Расчет размерных цепей

ЦЕЛИ РАБОТЫ

1. Закрепление знаний по разделу «Размерный анализ»

2. Приобретение практических навыков в расчетах размерных цепей.

СОДЕРЖАНИЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Эта часть курсовой (контрольной) работы выполняется в полном объеме в соответствии с последовательностью выполнения работы.

1. В соответствии с вариантом задания выполнить схему размерной цепи в произвольном масштабе;

2. Определить числовые значения предельных отклонений размеров составляющих звеньев, для которых поля допусков заданы условным обозначением (Из списка литературы [2] с. 90-113, 126-145, 154-157; [4] с. 79-100, 113-131, 140-142).

3. Определить увеличивающие и уменьшающие звенья.

4. Определить звенья-отверстия, - валы, - прочие.

5. Внести необходимые данные в таблицу исходных данных.

6. Выполнить проектный расчет цепи методом максимума-минимума способом одного квалитета (одного уровня точности). Номинальные размеры составляющих звеньев принять те, которые заданы для проверочного расчета (прим.: для проверочного и проектного расчетов предельные отклонения размеров заданы разные, т.е. одна задача не сводится к другой).

7. Выполнить проверочный расчет цепи методом максимума-минимума.

8. Выполнить проверочный расчет цепи теоретико-вероятностным методом для закона нормального распределения.

ПОЯСНЕНИЯ

1. Увеличивающие и уменьшающие составляющие звенья определяются по схеме цепи. Для этого следует представить себе, что произойдет с размером замыкающего звена (увеличится или уменьшится), если размер рассматриваемого звена будет увеличиваться в сторону звена замыкающего. При этом следует считать, что размеры других составляющих звеньев (кроме рассматриваемого) не изменяется. Если с увеличением размера рассматриваемого составляющего звена, размер замыкающего звена будет увеличиваться, то рассматриваемое составляющее звено – увеличивающее. Если размер замыкающего звена будет уменьшаться, то рассматриваемое звено – уменьшающее.

2. В данной работе при решении размерной цепи теоретико-вероятностным методом по закону нормального распределения принять следующие условия:

- изделие будут изготавливать в условиях крупносерийного или массового производств на настроенных технологических комплексах;

- диапазоны рассеяния размеров (погрешностей) совпадут с полями допусков размеров;

- центры группирования размеров (погрешностей) совпадут с серединами полей допусков размеров;

- 0,27% риска возможного равновероятностного выхода размера замыкающего звена за обе границы поля допуска.

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

А_Δ - номинальный размер замыкающего звена;

Ai – номинальный размер i-го составляющего звена;

i – порядковый номер составляющего звена;

ув – увеличивающее звено;

ум – уменьшающее звено;

n – количество уменьшающих звеньев;

m – количество увеличивающих звеньев;

ΔS – верхнее предельное отклонение размера звена;

ΔI – нижнее предельное отклонение размера звена;

Δс – среднее отклонение размера звена (координата середины поля допуска);

T – допуск размера звена;

i – единица стандартного поля допуска размера звена;

а – количество единица стандартного поля допуска размера звена (коэффициент точности).

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ (ПРИМЕР)

1. Линейная сборочная конструкторская размерная цепь:

2. Схема размерной цепи:

3. Таблица исходных данных:

Обозначение звена	Номинальный размер звена, мм	Условное обозначение поля допуска размера	ΔS, мм	ΔI, мм	Вид звена
А1		h10		-0,1	Ум., вал
А2		H10	+0,1		Ув., отв.
АΔ	-	-	+0,4		Замык. отв.

ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЦЕПИ

1. Определение номинального размера замыкающего звена.

2. Определение допуска размера замыкающего звена:

3. Определение количества единиц допуска для размеров составляющих

звеньев:

,

где значения iA_j в зависимости от интервала номинальных размеров выбираются по таблице справочника (например, [3], с. 22, табл. 3.3).

4. Определение номера квалитета для размеров составляющих звеньев в зависимости от количества единиц допуска по таблице справочника (например, [2] с. 52-55, табл. 1.8).

Для 11-го квалитета a=100, для 12-го квалитета а=160 ед. допуска. Так как полученные 128 ед. допуска ближе к 11-му квалитету, то принимаем его. Если количество единиц допуска окажется ровно по середине между двумя квалитетами (например, а=130 ед. допуска), то принимаем более грубый квалитет.

5. Предварительное определение предельных размеров составляющих звеньев.

Так как звено А1 вал, а звено А2 – отверстие, то звено А1 рассматривается как основной вал, а звено А2 как основное отверстие.

Тогда по [2] c. 52-55, табл. 1.8:

ΔSА₁=0, ΔIА₁= – 0,160 мм, ΔSА₂= +0,160 мм, ΔIА₂=0.

Если звено не представляет собой отверстие или вал (прочее), ΔS принимается со знаком «+» и равным половине допуска выбранного 6 квалитета, а ΔI – со знаком «–» и равным половине допуска выбранного квалитета.

6. Проверка выбранных предельных отклонений размеров составляющих звеньев:

,

что не удовлетворяет условию задачи (так как задано ΔSА_Δ=+0,4 мм).

7. Проверка выбранных допусков размеров составляющих звеньев:

,

что меньше заданного (задано TА_Δ=0,4 мм).

8. Отладка цепи.

Так как предварительно полученные ΔSА_Δ и ΔTА_Δ не удовлетворяют условию задачи, то выбираем звено-компенсатор. Так как TА_Δ получилось меньше заданного, то ΣTАi следует увеличить (должно быть ΣTАi= TА_Δ). Если ΣTАi нужно увеличить, то следует увеличить допуск размера прочего звена (если такое есть) или звена-отверстия (если такое есть), т.е. расширять допуски следует у технологически наиболее трудно получаемого звена. Если при отладке цепи возникает необходимость уменьшить допуск размера составляющего звена, то уменьшая допуск звена-вала (если такое есть).

В данном случае следует увеличить допуск размера А₂ (отверстия).

Тогда принимаем ΔSА₂ = x и решаем уравнение относительно х:

,

Отсюда

,

Если оба предельных отклонения не удовлетворяют условию задачи, то принимаем Ajy x и решаем два уравнения (относительно ч и y).

9. Проверка полученных предельных отклонений размеров составляющих звеньев:

,

что удовлетворяет условию задачи.

Ответ: А₁=40_{-0,16 мм, А2}=50^+0,24мм.

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЦЕПИ МЕТОДОМ МАКСИМУМА-МИНИМУМА

1. Определение номинального размера замыкающего звена:

2. Определение верхнего отклонения предельного отклонения размера замыкающего звена:

,

3. Определение нижнего отклонения предельного отклонения размера замыкающего звена:

,

4. Определение допуска размера замыкающего звена:

,

5.Проверка допуска размера замыкающего звена:

,

что удовлетворяет закономерности цепи.

6.Определение среднего отклонения размера замыкающего звена:

Ответ: A_Δ=10^{+0,2 мм.}

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЦЕПИ ТЕОРЕТИКО-ВЕРОЯТНОСТНЫМ МЕТОДОМ

1. Определение номинального размера замыкающего звена:

2.Определение средних отклонений размеров составляющих звеньев:

,

3.Определение среднего отклонения размера замыкающего звена:

4.Определение допуска размера замыкающего звена:

5. Определение верхнего предельного отклонения размера замыкающего звена:

7. Определение нижнего предельного отклонения размера замыкающего

звена:

Ответ:

УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТЫ

1. Работа должна быть выполнена на бумаге формата А4.

2. Листы работы должны быть сшиты, на лицевой стороне титульного листа следует указать: наименование вуза (ПНИПУ), кафедры (МСИ), дисциплины (для разных специальностей она называется по-разному), вид работы (контрольная №____), условное обозначение учебной группы, фамилия и инициалы студента, фамилия и инициалы преподавателя, город и год выполнения работы.

Работа должна иметь титульный лист, на котором следует указать наименование темы, номер и вариант задания.

3. Последовательность изложения и оформления работы должны соответствовать требованиям данных методуказаний.

4. Изложение должно быть кратким, конкретным и логически последовательным.

Работа должна быть выполнена аккуратно, текст и графический материал должны располагаться только на одной стороне листа, листы должны быть пронумерованы и иметь поля.

5. Текст следует набрать размером не меньше 14pt, эскизы могут быть выполнены карандашом.

6. Сдавая работу на проверку необходимо вложить в нее задание.

7. Если работа возвращена на исправление, то указанные ошибки нужно аккуратно зачеркнуть, а исправления дать на свободной стороне смежного листа или на отдельных листах, вшитых за титульным листом. На первом листе исправлений дать заголовок «Исправления», для каждого исправления указать номер листа, к которому оно относится.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Анухин В.И. Допуски и посадки: учебное пособие для вузов / В. И. Анухин — 4-е изд.— Санкт-Петербург: Питер, (2005) 2008.— 206 с.

2. Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. Допуски и посадки: справочник в двух частях. Ч. I.– СПб: Политехника, 2001. – 576 с.

3. Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. Допуски и посадки: справочник в двух частях. Ч. II.– СПб: Политехника, 2001. – 608 с.

4. Мягков В.Д. и др. Допуски и посадки. Справочник в 2 ч. Ч I – Л.: Машиностроение, 1982. – 543 с.

5. Мягков В.Д. и др. Допуски и посадки. Справочник в 2 ч. Ч II – Л.: Машиностроение, 1982. – 448 с.

6. Зайцев Г.Н. Нормирование точности геометрических параметров машин: учебное пособие для вузов / Г.Н. Зайцев, С.А. Любомудров, В.К. Федюкин; Под ред. В. К. Федюкина.— Москва: Академия, 2008.— 363 с.

7. Дунаев П.Ф. Расчет допусков размеров / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов.— 3-е изд., перераб. и доп.— Москва: Машиностроение, 2006.— 304 с.

8. Схиртладзе А.Г. Практикум по нормированию точности в машиностроении: учебное пособие для вузов / А. Г. Схиртладзе, Я. М. Радкевич, И. А. Коротков.— Москва: Слав. шк., 2003.— 328 с.