Качество сборки автомобилей соединением деталей с требуемой посадкой:

   Качество сборки автомобилей соединением деталей с требуемой посадкой:

Решить задачу:

Исходные данные

Автомобиль – ГАЗ-3307

Агрегат (узел) – двигатель ЗМЗ-53-11

Деталь №1 – шатун (размер отверстия во втулке Ø25_-0,009 мм)

Деталь №2 – палец поршневой (наружный размер Ø25±0,0065 мм)

Соединение деталей имеет размер: Ø25

         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 вала т. к. верхнее отклонение  вала равно «0».

         б)  Исходя из того, что предельные отклонения от номинала у отверстия симметричны относительно нулевой линии, а предельные отклонения  у вала находятся ниже нулевой линии, делаем вывод, что посадка переходная (в соединении возможен как зазор так и натяг).

         Основноеотклонение вала ei = −0,009 мм = 9 мкм соответствует 5 квалитету для данного номинального размера (интервал св 18 до 30). следовательно вал выполнен в квалитете IT5 и на чертеже должно обозначаться Ø25h5, либо как в условии задачи  Ø25_-0,009.

         По таблице полей допусков определяем, что отверстие имеющее номинальный диаметр D = 25 мм (интервал св 18 до 30) и заданные отклонения соответствуют полю допуска Js6, которое имеет отклонения +6,5 мкм и –6,5 мкм.

         В данной задаче приведена переходная посадка, обозначаемая Ø25Js6/h5.

         в)  Определяем предельные отклонения отверстия и вала.

         Предельные отклонения отверстия:

·                   верхнее — ES = +0,0065 мм;

·                   нижнее — EI = – 0,0065 мм.

         Предельные отклонения вала:

·                   верхнее — es = 0 мм;

·                   нижнее — ei = – 0,009 мм.

         г)  Определяем предельные размеры отверстия и вала.

         Предельные размеры отверстия:

         D_max = D + ES = 25 + 0,0065 = 25, 0065 мм;

         D_min = D + EI = 25 + (–0,0065) = 24,9935 мм.

         Предельные размеры вала:

         d_max = d + es = 25 + 0 = 25,0 мм;

         d_min = d + ei  = 25 + (–0,009) = 24,991 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 = 25,0065 – 24,9935 = 0,013 мм = 13 мкм.

·                   Td =  d_max – d_min = 25,0 – 24,991 = 0,009 мм = 9 мкм.

         Выполняем проверочный расчет через отклонения:

·                   TD = ES – EI = 0,0065 –  (–0,0065) = 0,013 мм = 13 мкм.

·                   Td = es – ei = 0 – (–0,009) = 0,009 мм = 9 мкм.

         Результаты расчетов совпали, значит они выполнены правильно.

         е) Определяем максимальный натяг и максимальный зазор данного соединения.

·          N_max = es – EI = 0 – (–0,0065)  = 0,0065 мм = 6,5 мкм;

·          S_max = ES – ei = 0,0065 – (–0,009) = 0,0155 мм = 15,5 мкм.

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

         Поскольку посадка переходная и вероятность получения зазора больше, можно записать:

         ТП = TS = S_max + N_max = 0,0155 + 0,0065 = 0,022 мм = 22 мкм.

         Выполняем проверочный расчет через допуски отверстия и вала:

         ТП = TN = TD + Td = 0,013 + 0,009 = 0,022 мм = 22 мкм.

         Результаты расчетов совпали.

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

Рис. 1. Схема полей допусков посадки  Ø25Js6/h5

          Выполняем рисунок с указанием цифровых значений предельных отклонений данных деталей и соединения на чертежах (см. рис. 2)

Рис. 2.  Обозначение посадок на чертежах и соединении

 

Вопрос 4

 

         Определить размеры, показанные на двух рисунках штангенциркуля (см. рис. 3).

Рис. 3

         Требуется:

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

2.                Выполнить расчет нониуса штангенциркуля при точности отсчета i = 0,04 мм и модуля  φ = 2.

3.                Указать пределы измерений всех выпускаемых штангенциркулей.

         Решение:

1.                 Размеры деталей на рисунках, измеренные штангенциркулем:

·                        12,15 мм;

·                        39,7 мм.

2.                 Метод измерений.

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

3.                 Выполнить расчет нониуса штангенциркуля при точности i = 0,04 мм и модуля  φ = 2.

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

Сначала определяем число делений нониуса:

n = c/i = 1/0,04 = 25,

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

Интервал деления шкалы нониуса:

b =  φ·c – i = 2·1 – 0,04  = 1,96,

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

Определяем длину шкалы нониуса:

l = b·n = ( φ·c – i)·n = 1,96·25 = 49 мм.

4.                 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

Диапазон измерения штангенциркулей	Значение отсчета по нониусу	Цена деления круговой шкалы отсчетного устройства	Шаг дискретности цифрового отсчетного устройства
0 − 125	0,05; 0,1	0,02; 0,05; 0,1	0,01
0 − 135
0 − 150
0 − 160
0 − 200
0 − 250
0 − 300
0 − 400		−
0 − 500
250 − 630
250 − 800
320 − 1000
500 − 1250	0,1		−
500 − 1600
800 − 2000