-ПР_max- T_Р-ПР=40,036мм

4.2.5. Определяю предельные размеры непроходной стороны скобы

Р-НЕ_max=d_n+ES=40,019мм

Р-НЕ_min= d_n+EI=40,015мм

T_Р-НЕ=Р-НЕ_max- Р-НЕ_min=40,0027-40,0023 = 4мкм

4.1.5. Определяю исполнительный размер

Р-НЕ_исп= Р-НЕ_max- T_Р-НЕ= 40,004-0,0025 = 40,0015мм

4.2.6. Схема полей допусков калибра-пробки

 

Допуски и посадки подшипников качения

Задание 5. Для  заданного  подшипника  качения выбрать посадки внутреннего и наружного колец. Выполнить сборочный чертеж , а также чертежи вала и корпуса с простановкой  полей допусков, шероховатости, допусков формы и расположения . Дать схемы полей допусков  выбранных посадок.

Условное обозначение подшипник а – 36211

Реакция опоры  радиальная – 6400Н

Нагрузка осевая F a ,H – 2000

Вращающаяся деталь – вал

Вид нагрузки – с ударением и вибрацией.

5.1.  Размеры   подшипника  определяются ГОСТом  831-89. Вид нагружения определяется характером по характеру действия и условию работы.

55 мм – внутренний  диаметр подшипника

2–легкая серия  подшипников

6 – класс точности  подшипника

3 –конструктивные  особенности подшипника

.d = 55 мм

D=100 мм

B= 21 мм

.r= 2,5 мм

5.2.  Определяю  интенсивность нагрузки  циркуляционно нагруженного  (внутреннего) кольца подшипника

P_r=k₁k₂k₃==1080

k₁ =1,8 – динамический коэффициент посадки

k₂=1 –коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга за счет тонкостенной втулки или полого вала

k₃= 1,5 –коэффициент неравномерности радиальной нагрузки

5.3. Назначаю  посадки на сопрягаемые поверхности

1) 55

2) 100

Определяю предельные размеры сопрягаемых деталей  и их размеры

1. D _max=55,004;  D _min= 54,985;  d _max= 55,021; d _min=54,998;

(T_D=0,019мм); T_d=0,019мм.

S _max=ES- ei= 55,004-54,998 =0,006 мм;

S _min=EI- es =54,985-55,021 =-0,006мм;

2. D _max=100,035;  D _min= 100,0;  d _max= 100,025; d _min=100,003;

T_D=0,035мм; (T_d=0,022мм.)

S _max=ES- ei= 100,035 -100,003=0,0032мм;

S _min=EI- es =100,0 - 0,035мм =- 0,035мм;

5.4. Схема полей  допусков и посадок

5.5. По размеру  допусков назначаем допуск  круглости  шероховатости

1) 0,011 , R_z=3,2

2)0,021 , R_z=6,4

5.6. Эскиз подшипника

 

Допуски и посадки шпоночных соединений

Задание 6.  Диаметр вала 25 мм. Вид соединения: нормальное. Конструкция шпонки: сегментная. Определить основные размеры шпоночного соединения; Выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине  шпонки;

Назначить поля допусков и определить предельные отклонения остальных размеров шпоночного соединения; вычертить схему полей допусков  размеров шпоночного соединения. Определить предельные зазоры и натяги  в  соединениях «шпонка-паз вала»  и «шпонка- паз втулки».

Размеры шпоночного соединения  стандартные и зависят  от диаметра вала. В зависимости  от шпоночного соединения назначают  поля допусков по ширине шпонки («шпонка-паз  вала», «шпонка- паз втулки») и назначают  по диаметрам вала из таблиц.

Все остальные  размеры шпоночного соединения, кроме  ширины шпонки, являются посадочными.

6.1. В зависимости от диаметра вала из справочника выбираю размеры шпонки:

b=8мм,  h=7мм,  l=70мм,  t₁=4 мм, t₂= 3,3мм

Назначаю поля допускав на посадочное шпоночное соединение:

«шпонка-паз вала»  8

«шпонка- паз  втулки»  8

6.2.Назначаю посадку между валом и втулкой

Æ25

6.3.Определяю предельные размеры сопрягаемых деталей

B_1max=8,0;   B_1min=7,964;   b_1max=8,0;  b_1min=7,964;

B_2max=8,018;   B_2min=7,982;   b_2max=8,0;  b_2min=7,964;

D _max=25,013;  D _min= 25,0;  d _max= 25,002; d _min=25,023;

6.4. Определяю поля допусков на изготовление

     T_B1=0,036 мм; T _b1= 0,036мм; T_B2=0,036мм;  T _b2=0,036мм;  T_D=0,013мм; T_d=0,021мм.

6.5. Определяю характер соединения

Вал - паз вала:

S_1max=B_1max-b_1min=8,0 -7,964=0,043 мм -зазор

S_1min=B_{1 min} -b_1max=7,964 -8, 0 = -0,036 мм - натяг

Вал- паз втулки:

S_2max=B_2max-b_2min=8,018– 7,964 = 0,054мм - зазор

S_2min=B_2min -b_2max=7,982 -8,0 = -0,018 –натяг

S _max=ES- ei= 25,0 13– 24, 023 = -0,010 мм;

S _min=EI- es =25,0 – 25,002 = -0,002мм;

6.6. Схема полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки и диаметру вала            

 

 

6.7. Назначаю предельные отклонения на непосадочные размеры

h=7 :  h11 _-0,090

l=70 :  h14 _-0,740

L₁= L₂ =70H15 ^+1,20

t₁= 4 H12 ^{+ 0, 12}

t₂= 3,3  H12 ^+0,10

6.8.  Выполняю эскиз шпоночного соединения

Неуказанные предельные отклонения по t

6.9. Назначаю мерительный инструмент  для измерения шлицевых  соединений

Назначаю  для  контроля  вала скобу с ценой  деления 0,002мм,  для контроля вала - оптиметр с ценой деления 0,001мм. Несимметричность  паза втулки относительно оси контролируют калибром-пробкой,  а длину пазов контролируют с  помощью штангенциркуля.

 

Взаимозаменяемость  шлицевых соединений

Задание 7. Для заданнного шлицевого соединения дать графическое изображение соединения , а также сопрягаемых деталей с указанием отклонений на все элементы. Начертить схемы полей допусков на все сопрягаемые поверхности.

  .d 20·2·0,8· ГОСТ 6033 -80

7.1. Расшифровка  условного обозначения соединения

20 –номинальный  диаметр шлицевого соединения

2 – модуль зубьев

- посадка по наружнему диаметру

8- ширина шлица

- посадка по ширине зуба

ГОСТ 6033 -80 –соединения шлицевое эвольвентное с углом профиля 30⁰

2. Достоинства  и недостатки шлицевых соединений

Шлицевые соединения широко применяются в машиностроении для передачи крутящих моментов и  обеспечения неподвижности соединения.

Они обеспечивают высокую точность центрирования, передают более высокие крутящие моменты, чем шпоночные соединения, испытывают меньшие нагрузки. Недостатком является сложность в изготовлении.

7.3.Метод изготовления

Шлицевое соединение изготавливается фрезерованием  модульной фрезой с почледующей термообработкой.

7.4.Определяю  предельные размеры шлицевого  вала и шлицевой втулки

Вал: 20 · 2· 0,8· ГОСТ 6033 -80

Втулка: 20·2·0,8 · ГОСТ 6033 -80

7.5. Определяю  параметры соединения (см.Радкевич, стр. 373, табл. 5.28)

1) Определяю  диаметр делительной окружности 

  d=mz =8*2 =16мм

Определяю диаметр  основной окружности

  d_b=mzCos30 = 13,86мм

Определяю внутренний диаметр 

  d_f= D-2,2m = 15,6мм

Диаметр окружности вершин зубьев

   d_a = D-0,2m = 19,6мм

Диаметр окружности впадин втулки

D_f=D =20мм

При закругленной форме дна 

D_fmin=D +0,44m=20,88мм

Диаметр окружности вершин втулки

D_a=D-2m=16мм

Определяю смещение исходного контура

X_m=(D-m(z+1,1)) = 0,5(20-2(8+1,1)) = 0,9 мм

S = l = πm/2+2 X_mtg30 = 4,18 мм

S = l =4,18

 

 

 

 

Расчет  посадок с зазором

Задание 8. Рассчитать и выбрать по ГОСТ 25347-82 (СТ-СЭВ 144-88) посадку с зазором для подшипника скольжения, работающего в условиях жидкостного трения при следующих данных: d _H.C. = 75 мм; l = 65 мм; n = 2250 об/мин;  К_Т = 1,5; F_r = 11000H.

Принимаем, что  подшипник с углом охвата j = 360⁰ работает при температуре t_n = 70⁰C, вкладыш – из бронзы БрОЦС6-6-3, вал – из стали 40.

8.1. Среднее удельное давление

8.2.Допустимая толщина масляного слоя

 [h_min] = 2(4Ra_D + 4Ra_d +g_g)×10^-6 = 2×(4 × 0,4 + 4 × 0,2 + 3)×10^-6 = 10,8×10^-6м,

где Ra_D = 0,4 мкм, Ra_d = 0,2 мкм приняты по табл.2.68 [12, 13].

g_{g- добавка на неразрывность масляного слоя}

8.3.Динамическая вязкость масла при температуре работы подшипника

 

 где n = 1,9 (см.с.31).

4. Значение

8.5.При Ah = 0,216 и l/d _H.C. = 65/75 = 0,87 для подшипника с углом охвата j = 360⁰ находим х _min < 0,54 (принимаем х _min = 0,53); х _max = 0,962; х _опт = 0,49; А _опт = 0,435; A_x = 0,409 (значение А при х = 0,3).

8.6.Минимальный допустимый зазор

где К_j = 0,948 для j = 360⁰ взят из табл.1.2.

8.7.Максимальный допустимый зазор

8.8.Максимальный допустимый зазор с поправками

=538,9×10^-6–0,075(17,1×10^-6×50 – 11,9×10^-6×50) –8(0,4 + 0,2)×10^-6=517,8×10^-6м,

где a_D = 17,1×10^{- 6} для бронзы БРОЦС6-6-3, a_d = 11,9×10^-6 для Стали 40 взяты из табл.1.3.

8.9.Допуск на износ при запасе точности К_Т = 1,5:

 8.10. Максимальный допустимый зазор с учетом допуска на износ

8.11.Для выбора посадки желательно, чтобы средний зазор в посадке S_C был примерно равен оптимальному S_опт:

Толщина масляного  слоя при S_опт

8.12.Выбираем посадку по табл.1.47 [12, 13] из условия

S_min ³ [S_min],                 S_max £ [S_max].

Отсюда

Для выбранной посадки S_min = 30 мкм, S_max = 129 мкм, S_C = 104 мкм, Т_D = 25 мкм, Т_d = 25 мкм. Выбранные S_min , S_max не отвечают требованиям условия, однако эти отступления незначительны.

8.13.Допустимость принятия выбранной посадки проверим теоретико-вероятностным методом:

;

.

Следовательно, посадка выбрана правильно. Выполнить  условие равенства S_C и S_опт не удалось, поскольку потребовалось бы значительно сократить допуски T_D и T_d, что нежелательно.

14. Схема полей допусков и эскизы соединения и сопрягаемых .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Селективная сборка

Задание 9. Определить значения допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия, значения предельных зазоров или натягов , число групп вала и отверстия для обеспечения заданной точности, вычертить схему полей допусков на требуемое число групп.

Æ25 , T_sэкс=11мкм

 

9.1.Достоинства и недостатки селективной сборки

- повышается  точность сборки с использованием  обычного металлорежущего оборудования

- усложняется  процесс сборки, контроль деталей

9.2. Определяются  предельные размеры отверстия  и вала  , характер соединения

Æ25

D_max= D_n +ES= 25+0,084= 25,084мм

D_min=D_n+EI =25+0 = 25,0мм

d_max= d_n +es= 25-0,065= 24,935мм

d_min=d_n+ei =250-0,149 = 24,851мм

T_d= d_max –d_min = +0,084 мм

T_D= D_max –D_min = +0,084 мм

S_max= D_max – d_min =+0,233мм - зазор

S_min= d_max – D_min =+0,84 мм –зазор

9.3. Определяю  количество групп вала и отверстия

n_ср≥ =0,168/0,011=15,27

n=16

Т_Sтех=T_d+T_D=0,084+0,084=0,168

9.4. Определяем  групповой допуск вала и отверстия

T_Dгр= T_D/n= 0,005мм

T_dгр= T_d/n= 0,005мм

9.5. Определяем  предельные размеры вала и  отверстия в группах

D_1min = D_min=2 5,065мм

D_1max = D_1min +T_Dгр=25,070мм

D_2min = D_1max=25,070мм

D_2max = D_2min +T_Dгр=25,075мм

D_3min = D_2max=25,075мм

D_3max = D_3min +T_Dгр=25,08мм

D_4min = D_3max=25,08мм

D_4max = D_4min +T_Dгр=25,085мм

Аналогично  считаю размеры вала

.d_1min = d_min=25,00мм

d_1max = d_1min +T_dгр=25,005мм

d_2min = d_1max=25,005мм

d_2max = d_2min +T_dгр=25,01мм

d_3min = d_2max=25,01мм

d_3max = d_3min +_Tdгр=25,015мм

d_4min = d_3max=25,015мм

d_4max = d_4min +T_dгр=25,02мм

9.6. Определяю  групповые зазоры или зазоры  в группах

S_max^1гр=D_max^1гр-d_min^1гр=25,07 -25,00 =0,07мм

S_min ^1гр= D_min ^1гр- d_max^1гр=25,065 – 25,005 =0,06мм

Sс_р= (S_max-S_min)/2 =(0,07 -0,06)/2 = 0,005 мм

Карта сортировщика для сортировки на  четыре размерные  группы деталей соединения

Номер размерной группы		Размер деталей, мм
		Отверстие	Вал
1	От	25,065	25,000
	до	25,070	25,005
2	свыше	25,070	25,005
	До	25,075	25,010
3	Свыше	25,075	25,010
	До	25,080	25,015
4	Свыше	25,080	25,015
	до	25,085	25,020

 

 

 

Решение размерных цепей методом взаимозаменяемости

Задание 10.  Выполнить размерный анализ цепи с замыкающим звеном, проверить правильность составления заданной размерной цепи,определить допуск замыкающего звена.

 Размер замыкающего звена- см. Тема 2

10.1. Составляю  размерную цепь , при этом включаю в нее только те звенья, которые непосредственно влияют на размер замыкающего звена.

 

10.2. Проводим  проверку 

A = ^ув  - ^ум

Aув – звенья размерной цепи , с увеличением которых замыкающее звено увеличивается

A = (8+1+6+20+30+65) –(125) = 9

A9 мм

Следовательно цепь составлена верно

10.3. Назначаю допуск на зависимые звенья р.ц. Для этого определяю среднезвенное количество единиц допуска

A  =9

T_A∆= A_max -A_min = 0,4-0,2 = 0,2 мм

  i _завис. = i₁+ i₂+i₃+ i₅+i₆ =7,005,   i₄, – независимые

i_ср1= 0,45 + 0,001A_ср1,

А_ср = ;

А_ср1 =7,74;  i_ср1= 0,89

А_ср2 = 1,73;  i_ср2= 1,49

А_ср3 = 7,74;  i_ср3= 0,89

А_ср4 = 23,24; i_ср1= 1,33

А_ср5 = 63,24; i_ср7= 1,79

А_ср6 =72,11; i_ср6=1,95

 

По таблице  назначаю квалитет IT 8

10.4. Назначаем  предельные отклонения на зависимые  звенья. Для увеличивающих как для основного отверстия, для уменьшающих звеньев как для основного вала , при этом одно из звеньев назначаем за корректирующее (самая простейшая деталь – шайба)

A₃= 6h5

A₄= 20h5

A₆= 30 h5

A₇= 60H5

A₅ – корректирующее звено

10.5 Назначаю отклонение на корректирующее звено

T_A∆=

0,4 = 0,006+0,008+0,011+0,013+Т_А5

T_{A5 =}0,362 мм

Т.к . звено увеличивающее, то  A₆=30^+0,362

Проводим проверку

Т ^_ув = Т_{A -}Т_^ум

-(0,006+0,008+0,011+0,362)= 0,4- 0,013

Наименование размера		Обозначение размера	Номинальный размер	Предельные размеры		Допуски, мм	Класс точности
				Наибольший	наименьший
замыкающий		A	9	9,4	8,8	0,2	-
Составляющий	Увеличивающий	A3 A4 А5 A6	6 20 4 30	5,994 19,992 3,7 29,989	6,000 20,000 4,3 30,000	0,006 0,008 0,6 0,011	5 - - -
	уменьшающий	A7	60	60,013	60,000	0,013	5

 

 

Расчет посадок с натягом

Задание 11.

d,мм	d2,мм	l,мм	материал	f	Мкр,Нм	Rz
80	130	90	Ст45 Cт30	0,3	365	3,2 3,2

11.1. Определяю  необходимое давление на поверхности  контакта

Рd= = = 1,4 МПа

11.2. Наименьший расчетный натяг: (мкм),

где С1 и С2 – коэффициенты, определяемые по формулам (μ₁ и μ₂ – коэффициенты Пуассона, для стали μ=0,3)

 

11.2. Определяю  расчетный натяг , учитывающий смятие, шероховатость, время запрессовки.

N_расч = N_min +1,2(R_z1+R_z2)= 34,98мкм

Назначаю стандартную  посадку 

100≥ N_расч

Таким условиям удовлетворяет посадка 

80

N_min=0,132

N_max= 0,072

11.4. Определяем  наибольшее давление, которое модет возникнуть при запрессовке данной детали

57 МПа

11.5. Определяю  наибольшее напряжение во втулке  и сравниваю его с пределом  текучести 

G _D = =126,5 МПа

G _D =126,5 МПа ≤[ Gт]=600 МПа

 

 

Расчет взаимозаменяемости резьбовых соединений

Задание 12.  М12*1;  класс точности 1

1. Расшифровка условного обозначения резьбового соединения

М- метрическая резьба,

12 – наружний диаметр резьбы,

1. Шаг резьбы(точная резьба)

 

 

 

 

 

 

 

 

	отклонения
	Наружная     резьба	Внутренняя  резьба
Диаметры	es = -0,006 ei = -0,017	ES= - EI = 0
Внутренний d1	es = -0,006 ei = -0,172	ES =+ 0,018 EI = 0
Средний d2	es = -0,006 ei =     -	ES = +0,018 EI = 0

 

 

 

 

 

 

Нижнее отклонение внутреннего диаметра и верхнее  отклонение наружного диаметра не нормируются. Нижние отклонения всех диаметров внутренней резьбы равны нулю.

1.2.Назначаю поля  допусков болтов и гаек в  зависимостии от класса точности

Гайка М12*1   H6

Болт   М12*1   g6

1.3.Определяю  номинальный размер резьбового  соединения 

(D)=d(D)- 0,65Р =11,35мм

d1(D1) = d(D) -1,08P=10,92 мм

d2(D2) = d(D)- 1,22P= 10,78мм

12.4.Определяем  предельные отклонения по диаметрам  в зависимости от поля допуска квалитета болта и гайки