как рассчитать позиционный допуск расположения отверстий

Позиционный допуск
1. Допуск в диаметральном выражении – удвоенное наибольшее допускаемое значение позиционного отклонения элемента.
2. Допуск в радиусном выражении – наибольшее допускаемое значение позиционного отклонения.

Позиционный допуск рекомендуется указывать в диаметральном выражении. Для нормирование расположения элементов, их осей и плоскостей симметрии указываются либо значения позиционных допусков по стандарту, либо предельные отклонения размеров, координирующих элементы.

Поле позиционного допуска оси (прямой) в плоскости – область на плоскости, ограниченная двумя параллельными прямыми, отстоящими друг от друга на расстоянии, равному допуску в диаметральном выражении Т или удвоенному позиционному допуску в радиусом выражении Т/2, и симметричная относительно номинального расположения рассматриваемой оси (прямой).

Поле позиционного допуска оси (прямой) в пространстве – область в пространстве, ограниченная цилиндром, диаметр которого равен позиционному допуску в диаметральном выражении Т или удвоенному позиционному допуску в радиусном выражении, а ось совпадает с номинальным расположением рассматриваемой оси (прямой).

Поле позиционного допуска плоскости симметрии или оси в заданном направлении – Область в пространстве, ограниченная двумя параллельными плоскостями, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном позиционному допуску в диаметральном выражении Т или удвоенному позиционному допуску в радиусном выражении Т/2, и симметричными относительно номинального расположения рассматриваемой плоскости симметрии или оси. Для позиционных допусков оси в заданном направлении плоскости, ограничивающие поле допуска, перпендикулярны к заданному направлению.

Источник

Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей

Детали машин, которые соединяются крепежными деталями (болтами, винтами, шпильками, заклепками) подразделяют на два типа: А и В (рисунок. 11.1). В соединениях типа А в обеих соединяемых деталях есть диаметральные зазоры между сквозным отверстием и стержнем соединяющей их детали. В соединениях типа В сквозные отверстия предусмотрены только в одной из соединяемых деталей. В другой детали имеется резьбовое гнездо, в которое заворачивается винт или шпилька. При этом происходит достаточно хорошее центрирование винта или шпильки по резьбе и несовпадением осей винта (шпильки) и резьбового гнезда практически пренебрегают.

Зазор между отверстием и стержнем болта (винта, шпильки) является компенсатором отклонений расстояния между осями отверстий и фактически за счет его обеспечивается собираемость деталей.

Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей установлены ГОСТ 14140-81. Он распространяется на детали, соединяемые болтами, винтами, шпильками, заклепками с параллельно расположенными осями и при условии независимого изготовления всех деталей соединения.

Рисунок 11.1 – Типы соединений

Согласно ГОСТ 14140-81 предусмотрено два способа задания допусков расположения осей отверстий для крепежных деталей:

Ø Предельными отклонениями размеров, координирующих оси отверстий в прямоугольных или полярных координатах (рисунок 11.2,а);

Ø Позиционными допусками (рисунок 11.2,б).

Предельные отклонения размеров, координирующих оси отверстий необходимы, когда отверстия получают обработкой по разметке или на координатно-расточных станках, а измерение отклонений расположения осей выполняют универсальными средствами. Это характерно для деталей изготавливаемых в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Нормирование позиционными допусками является предпочтительным при числе отверстий более двух. Такой способ применяют для деталей серийного и массового производства, когда при изготовлении отверстий используются различные приспособления и кондукторы, а контроль осуществляется комплексными калибрами.

При задании позиционного допуска координирующие размеры указываются без предельных отклонений и заключаются в рамки (см. рисунок 11.2,б).

Позиционное отклонение— наибольшее расстояние между реальным расположением элемента (его центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка.

Позиционный допуск в диаметральном выражении – удвоенное наибольшее допускаемое значение позиционного отклонения, в радиусном выражении – наибольшее допускаемое значение позиционного отклонения. Поле позиционного допуска – это область в пространстве или на плоскости, ограниченная: двумя параллельными прямыми (для оси или прямой в плоскости); цилиндром (для оси в пространстве, если позиционный допуск задан с символом Æ или R); прямоугольным параллелепипедом (для оси в пространстве, если заданы позиционные допуски в двух взаимно перпендикулярных направлениях); двумя параллельными плоскостями (для плоскости симметрии или оси, если назначен позиционный допуск в заданном направлении). Ширина или диаметр поля допуска равны позиционному допуску в диаметральном выражении или удвоенному допуску в радиальном выражении, а ось или плоскость симметрии поля допуска совпадают с номинальным расположением элемента.

И в том и в другом случае определяют:

ü Тип соединения А или В.

ü Значение минимального зазора S_min между сквозным гладким отверстием и стержнем крепежной детали.

ü Определяют коэффициент К использования зазора S_min в зависимости от условий сборки.

ГОСТ 14140-81 рекомендует принимать К = 1 или К = 0,8 для соединений не требующих регулировки взаимного расположения деталей; К = 0,8 или К = 0,6 для деталей, в которых необходима регулировка взаимного расположения деталей (значение К = 0,8, согласно указанного стандарта, входит в обе рекомендованных группы). В обоснованных случаях допускается принимать К меньше 0,6.

ü Значение позиционного допуска Т, одинакового для обеих соединяемых деталей, в диаметральном выражении определяется по формулам:

При необходимости нормирования положения осей отверстий в деталях предельными отклонениями размеров, они могут быть найдены по таблицам ГОСТ 14140-81 (таблицам А.44 и А.45) в зависимости от позиционного допуска и характера расположения отверстий в деталях.

Для случаев, когда характер расположения отверстий в деталях или способ простановки размеров не приведен в ГОСТ 14140-81, возможно использование расчетных зависимостей [44], в основу которых также как и в указанном стандарте положен принцип расчета размерных цепей на max-min (таблица 11.1).

Допуск на расстояние между осями двух отверстий при соединений деталей болтами (тип А) равен TL = 2 S_min, а при соединении деталей винтами (тип В) TL = S_min.

Для расстояний между осями отверстий принято симметричное расположение поля допуска относительно номинального размера. Поэтому предельные отклонения будут:

(11.1)

Предельные отклонения на расстояния между осями отверстий для крепежных деталей не зависят от величины расстояния, а определяются минимальным зазором между диаметром сквозного отверстия и диаметром стержня крепежной детали.

Пример.

Пластина крепится к корпусу при помощи двух болтов. Диаметр стержней болтов 18h11, диаметр отверстий 20Н12, номинальное значение расстояния между осями отверстий L = 200 мм, коэффициент использования зазора К = 1.

Дать эскиз детали с указанием предельных отклонений на размер L.

Решение. Первый способ.

Соединение деталей болтами относится к типу А.

Для определения величины минимального зазора между сквозными гладкими отверстиями и стержнями крепежных деталей (болтов) построим схему расположения полей допусков на детали сопряжения (рисунок 11.3).

В соответствии со схемой минимальный зазор между сквозным гладким отверстием и стержнем болта:

Максимальный возможный зазор в соединении S_max в расчетах не участвует и поэтому не вычисляется. Однако следует отметить, что увеличение зазора по сравнению с S_min только улучшает процесс сборки. Поэтому допуск на расстояние между осями отверстий будет зависимым, т.к. при изменении действительных размеров деталей соединения, приводящих к увеличению зазора по сравнению с S_min, только улучшает сборку.

Предельные отклонения на размер L:

Таким образом, имеем L = 200±2 . Знак обозначает, что допуск зависимый. Эскиз детали приведен на рисунке 11.4.

Решение. Второй способ.

Эта же задача решается с применением ГОСТ 14140-81.

Соединение деталей относится к типу А.

Значение минимального зазора

Коэффициент использования зазора K = l по условию задачи.

Значение позиционного допуска в диаметральном выражении для соединения типа А:

T = K ∙ S_min = 1 ∙ 2 = 2 мм.

Имеем предельные отклонения ± 2 мм (таблицы А.45, А.46).

В результате получаем тот же результат (рисунок 11.5).

Пример [28].

Пластина крепится к корпусу при помощи пяти болтов. Диаметр стержней болтов 18hll, диаметр отверстий 20Н12, номинальное значение расстояния между осями соседних отверстий L = 200 мм, коэффициент использования зазора К = 1, способ простановки размеров «цепочкой», т.е. последовательно размер за размером.

Требуется дать эскиз детали с указанием предельных отклонений на размеры L.

Решение.

Соединение деталей болтами относится к типу А.

Величина минимального зазора:

Определяем допуск на расстояния между осями отверстий при соединении деталей болтами (тип А) по формуле (таблица 11.1).

Предельные отклонения на размер L:

Таким образом, имеем L = 200±0,5 . Знак обозначает, что допуск зависимый. Эскиз детали приведен на рисунке 11.6.

Сравнивая результаты этой задачи с предыдущей можно отметить, что при одинаковых болтах и отверстиях в соединяемых деталях, допуски на расстояние между осями отверстий сильно различаются. В предыдущей задаче допуск на расстояние между осями отверстий TL = 4 мм, а в данной задаче TL = 1 мм. Допуск уменьшился в 4 раза. Это связано со способом простановки размеров. Способ простановки размеров «цепочкой» не является оптимальным и его следует, по возможности, избегать.

Пример [28].

Проставить отклонения размеров в координатной форме для деталей, представленных на рисунке 11.7, т.к. предполагается выпуск небольшой партии таких деталей в условиях единичного производства и измерения размеров универсальными средствами измерения. На чертежах деталей предназначенных для изготовления в условиях массового производства, проставлены позиционные допуски на расстояния между осями отверстий. Детали будут соединяться болтами.

Выполнить эскизы деталей и определить:

Ø предельные отклонения размеров в прямоугольных координатах;

Ø предельные отклонения размеров в полярных координатах.

Дать полную расшифровку нормирования отклонений позиционными допусками.

Исходные данные: схема простановки размеров и допусков (рисунок 11.7); номинальный размер L_x = 100 мм, L_y = 80 мм; номинальный размер D = 90 мм.

Решение.

Имеем: предельные отклонения координирующих размеров ± 0,4 мм; предельные отклонения размеров по диагонали между осями двух любых отверстий ± 0,6 мм.

Для детали (рисунок 11.7, б) найдем по таблице 3 ГОСТ 14140-81 «Пересчет позиционных допусков на предельные отклонения размеров, координирующие оси отверстий. Система полярных координат» (таблица А.47) при позиционном допуске в диаметральном выражении Т = 0,6 мм (указан в рамке на чертеже), диаметре расположения отверстий D = 90 мм. Предельные отклонения диаметра окружности центров ± 0,4 мм; предельные отклонения центрального угла между осями двух любых отверстий ± 30′.

Расшифровка. Деталь (рисунок 11.7,а): позиционный допуск в диаметральном выражении равен 0,6 мм; допуск зависимый.

Деталь (рисунок 11.7,б): позиционный допуск в диаметральном выражении равен 0,6 мм; допуск зависимый; нормируется смещение осей отверстий относительно базы А.

Эскизы деталей с отклонениями размеров в координатной форме приведены на рисунке 11.8

12 Обоснование технических требований на чертеж сборочной единицы

Общие положения

Для любого чертежа сборочной единицы, содержащей зубчатую передачу, в технических требованиях должно быть отражено следующее:

ü необходимый боковой зазор между нерабочими профилями зубьев,

ü пятно контакта для рабочих поверхностей зубьев,

ü осевая игра подшипников,

ü дополнительные требования (если таковые необходимы).

Например, для сборочного чертежа редуктора может быть рекомендован следующий перечень технических требований:

ü Боковой зазор зубчатой передачи не менее … мм;

ü Пятно контакта зубчатой передачи

ü Осевая игра подшипников позиция № _____ обеспечивается за счет толщины детали – позиция № ____ от ___ до ___ мм;

Допуски на зубчатые и червячные передачи установлены следующими стандартами:

Степени точности 1 и 2 предусмотрены для будущего развития и для них допуски не даны.

Назначение степени точности производится на основе конкретных условий работы передачи и предъявляемых к ней требований. Обычно степень точности выбирается по окружной скорости колеса (таблица 12.1).

Стандарты устанавливают для каждой степени точности нормы кинематической точности, нормы плавности работы и нормы контакта зубьев.

Для цилиндрических зубчатых эвольвентных колес ГОСТ 1643 – 81 устанавливает шесть видов сопряжений зубчатых колес в передаче A, B, C, D, E, H, которые определяют величину гарантированного бокового зазора между нерабочими эвольвентными поверхностями зубьев и восемь видов допуска на боковой зазор x, y, z, a, b, c, d, h.

Видам сопряжений соответствуют виды допуска на боковой зазор и класс отклонений межосевого расстояния.

Допускается изменение соответствия между видом сопряжения, видом допуска бокового зазора и классом отклонения межосевого расстояния.

Точность изготовления зубчатых колес задается степенью точности (одной или тремя цифрами) и видом сопряжения по нормам бокового зазора (одной или двумя буквами).

Последующий пункт технических требований характеризует контакт зубьев в передаче. Полнота контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев оказывает большое влияние на равномерность распределения контактных напряжений и слоя смазки, что сказывается на долговечности зубчатой передачи.

Пункт, касающийся осевой игры подшипника качения определяет его ресурс. Без наличия осевого зазора между телами и дорожками качения их нормальная работа в большинстве случаев невозможна.

Последний пункт технических требований определяет условия испытаний редуктора.

12.2 Определение величин технических требований

12.2.1 Определение величин боковых зазоров в зацеплении[42]

При проектировании зубчатой передачи необходимо рассчитать гарантированный боковой зазор (наименьший из возможных в передаче) и выбрать из стандарта такой вид сопряжения, чтобы обеспечивалось условие:

, (12.1)

где — гарантированный боковой зазор по стандарту;

— расчетное значение необходимого бокового зазора.

Величина необходимого бокового зазора рассчитывается по формуле:

, (12.2)

где — часть бокового зазора для обеспечения температурной компенсации, (мм);

— часть бокового зазора, необходимая для нормальных условий смазки, (мм).

Например, для цилиндрических зубчатых передач величину можно определить по формуле:

, (12.3)

где — межосевое расстояние передачи, мм;

— угол профиля исходного контура ( );

, — коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса редуктора соответственно (таблица 5.5);

, — отклонение температуры колес и корпуса от нормальной (20ºС).

, , (12.4)

Рабочую температуру колес редуктора рекомендуется принимать в интервале 75 … 85 ºС, а рабочую температуру корпуса редуктора 50 … 60 ºС.

Величину определяют по эмпирической формуле:

,(мкм) (12.5)

где — нормальный модуль, мм.

Меньшие значения следует принимать для тихоходных зубчатых передач, а бóльшие для высокоскоростных передач.

Пример.

Решение.

Часть бокового зазора, необходимого для обеспечения температурной компенсации, :

.

Условие выполняется 140 мкм> 102мкм.

, (12.6)

— расчетное значение необходимого бокового зазора.

Величина определяется:

, (12.6)

где — часть бокового зазора для обеспечения температурной компенсации;

— часть бокового зазора, необходимая для нормальных условий смазки.

Величина находится по формуле [42]:

, (12.6)

где Re – конусное расстояние, мм

, — половины углов при вершинах делительных конусов шестерни и колеса соответственно;

, — коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса редуктора соответственно;

, — отклонение температуры колес и корпуса от 20ºС.

, ,

Величины α₁, α₂, t₁, t₂ выбирают такими же, как для цилиндрических зубчатых передач.

Величину определяют по формуле

, (мкм), (12.7)

где — модуль в нормальном сечении зуба по большому торцу, мм,

, (12.8)

где — гарантированный боковой зазор по ГОСТ 3675 – 81;

— расчетное значение необходимого бокового зазора.

Величину вычисляют по формуле:

, (12.9)

где — часть бокового зазора для обеспечения температурной компенсации;

— часть бокового зазора, необходимая для нормальных условий смазки.

Величину находят по формуле:

(12.10)

где — угол профиля червяка в осевом сечении;

— угол подъема винтовой линии червяка;

, — коэффициенты линейного расширения материала червяка и колеса;

— коэффициент линейного расширения материала корпуса;

— рабочая температура передачи, ºС;

— рабочая температура корпуса, ºС;

— межосевое расстояние, мм;

, — диаметры червяка и колеса, мм.

Ориентировочно можно принимать:

для передач 6 и 9 степени точности =55 ºС, =40 ºС,

для передач 7 и 8 степени точности =80 ºС, =50 ºС.

Величину определяют по формуле

, (мкм), (12.11)

Меньшее значение принимают для тихоходных передач, а большее – для быстроходных передач.

Источник

Вам также может понравиться

ахи что означает на дагестанском

Что означает на дагестанском ахи ЗНАЧЕНИЕ АРАБСКИХ ТЕРМИНОВ.

Что значит выражение стало быть

Выражение «стало быть» является одним из

Что значит таким образом

Выражение «таким образом» является одним

Что значит может быть

Выражение «может быть» является одним из