Standardizzazione di precisione, tolleranze e accoppiamenti. Standardizzazione dell'accuratezza e misurazioni tecniche


Bilancio dello Stato federale Istituto d'Istruzione

istruzione professionale superiore

"Università tecnica statale dell'Altai

intitolato a I.I. Polzunov"

V.A. Wagner,

V.P. Zvezdakov,

V.V. Sobachkin

PRECISIONE STANDARD NELLA INGEGNERIA MECCANICA

Esercitazione

nella disciplina "Metrologia, standardizzazione e certificazione"

Approvato dall'Associazione Educativa e Metodologica delle Università per l'Università istruzione politecnica come guida per gli studenti dell’istruzione superiore istituzioni educative studenti che studiano in aree di formazione di ingegneria meccanica

Da AltSTU

Barnaul – 2011

Vagner V.A. Standardizzazione della precisione nell'ingegneria meccanica. Libro di testo per la disciplina “Metrologia, standardizzazione e certificazione” / V.A. Wagner, V.P. Zvezdakov, V.V. Sobachkin. - Barnaul: Casa editrice Alt.gos.tekhn. Università intitolata a I.I. Polzunova - 2011, 84 p.: ill.

IN manuale vengono presentate informazioni sulla standardizzazione della precisione nell'ingegneria meccanica durante lo sviluppo di parti e assiemi di macchine.

Lo scopo del lavoro è studiare le questioni teoriche nella sezione "intercambiabilità" della disciplina "Metrologia, standardizzazione e certificazione", sviluppare le capacità di attività indipendenti degli studenti per consolidare praticamente i compiti discussi nella parte teorica del corso, nonché come lavorare con la letteratura e gli standard di riferimento.

Il libro di testo è destinato agli studenti degli istituti di istruzione superiore di tutte le specialità, che studiano nelle aree di ingegneria meccanica dei corsi a tempo pieno, part-time e per corrispondenza, che studiano il corso "Metrologia, standardizzazione e certificazione".

Revisori:
Professore del Dipartimento di Metrologia e Intercambiabilità, MSTU. NE Baumann,

Dottore in Scienze Tecniche Pronyakin V.I.
Professore del Dipartimento di parti meccaniche, Università Federale degli Urali,

Dottore in Scienze Tecniche Chechulin Yu.B.

1 Determinazione delle dimensioni nominali delle parti di un'unità di assemblaggio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 informazioni generali su dimensioni, tolleranze, accoppiamenti e deviazioni massime. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Tolleranze e sbarchi nel “Sistema unificato di tolleranze e sbarchi”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Scelta degli atterraggi durante la progettazione delle strutture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1 Atterraggi con autorizzazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.2 Atterraggi transitori. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.3 Interferenza adatta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 Calcolo dell'adattamento alle interferenze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Tolleranze e accoppiamenti dei giunti con chiavetta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1 Connessioni con chiavi parallele. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2 Connessioni con chiavi segmentate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 Tolleranze e accoppiamenti delle connessioni degli ingranaggi (scanalature). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.1 Collegamento dentato con scanalature diritte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.2 Collegamento degli ingranaggi con scanalature ad evolvente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 Montaggio dei cuscinetti volventi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 Catene dimensionali. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 Standardizzazione della precisione della forma e della posizione delle superfici di parti tipiche della macchina, determinazione della rugosità superficiale richiesta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10.1 Tolleranze di forma e posizione relativa superfici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10.2 Rugosità delle superfici delle parti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 Tolleranze per la posizione degli assi dei fori per gli elementi di fissaggio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12 Giustificazione dei requisiti tecnici per il disegno dell'unità di assemblaggio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.1 Disposizioni generali. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.2 Determinazione dei valori dei requisiti tecnici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.2.1 Determinazione dei valori dei giochi laterali in ingaggio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.2.2 Determinazione della completezza del contatto delle superfici laterali di accoppiamento dei denti. . . . . . . . . . . . . . . . . .

13 Istruzioni per la stesura dei requisiti tecnici e la preparazione del disegno esecutivo di un ingranaggio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13.2 Raccomandazioni per la stesura dei requisiti tecnici per gli ingranaggi cilindrici e conici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14 Istruzioni per la stesura dei requisiti tecnici e la preparazione del disegno esecutivo dell'albero del cambio

15 Raccomandazioni per la stesura dei requisiti tecnici, lo sviluppo e la progettazione di un disegno del coperchio del cuscinetto e della coppa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Appendice A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Appendice B. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


4
INTRODUZIONE

In conformità con lo standard educativo per gli studenti di specialità tecniche in ingegneria meccanica, che studiano la disciplina "Metrologia, standardizzazione e certificazione" nella sezione intercambiabilità, viene fornito un lavoro di corso o un incarico di calcolo.

Lo scopo del lavoro del corso (incarico di calcolo) è quello di consolidare le conoscenze acquisite dal corso teorico e acquisire competenze nella loro applicazione pratica, pertanto questo lavoro fornisce sia informazioni teoriche sulle principali sezioni della disciplina sia esempi di soluzioni compiti tipici corso. In appendice all'opera è riportato materiale di riferimento necessari per risolvere i problemi.

Il corso viene completato in base ai compiti individuali assegnati dal docente.

I requisiti per il contenuto e la progettazione dei corsi (compito di calcolo) sono stabiliti in raccomandazioni metodologiche.

1 Determinazione delle dimensioni nominali delle parti di un'unità di assemblaggio

Le dimensioni delle parti che compongono l'unità di assemblaggio dipendono dall'attività e dall'opzione per corsi. Per determinare i loro valori nominali è necessario calcolare il fattore di scala. Viene calcolato come segue. Nel disegno dell'incarico del corso viene misurata la dimensione corrispondente al diametro dell'albero sotto il cuscinetto volvente (d 3 misurato). La dimensione target (d 3 data) viene divisa per questa dimensione misurata e si ottiene il fattore di scala μ

Misurando tutte le altre dimensioni delle parti dell'unità di assemblaggio e moltiplicandole per questo fattore di scala, vengono determinate le dimensioni calcolate.

Per ridurre il numero di dimensioni standard di pezzi e parti, utensili da taglio e di misura, i valori delle dimensioni nominali ottenuti mediante calcolo devono essere arrotondati ai valori specificati in GOST 6636-69 "Dimensioni lineari normali" (Tabella A.1). Successivamente, i valori arrotondati delle dimensioni nominali dovrebbero essere inseriti nella Tabella 1.1. Le dimensioni associate al cuscinetto volvente devono essere prese secondo lo standard per questo prodotto, indipendentemente dalla dimensione di progettazione. Per fare ciò, dovresti decifrare il simbolo di un dato cuscinetto volvente, determinandone la serie, il tipo e caratteristiche del progetto, quindi, secondo GOST 520-2002 o libri di consultazione, annotare tutti i parametri del cuscinetto volvente necessari per ulteriori calcoli (diametro di collegamento dell'anello esterno, larghezza degli anelli, capacità di carico dinamico del cuscinetto).

Successivamente vengono assegnate le dimensioni associate al cuscinetto volvente. Queste dimensioni sono d 1 (diametro di montaggio del cappello del cuscinetto passante), d 2 (diametro del foro nell'alloggiamento per l'installazione del cuscinetto), d 4 (diametro interno del manicotto distanziale), d 5 (diametro di montaggio del coperchio cuscinetto cieco). Designazioni secondo .

Ad esempio, se dall'assegnazione si sa che d 3 = 30 mm, cuscinetto tipo 7300, ciò significa che la dimensione del cuscinetto è 7306 (d 3 /5 = 30/5 = 6), cuscinetto a rulli conici e il suo esterno diametro D = 72 mm. Di conseguenza, le dimensioni d 1 = d 2 = d 5 = 72 mm e d 4 = d 3 = 30 mm.

Quando si compila la Tabella 1.1, è necessario prestare attenzione alle dimensioni delle parti standardizzate e standard, che devono essere prese anche in conformità con le pertinenti documenti normativi. Tali parti includono guarnizioni di unità cuscinetto, chiavette, dadi scanalati rotondi, cappucci dei cuscinetti passanti e ciechi, coppe dei cuscinetti.

In base alle dimensioni ottenute, viene disegnata un'unità di assemblaggio sulla scala appropriata.

2 Informazioni generali su dimensioni, tolleranze, accoppiamenti e deviazioni massime

Misurarevalore numerico quantità lineare (diametro, lunghezza, ecc.) nelle unità di misura selezionate. Nei disegni tutte le dimensioni lineari sono indicate in millimetri.

Dimensione reale – dimensione dell'elemento stabilita mediante misurazione con errore consentito.

Limitare le dimensioni– due dimensioni massime consentite, tra le quali la dimensione effettiva di una parte idonea deve essere o può essere uguale. Quella più grande è chiamata dimensione limite più grande, mentre quella più piccola è chiamata dimensione limite più piccola. Sono designati D max e D min per il foro e d max e d min per l'albero.

Taglia nominale– la dimensione rispetto alla quale vengono determinate le deviazioni. La dimensione indicata nel disegno è nominale. La dimensione nominale è determinata dal progettista come risultato di calcoli di resistenza e rigidità o tenendo conto delle caratteristiche progettuali e tecnologiche. Per le parti che formano una connessione di piano, la dimensione nominale è comune.

IN
Tabella 1.1 - Dimensioni unità di montaggio


NO.

Designazione della dimensione

Dimensioni misurate, mm

Dimensioni del disegno, mm

Dimensioni secondo GOST 6636-69

1

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. . .

. . .

. . .

2

. . .

. . .

. . .

. . .

N

. . .

. . .

. . .

. . .

deviazione superiore ES, es – differenza algebrica tra il limite maggiore e le corrispondenti dimensioni nominali.

ES = D max – D - per foro, (2.1)

es = d max – d - per l'albero. (2.2)

Deviazione inferiore EI, ei – differenza algebrica tra il limite più piccolo e le corrispondenti grandezze nominali.

EI = D min – D - per foro, (2.3)

ei = d min – d - per l'albero. (2.4)

Deviazione effettiva – differenza algebrica tra grandezze reali e nominali.

Tolleranza T – la differenza tra le dimensioni limite più grande e quella più piccola o la differenza algebrica tra le deviazioni superiore e inferiore.

T D = D max – D min = ES - EI - per fori, (2.5)

T d = d max – d min = es - ei - per l'albero. (2.6)

La tolleranza è sempre positiva. Determina il campo di dispersione consentito delle dimensioni effettive delle parti adatte in un lotto, ovvero la precisione di fabbricazione specificata.

Campo di tolleranza– un campo limitato dalle dimensioni limite maggiore e minore e determinato dal valore di tolleranza T e dalla sua posizione rispetto alla dimensione nominale. In una rappresentazione grafica, il campo di tolleranza è racchiuso tra due linee corrispondenti alle deviazioni superiore e inferiore rispetto alla linea dello zero (Figura 2.1).

Deviazione principale– una delle due deviazioni (superiore o inferiore), che determina la posizione del campo di tolleranza rispetto alla linea dello zero. La principale è la deviazione più vicina alla linea dello zero. La seconda deviazione è determinata dalla tolleranza.

Linea zero– una linea corrispondente alla dimensione nominale, da cui vengono tracciate le deviazioni dimensionali quando si rappresentano graficamente tolleranze e accoppiamenti.

Lancia– termine convenzionalmente utilizzato per designare gli elementi esterni (maschio) di parti, compresi gli elementi non cilindrici.

Buco– un termine convenzionalmente utilizzato per designare gli elementi interni (comprensivi) delle parti, compresi gli elementi non cilindrici.

Tolleranza del foro indicato con T D, e l'albero T d. Oltre agli elementi femmina e maschio chiamati fori e alberi, le parti contengono elementi che non possono essere attribuiti né a un foro né a un albero (sporgenze, distanze tra gli assi dei fori, ecc.).

Approdo- la natura della connessione di due parti, determinata dalla differenza nelle loro dimensioni prima dell'assemblaggio. L'adattamento caratterizza la libertà di movimento relativo delle parti da collegare o il grado di resistenza al loro spostamento reciproco. In base alla natura della connessione si distinguono tre gruppi di accoppiamenti: accoppiamenti con gioco, accoppiamenti con interferenza e accoppiamenti transitori.

Spacco S è la differenza tra le dimensioni del foro e dell'albero, se la dimensione del foro taglia più grande lancia Lo spazio consente il movimento relativo delle parti assemblate. Gli spazi più grandi, più piccoli e medi sono determinati dalle formule:

Smax = Dmax – dmin = ES - ei; (2.7)

S

Figura 2.1. a – abbinamento

b – diagramma della posizione dei campi di tolleranza dell'albero e del foro
min = D min – d max = EI - es (2.8)

Note di lettura

per disciplina

METROLOGIA, STANDARDIZZAZIONE e certificazione

Parte 1

NORMALIZZAZIONE DEI PARAMETRI DI PRECISIONE

Egorievsk 2014

Compilato da: _____________ L.S. Frantsuzova, Professore Associato del Dipartimento di Tecnologie di Produzione Automatizzata

Gli appunti delle lezioni sono destinati agli studenti che studiano nelle seguenti aree: 151900 Progettazione e supporto tecnologico delle industrie costruttrici di macchine; 220700 Automazione processi tecnologici e produzione; 280700 Sicurezza della tecnosfera. Disciplina “Metrologia, standardizzazione e certificazione”.

Appunti delle lezioni discussi e approvati durante la riunione gruppo educativo e metodologico(UMG) Dipartimento della TAP

(protocollo n. _____ del _______ 2014)

Presidente del Dipartimento UMG di TAP _________ A.A. Makhov


1.1. Concetti base di precisione e tipi di precisione utilizzati nell'ingegneria meccanica.
1.2. Ragioni per la comparsa di errori nei parametri geometrici degli elementi delle parti.
1.3. Intercambiabilità.
1.4. Standardizzazione della precisione dimensionale
1.4.1. I concetti di “albero” e “buco”.
1.4.2. Concetti base di dimensioni, deviazioni e tolleranze
1.4.3. Atterraggi. Tipi di piantagioni e loro caratteristiche. Rappresentazione grafica delle tolleranze e degli accoppiamenti.
1.4.4. un sistema tolleranze e atterraggi. (PESD).
1.4.5. Designazione dei campi di tolleranza, deviazioni massime e accoppiamenti sui disegni.
1.5. Standardizzazione della precisione della forma e della posizione delle superfici
1.6. Ruvidezza della superficie.
1.6.1. Concetti basilari.
1.6.2. Parametri di rugosità.
1.6.3 Designazione della rugosità superficiale nei disegni.
1.7. Standardizzazione della precisione della filettatura metrica. Connessioni filettate.
1.7.1 Concetti di base e classificazione dei fili.
1.7.2. Parametri di fissaggio delle filettature metriche.
1.7.3. Sistema di tolleranze e accoppiamenti con gioco di filettature metriche.
1.7.4. Caratteristiche dei sistemi di tolleranza e degli accoppiamenti con interferenza e degli accoppiamenti di transizione delle filettature metriche.
1.8. Tolleranze e accoppiamenti dei giunti con chiavetta.
1.8.1. Connessioni con chiavi parallele.
1.8.2. Collegamento con chiavi di segmento.
1.9 Tolleranze e accoppiamenti dei giunti spline.
1.10 Tolleranze e accoppiamenti dei cuscinetti volventi.
1.10.1 Precisione dei parametri geometrici dei cuscinetti volventi.
1.10.2 Scelta delle sedi per cuscinetti volventi.
1.10.3 Leggenda cuscinetti.
1.11 Standardizzazione della precisione di ingranaggi e ingranaggi.
1.11.1 Principali tipologie di ingranaggi e ingranaggi.
1.11.2 Sistema di tolleranza per ingranaggi cilindrici e ruote dentate
1.11.3 Indicazione della precisione di ruote e ingranaggi. Caratteristiche di progettazione dei disegni degli ingranaggi.
1.12. Calcolo delle tolleranze delle dimensioni incluse nelle catene dimensionali.
1.12.1 Concetti e definizioni di base.
1.12.2 Calcolo della precisione delle catene dimensionali.
1.13. Bibliografia

CONCETTI FONDAMENTALI SULLA PRECISIONE E TIPI DI PRECISIONE UTILIZZATE IN INGEGNERIA MECCANICA.

L'accuratezza è il grado di approssimazione del valore reale di un parametro, processo o oggetto rispetto al suo valore specificato.

Il termine "bias" viene utilizzato per quantificare l'accuratezza. L'errore è la differenza tra il valore approssimativo di una certa quantità e il suo valore esatto.

Qualsiasi dettaglio, anche il più semplice, è composto da più elementi. Pertanto, un rullo cilindrico è costituito da un elemento nella forma superficie cilindrica e due elementi sotto forma di aerei, i cui requisiti di precisione sono diversi. Nell'ingegneria meccanica, i requisiti per la precisione degli elementi di una parte, ma talvolta dell'intero meccanismo, sono standardizzati.

Produrre un elemento della parte assolutamente accurato è impossibile e non è necessario:

a) a seconda dello scopo dell'elemento parziale, i requisiti per la sua accuratezza devono essere diversi;

b) è impossibile fabbricare un elemento di una parte in modo assolutamente accurato, anche il più semplice;

c) quanto più accuratamente un elemento parziale deve essere fabbricato, tanto più costosa sarà la sua produzione;

In relazione agli elementi delle parti nell'ingegneria meccanica, la standardizzazione della precisione è la definizione di requisiti per il grado di approssimazione a un determinato valore.

Esistono quattro parametri standardizzati che caratterizzano la precisione geometrica degli elementi della parte:

1. Precisione delle dimensioni.

La dimensione degli elementi delle parti deve rientrare entro determinati limiti e differire dal valore nominale di un certo valore. La standardizzazione della precisione in relazione alle dimensioni consiste nell'indicare le deviazioni dal valore nominale.

2. Precisione della forma della superficie.

Nell'ingegneria meccanica, gli elementi della parte devono avere una determinata forma geometrica nominale (cilindro, piano, sfera, ecc.). In questo caso, la precisione viene normalizzata come la distorsione ammissibile della configurazione rispetto alla forma regolare ideale. Queste distorsioni della forma devono rientrare entro determinati limiti specificati. Standardizzare l'accuratezza di una forma consiste nell'indicare i valori di quanto una forma può differire dall'ideale, e talvolta viene normalizzato anche il tipo di distorsione accettabile.

Fig.1.1. Distorsione delle dimensioni e della forma del cilindro dopo la produzione

3. Precisione della posizione della superficie.

Qualsiasi parte è costituita da un insieme di elementi (superfici) di una determinata forma. Questi elementi devono essere posizionati l'uno rispetto all'altro in una determinata posizione. È impossibile farlo in modo assolutamente accurato e quindi è necessario normalizzare la precisione, ad es. il grado di deviazione della posizione di una superficie rispetto a un'altra. Ad esempio, in un rullo cilindrico le superfici terminali devono essere posizionate perpendicolari all'asse del cilindro, ma in pratica ciò è impossibile e quindi è necessario stabilire i requisiti per la precisione di questa posizione. Durante la normalizzazione, è necessario indicare i valori consentiti, quanto una superficie può spostarsi rispetto a un'altra.

4.Precisione nella rugosità superficiale.

Dopo qualsiasi tipo di trattamento superficiale, le parti presenteranno delle irregolarità. Pertanto, è necessario normalizzare l'accuratezza in termini di grado di approssimazione della superficie reale a quella ideale rispetto alle piccole irregolarità su queste superfici. In precedenza, il requisito relativo all'altezza delle irregolarità superficiali era chiamato requisito di "pulizia della superficie", mentre ora è chiamato requisito di "rugosità". Standardizzare la precisione in relazione alla rugosità significa stabilire valori accettabili, principalmente per l'altezza delle irregolarità sulle superfici in esame.

INTERCAMBIABILITÀ.

Intercambiabilità- la proprietà delle parti e delle unità di assemblaggio fabbricate in modo indipendente di garantire l'assemblaggio dei prodotti durante la fabbricazione o la sostituzione di parti e unità di assemblaggio con lo stesso nome durante la riparazione senza l'uso di selezione, montaggio o regolazione; Allo stesso tempo, è necessario garantire che il prodotto finito soddisfi i requisiti in termini di tutti gli indicatori di qualità.

La sostituibilità che soddisfa questa definizione viene chiamata completare. La completa intercambiabilità è possibile a condizione che le dimensioni, la forma, le caratteristiche meccaniche, elettriche e di altro tipo delle parti e delle unità di assemblaggio soddisfino quanto specificato requisiti tecnici. È economicamente fattibile utilizzare la completa intercambiabilità per parti prodotte con tolleranze non più precise del 6° grado e in unità di assemblaggio con non più di quattro dimensioni di accoppiamento. L'intercambiabilità delle parti e delle unità di assemblaggio si ottiene fabbricando i loro elementi secondo tutti i parametri geometrici e fisico-chimici entro determinati limiti pre-standardizzati: tolleranze.

L’uso dei principi di intercambiabilità presenta numerosi vantaggi:

Riduzione significativa dell’intensità del lavoro e chiaro razionamento processi di assemblaggio;

Opportunità ampia applicazione specializzazione e cooperazione produttiva;

La possibilità di un'automazione diffusa dei processi di produzione e assemblaggio, organizzazione della moderna produzione di massa automatizzata basata su metodi tecnologici avanzati;

La capacità di organizzare riparazioni dei prodotti rapide, economiche e facili.

Oltre all'utilizzo del metodo di completa intercambiabilità, vengono utilizzati metodi intercambiabilità incompleta, sulla base di calcoli probabilistici; intercambiabilità dei gruppi, basata sull'ordinamento preliminare delle parti in gruppi; regolazione tramite compensatori strutturali, nonché metodi di selezione diretta o di montaggio di parti “in place”.

Esistono intercambiabilità esterna ed interna.

Intercambiabilità esterna– si tratta di intercambiabilità in termini di dati di uscita dell'unità: dimensioni di connessione o parametri operativi. Il principio dell'intercambiabilità esterna si applica ai prodotti acquistati e cooperativi e alle unità di assemblaggio. Segni di intercambiabilità esterna sono indicatori di prestazione, dimensioni e forma delle superfici di collegamento, ad esempio in un motore elettrico - velocità e potenza dell'albero, nonché dimensioni delle superfici di collegamento; nei cuscinetti volventi: il diametro esterno dell'anello esterno e il diametro interno dell'anello interno e la precisione di rotazione.

Intercambiabilità interna- si tratta dell'intercambiabilità delle parti incluse in una o più unità incluse in un prodotto.

CONCETTI FONDAMENTALI SU DIMENSIONI, DEVIAZIONI E TOLLERANZA

Misurare- valore numerico di una grandezza lineare (diametro, lunghezza, ecc.) nelle unità di misura selezionate.

Ci sono reali, nominali e dimensioni massime.

Dimensione reale– una dimensione stabilita mediante misurazione utilizzando uno strumento di misura con un errore di misurazione consentito.

L'errore di misurazione si riferisce alla deviazione del risultato della misurazione dal valore reale del valore misurato. Dimensione reale- una dimensione ottenuta a seguito della lavorazione e di cui non conosciamo il valore.

Taglia nominale- la dimensione rispetto alla quale vengono determinate le dimensioni massime e che funge da punto di partenza per la misurazione degli scostamenti.

La dimensione nominale è indicata nel disegno ed è comune al foro e all'albero che costituiscono la connessione ed è determinata in fase di sviluppo del prodotto in base allo scopo funzionale delle parti eseguendo calcoli cinematici, dinamici e di resistenza tenendo conto di strutture, tecnologie, condizioni estetiche e altre condizioni.

La dimensione nominale così ottenuta deve essere arrotondata ai valori​​stabiliti dalla norma GOST 6636-69 “Dimensioni lineari normali”. Lo standard, nella gamma da 0,001 a 20.000 mm, prevede quattro file principali di dimensioni: Ra 5, Ra 10, Ra 20, Ra 40, oltre a una fila aggiuntiva Ra 80. In ciascuna fila le dimensioni variano a seconda del professione geometrica con i seguenti valori di denominatore​​secondo le righe: (Una progressione geometrica è una serie di numeri in cui ogni numero successivo è ottenuto moltiplicando quello precedente per lo stesso numero - il denominatore della progressione.)

Ogni intervallo decimale per ogni riga contiene la riga numero 5 corrispondente; 10; 20; 40 e 80 numeri. Quando si stabiliscono le dimensioni nominali, si dovrebbe dare la preferenza alle file con gradazioni più grandi, ad esempio la fila RA 5 dovrebbe essere preferito al remare RA 10, riga RA 10 - riga RA 20, ecc. Le serie di dimensioni lineari normali sono costruite sulla base della serie di numeri preferiti (GOST 8032-84) con qualche arrotondamento. Ad esempio, per R5 (denominatore 1.6) vengono presi i valori 10; 16; 25; 40; 63; 100; 250; 400; 630, ecc.

Lo standard per le dimensioni lineari normali ha un ampio importanza economica, che consiste nel fatto che quando si riduce il numero di dimensioni nominali, si riduce la gamma richiesta di strumenti di taglio e misurazione (punte, svasatori, alesatori, brocce, calibri), matrici, attrezzature e altre apparecchiature tecnologiche. Allo stesso tempo, vengono create le condizioni per organizzare la produzione centralizzata di questi strumenti e attrezzature in stabilimenti specializzati nella costruzione di macchine.

La norma non si applica alle dimensioni interoperazionali tecnologiche e alle dimensioni associate a dipendenze calcolate con altre dimensioni accettate o dimensioni di componenti standard.

Limitare le dimensioni - due dimensioni massime consentite, tra le quali la dimensione effettiva deve essere o può essere pari.

Quando è necessario produrre un pezzo, la dimensione deve essere specificata in due valori, ad es. estremo valori accettabili. Viene chiamata la maggiore delle due dimensioni massime la dimensione limite più grande, e quello più piccolo - limite di dimensione più piccola. La dimensione di un elemento parziale idoneo deve essere compresa tra le dimensioni massime consentite più grande e più piccola.

Normalizzare l'accuratezza di una dimensione significa indicarne le due possibili dimensioni massime (ammesse).

È consuetudine indicare rispettivamente le dimensioni nominali, effettive e massime: per i fori - D, D D, D massimo, D minimo; per alberi - d, d D, d max, d mln.

Confrontando le dimensioni effettive con quelle limite si può giudicare l'idoneità dell'elemento parziale. Le condizioni di validità sono i seguenti rapporti: per i fori D min<D D ; per alberi D min Le dimensioni limite determinano la natura della connessione delle parti e la loro imprecisione di fabbricazione consentita; in questo caso le dimensioni massime potranno essere maggiori o minori della dimensione nominale o coincidere con essa.

Deviazione- differenza algebrica tra la dimensione (limite o effettiva) e la corrispondente dimensione nominale.

Per semplificare l'impostazione delle dimensioni nei disegni, invece delle dimensioni massime, sono indicate le deviazioni massime: deviazione superiore- differenza algebrica tra limite maggiore e dimensioni nominali; deviazione inferiore - differenza algebrica tra il limite minimo e le dimensioni nominali.

Viene indicata la deviazione superiore ES(Ecart Superieur) per buchi e es- per alberi; è indicata la deviazione inferiore El(Ecart Interieur) per buchi e ei- per alberi.

Secondo le definizioni: per buchi ES=Dmax-D; EI= D min -D; per alberi es=dmax –d; ei= d mln -d

La particolarità delle deviazioni è che hanno sempre un segno (+) o (-). In un caso particolare, una delle deviazioni può essere uguale a zero, ad es. una delle dimensioni massime può coincidere con il valore nominale.

Ammissione la dimensione è la differenza tra le dimensioni limite più grande e quella più piccola o la differenza algebrica tra le deviazioni superiore e inferiore.

La tolleranza è indicata da IT (tolleranza internazionale) o tolleranza foro T D e tolleranza albero T d.

Secondo la definizione: tolleranza del foro T D =D max -D min ; tolleranza albero Td=d max -d min . La tolleranza dimensionale è sempre positiva.

La tolleranza dimensionale esprime la diffusione delle dimensioni effettive che vanno dalla dimensione limite più grande a quella più piccola; determina fisicamente l'entità dell'errore ufficialmente consentito nella dimensione effettiva di un elemento parziale durante il suo processo di produzione.

Campo di tolleranza- questo è un campo limitato da deviazioni superiori e inferiori. Il campo di tolleranza è determinato dalla dimensione della tolleranza e dalla sua posizione rispetto alla dimensione nominale. A parità di tolleranza per la stessa dimensione nominale possono esserci campi di tolleranza diversi.

Per una rappresentazione grafica dei campi di tolleranza, che consenta di comprendere la relazione tra dimensioni nominali e massime, deviazioni massime e tolleranza, è stato introdotto il concetto di linea zero.

Linea zeroè chiamata una linea corrispondente alla dimensione nominale, da cui vengono tracciate le deviazioni massime delle dimensioni quando si rappresentano graficamente i campi di tolleranza. Le deviazioni positive sono stabilite verso l'alto e le deviazioni negative sono stabilite da esso (Fig. 1.4 e 1.5)

Riso. 1.5. Disposizione dei campi di tolleranza dell'albero

Quanto più piccola è la tolleranza, tanto più accurata sarà la produzione dell'elemento parte. Maggiore è la tolleranza, più ruvido sarà l'elemento della parte. Ma allo stesso tempo, quanto più piccola è la tolleranza, tanto più difficile, complessa e quindi più costosa è la produzione di un elemento parziale; Maggiori sono le tolleranze, più facile ed economico sarà produrre un elemento parziale.

RUVIDEZZA DELLA SUPERFICIE.

CONCETTI BASILARI.

Ruvidezza della superficie chiamato insieme di irregolarità superficiali con gradini relativamente piccoli, identificati utilizzando la lunghezza della base.

Le microrugosità in questione si formano durante il processo di lavorazione copiando la forma degli utensili da taglio, la deformazione plastica dello strato superficiale delle parti sotto l'influenza dell'utensile di lavorazione, il suo attrito contro la parte, le vibrazioni, ecc.

La ruvidità superficiale delle parti ha un impatto significativo sulla resistenza all'usura, sulla resistenza alla fatica, sulla tenuta e su altre proprietà prestazionali.

Rugosità superficiale sotto forma di profilogramma in Fig. 1.44.


Riso. 1.44. Profilogramma di superficie

Per separare la rugosità superficiale da altre irregolarità con gradini relativamente grandi (deviazioni di forma e ondulazione), viene considerata all'interno di un'area limitata, la cui lunghezza è chiamata lunghezza di base L. La lunghezza di base L è normalizzata in base ai parametri di rugosità all'interno del intervallo: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25, cioè maggiore è il numero di microirregolarità, maggiore è la lunghezza della base.

La linea su cui risalta l'insieme delle irregolarità superficiali è detta linea di base. La linea di base è una linea di una determinata forma geometrica, disegnata in un certo modo rispetto al profilo e utilizzata per valutare i parametri geometrici delle irregolarità della superficie. L'aspetto di questa linea dipende dal tipo di superficie dell'elemento parziale. Pertanto, la linea di base della superficie di un elemento parziale ha la forma di una linea di un profilo nominale e si trova equidistante da questo profilo.

La linea media viene utilizzata come linea di base quando si valutano le irregolarità della superficie, che costituisce la base per misurare la deviazione del profilo.

PARAMETRI DI RUGOSITÀ.

1. Deviazione media aritmetica del profilo Ra- media aritmetica dei valori assoluti delle deviazioni del profilo all'interno della lunghezza della base:

dove l è la lunghezza della base;

n è il numero di punti del profilo selezionati lungo la lunghezza della base;

y è la distanza tra qualsiasi punto del profilo e la linea centrale (deviazione del profilo).

2. Altezza delle irregolarità del profilo in dieci punti Rz- la somma dei valori medi assoluti delle altezze delle cinque maggiori sporgenze del profilo e delle profondità delle cinque maggiori depressioni del profilo all'interno della lunghezza della base:

O

dove Himax, Himin sono determinati rispetto alla linea mediana;

h jmax , h imin - relativo a una linea retta arbitraria parallela alla linea centrale e non intersecante il profilo.

3. Altezza massima delle irregolarità del profilo R max - distanza tra le linee
sporgenze del profilo e una linea di depressioni del profilo all'interno della lunghezza della base.

4. Passo medio delle irregolarità del profilo S m - valore medio aritmetico
passo delle irregolarità del profilo all'interno della lunghezza della base:

dove S mi è il passo delle irregolarità del profilo, pari alla lunghezza del segmento della linea centrale, racchiuso tra i punti di intersezione delle sporgenze e delle depressioni adiacenti del profilo con la linea centrale.

5. Passo medio delle irregolarità del profilo lungo i vertici S- media
valore del passo delle irregolarità del profilo ai vertici all'interno della lunghezza della base:

dove S i è il passo delle irregolarità del profilo, pari alla lunghezza del segmento di mezzeria compreso tra le proiezioni su di essa dei punti più alti di due sporgenze locali adiacenti del profilo.

6. Lunghezza di riferimento relativa del profilo t p - rapporto tra la lunghezza di riferimento del profilo e la lunghezza della base:

dove h p - lunghezza di riferimento del profilo- la somma delle lunghezze dei segmenti tagliati ad un dato livello nel materiale del profilo da una linea equidistante dalla linea centrale t all'interno della lunghezza della base.

Tra i parametri di rugosità elencati, i parametri Ra e Rz vengono spesso utilizzati. Il parametro Ra è preferibile poiché è determinato da un numero di punti del profilo significativamente maggiore rispetto a Rz. L'uso del parametro Rz come parametro di controllo è in gran parte determinato dai metodi di misurazione dei parametri considerati. I valori Ra vengono misurati prevalentemente utilizzando strumenti dotati di sonde a stilo diamantato. La determinazione di Ra su superfici ruvide è associata al rischio di rottura dell'ago diamantato e su superfici molto lisce - con scarsa affidabilità dei risultati a causa del fatto che il raggio della punta dell'ago non può rilevare irregolarità molto piccole. Pertanto si consiglia di utilizzare Rz per altezze di rugosità di 320...10 e 0,1...0,025 micron, negli altri casi - Ra.

Quando si calcolano le connessioni critiche in movimento e a pressione, è necessario tenere conto del parametro Rz, mentre nei disegni nella maggior parte dei casi sono specificati i valori Ra. In questi casi è possibile utilizzare la dipendenza

Dove K=4 con R a =80...2,5 µm; K=5 a Ra=1,25…0,02 µm.

Tabella 1.3 Corrispondenza dei valori numerici di Ra, Rz, Rmax ai valori numerici della lunghezza di base

Ra, µm Fino a 0,025 0,025-0,4 0,4-3,2 3,2-12,5 12,5-100
Rz, µm Fino a 0,1 0,1-1,6 1,6-12,5 12,5-50 50-400
L, mm 0,25 0,8 2,5

Per le superfici di sfregamento delle parti critiche, vengono assegnati i parametri Ra (o Rz), t p e viene specificata la direzione delle irregolarità, per le superfici delle parti caricate ciclicamente - R max, S m (o S) e la direzione delle irregolarità, per le connessioni con interferenza - solo Ra (Rz). Per le parti non critiche non è possibile specificare i parametri di rugosità, in tal caso non è soggetta a controllo.

Tabella 1.4 Tipi di direzione delle irregolarità della rugosità.

Tipi di direzione della rugosità Illustrazione schematica Simbolo
Parallelo
Perpendicolare
Attraversato
gratuito
Circolare
Radiale
Macchiare

SUI DISEGNI.

La designazione della rugosità sui disegni stabilisce le designazioni della rugosità superficiale e le regole per applicarle sui disegni del prodotto.

Per indicare la rugosità vengono utilizzati tre simboli:

Quando si designa la rugosità solo in base al parametro, viene utilizzato un segno senza ripiano.

I valori di tutti i parametri di rugosità sono indicati dopo il simbolo corrispondente, i parametri di altezza Ra, Rz, Rmax sono indicati in micrometri, i parametri di gradino Sm, S - in millimetri, il parametro di forma t p - in percentuali.

1. Si trovano i segnali che indicano i requisiti per le irregolarità superficiali - rugosità (Fig. 1.46):

a) sulle linee di contorno degli elementi parziali,

b) sulle linee di estensione, il più vicino possibile alla linea di quota,

c) sugli scaffali delle linee - didascalie,

d) sulle linee di quota o sulle loro estensioni se non c'è abbastanza spazio ed è consentito interrompere la linea di estensione.

2. I segnali indicanti i requisiti di rugosità e dotati di una mensola devono essere posizionati rispetto all'iscrizione principale del disegno (timbro), come
indicato nella fig. 1.47.

4. Se i requisiti di rugosità superficiale sono gli stessi per tutti gli elementi della parte, il segno di rugosità viene applicato una volta e posizionato nell'angolo in alto a destra del disegno e non viene applicato alle superfici degli elementi della parte ( Figura 1.48).

Ciò significa che le superfici per le quali non è specificato il requisito di rugosità non vengono affatto lavorate secondo questo disegno, cioè queste superfici avranno le irregolarità del pezzo.

I segnali che indicano i requisiti di rugosità e posti nell'angolo in alto a destra del disegno devono avere dimensioni e spessore della linea circa 1,5 volte maggiori dei segnali applicati direttamente sulla superficie del pezzo,

Riso. 1,50

6. Quando la superficie di un elemento parziale ha poco spazio per posizionare un segno, è consentito applicare una designazione semplificata alle irregolarità della superficie (Fig. 1.) con una spiegazione di questa designazione nei requisiti tecnici sul disegno dettagliato.

7. Quando la superficie di una parte è un contorno, ad esempio una figura poliedrica, e i requisiti per le irregolarità della superficie devono essere gli stessi, il segno di rugosità viene applicato una volta.

CONNESSIONI FILETTATE.

CONCETTI FONDAMENTALI E CLASSIFICAZIONE DEI FILETTI.

Una connessione filettata è la connessione di due parti utilizzando una filettatura, ad es. elementi di parti aventi una o più sporgenze filettate elicoidali equidistanti di sezione trasversale costante formate sulla superficie laterale di un cilindro o cono.

Il contorno della sezione trasversale delle scanalature e delle sporgenze in un piano passante attraverso l'asse della filettatura, comune alle filettature esterne ed interne, è chiamato profilo della filettatura.

Classificazione dei fili.

Varie condizioni per l'utilizzo dei fili hanno portato a una varietà di tipi in base alle caratteristiche e allo scopo del progetto.

· A seconda della forma della superficie su cui si formano i fili:

Cilindrico; - filetti conici;

· In base al profilo della sezione (cioè a seconda del tipo di figura nella sezione), i fili si dividono in:

Riso. 1.51.

Triangolare (Fig. 1.51 a)

Trapezoidale (Fig. 1.51 b)

A dente di sega (Fig. 1.51 c)

Rotondo (Fig. 1.51 d)

Rettangolare (Fig. 1.51 d)

per numero di visite:

Pass singolo; - multipassaggio

· nel senso delle svolte:

Giusto; - Sinistra;

· per unità di misura delle grandezze lineari

Al metrico; - pollice.

· In base al loro scopo, i fili si dividono in fili di uso generale e fili speciali.

A scopo generale comprendono fissaggio, cinematica, tubo e rinforzo.

Filettature di montaggio utilizzato per collegamenti fissi staccabili di parti di macchine. Il loro scopo principale è garantire la resistenza dei giunti e mantenere la tenuta (non apertura) del giunto durante il funzionamento.

Fili cinematici utilizzato per spostare i collegamenti negli ingranaggi del tipo chiocciola (viti di comando e viti di supporto di macchine per il taglio dei metalli, viti di strumenti di misura, viti di presse, martinetti, ecc.).

Filettature di tubi e rinforzi avendo un profilo triangolare, vengono utilizzati per tubazioni e raccordi con lo scopo principale di garantire la tenuta delle connessioni.

Ai thread scopo speciale Questi includono quelli che vengono utilizzati solo in determinati prodotti di determinati settori (ad esempio, filettature per basi e portalampade di lampade elettriche, filettature senza gioco nelle viti di comando delle alesatrici a maschere, ecc.).

Requisiti generali Sono completa intercambiabilità, quelli. garantire l'avvitabilità incondizionata delle parti che formano una connessione filettata quando prodotte in modo indipendente senza regolazione o selezione, e esecuzione affidabile delle funzioni operative prescritte.

FILETTO METRICO.

Le basi di questo sistema di tolleranze e accoppiamenti, inclusi gradi di precisione, classi di precisione delle filettature, normalizzazione delle lunghezze di composizione, metodi per calcolare le tolleranze dei singoli parametri della filettatura, designazione di precisione e accoppiamenti di filettature metriche sui disegni, controllo della metrica discussioni e altri problemi.

Gradi di precisione e classi di precisione della filettatura.

Una filettatura metrica è determinata da cinque parametri: diametro medio, esterno ed interno, passo e angolo del profilo della filettatura.

Le tolleranze vengono assegnate solo per due parametri di una filettatura esterna (bullone); diametri medio ed esterno e per due parametri di filettatura interna (dado); diametri medio ed interno. Per questi parametri, per le filettature metriche, i gradi di precisione sono impostati su 3...10 (Tabella 1.5).

Tabella 1.5. Gradi di precisione dei diametri della filettatura esterna ed interna.

Tipo di filo Diametro della filettatura Grado di precisione
All'aperto d2 3,4,5,6,7,8,9,10
D 4,6,8
Interno D2 4,5,6,7,8,9
D1 4,5,6,7

Secondo la prassi consolidata, i gradi di precisione sono raggruppati in 3 classi di precisione:

accurato (3-5 gradi di precisione),

media (5-7 gradi di precisione),

maleducato. (7-9 gradi di precisione),

Il concetto di classe di precisione è condizionale. Quando si assegnano i gradi di precisione a una classe di precisione, viene presa in considerazione la lunghezza di completamento, poiché durante la produzione la difficoltà di garantire una determinata precisione del filo dipende dalla lunghezza di completamento a sua disposizione.

Installato tre gruppi di lunghezze di trucco:

S - corto ( meno del normale)

N - normale ( lunghezza del trucco da 2.24Pd 0.2 mm a 6,7 Pd 0,2 mm),

L - lungo(più del normale).

RUOTE E INGRANAGGI.

Ciascuno dei gruppi operativi è caratterizzato dal suo principale indicatore di accuratezza. Sì, per conta ingranaggi, il principale requisito di precisione è la precisione cinematica; Per ad alta velocità - operazione liscia; Per a bassa velocità con carico pesante- completezza dei denti di contatto; Per reversibile(soprattutto quelli di riferimento) - limitare le dimensioni e le fluttuazioni del gioco laterale.

Tenendo conto delle condizioni operative, gli standard di tolleranza per ingranaggi e ingranaggi a vite senza fine stabiliscono standard di precisione:

- Precisione cinematica,

- operazione liscia;

- contatto dei denti;

- gioco laterale.

Secondo l'accuratezza della produzione, tutti gli ingranaggi e gli ingranaggi sono divisi in 12 gradi.

Funzionamento regolare della trasmissione

Questa caratteristica di trasmissione è determinata da parametri, i cui errori compaiono molte volte (ciclicamente) per giro della ruota dentata.

La natura ciclica degli errori che interrompono il buon funzionamento della trasmissione e la possibilità di analisi armonica hanno permesso di determinare e normalizzare questi errori secondo lo spettro dell'errore cinematico.

Sotto l'errore di trasmissione ciclica f zkor(Fig. 1.72, UN) E ruota dentata f zkr(Fig. 1.72, B) comprendere la doppia ampiezza della componente armonica dell'errore cinematico rispettivamente dell'ingranaggio o della ruota. Per limitare l’errore ciclico vengono stabilite le seguenti tolleranze:

f zok- per errore di trasmissione ciclico;

f zk - sull'errore ciclico del cambio.

Riso. 1.73

Limitare l'errore ciclico con una frequenza di ripetizione pari alla frequenza con cui i denti si impegnano fzzor E fzzr Sono state stabilite tolleranze per l'errore ciclico della frequenza dei denti nella trasmissione fzzo E fzz. Tali tolleranze dipendono dalla frequenza dell'errore ciclico (pari al numero di denti dell'ingranaggio z), dal grado di precisione, dal coefficiente di sovrapposizione assiale ε β e dal modulo T.

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Studenti, dottorandi, giovani scienziati che utilizzano la base di conoscenze nei loro studi e nel loro lavoro ti saranno molto grati.

Agenzia federale per l'istruzione

Aerospaziale statale siberianoUniversitàloro. L'accademico M.F.Reshetnyova

Dipartimento del Regno Unito

Lavori per il corso

« Standardizzazione della precisione nell'ingegneria meccanica»

Opzione n. 14

Completato: alunno

Controllato dall'insegnante:

Crevina T.E.

Krasnojarsk 2008

  • introduzione 3
  • 4
  • 1.1 Standardizzazione degli accoppiamenti con interferenza 4
  • 1.2 Atterraggi transitori 7
  • 11
  • 3. Selezione degli accoppiamenti per le connessioni spline 15
  • 4. Collegamenti degli ingranaggi 18
  • 5. Calcolo delle catene dimensionali 21
  • 5.1 Calcolo con il metodo della completa intercambiabilità 21
  • 5 .2 24
  • Riferimenti 28

introduzione

L'ingegneria meccanica è l'industria leader più importante. Ma l’ingegneria meccanica svolge un ruolo altrettanto importante in altri settori come la scienza, la cultura, l’istruzione, i servizi pubblici e l’edilizia abitativa. L'umanità sta crescendo e sviluppandosi, fornendo così cibo per lo sviluppo dell'ingegneria meccanica e l'espansione della sua gamma. L’enfasi principale in questi giorni è sull’elettrificazione, così come sulla meccanizzazione e sull’automazione della produzione e del lavoro in generale, tutto è fatto per facilitare il lavoro fisico umano;

Il lavoro del corso "Normalizzazione della precisione nell'ingegneria meccanica" è il primo lavoro di progettazione indipendente dello studente. Il lavoro del corso consente di consolidare i principi teorici del corso presentato nelle lezioni, instillare competenze nell'uso di materiale di riferimento, standard ESKD e introdurre gli studenti ai principali tipi di calcoli.

Un posto importante nel lavoro del corso è occupato dalle questioni relative alla garanzia dell'accuratezza delle parti intercambiabili delle unità di assemblaggio. Gli standard per l'accuratezza dell'intercambiabilità delle connessioni di tutti i tipi sono regolati da un sistema unificato di tolleranze e atterraggi (USDP).

Lo scopo del corso è quello di instillare le capacità di assegnare l'accuratezza di parti e assiemi e le capacità di indicarla nei disegni.

Durante lo svolgimento dei corsi, vengono elaborati gli standard di base per le tolleranze e gli adattamenti delle interfacce tipiche e vengono affrontate le questioni relative al controllo dimensionale e ai requisiti tecnici.

1. Giunti cilindrici lisci

1. 1 Standardizzazione degli accoppiamenti con interferenza

Diametro nominale della connessione, mm……………..75;

Tensione ultima massima N max p, µm………80;

Tensione limite minima N min p , µm………..60.

Il diametro nominale calcolato d = 75 mm corrisponde alla serie Ra40 e non è necessario arrotondarlo.

Determiniamo la tenuta media delle tenute limite indicate nel problema:

dove N max p e N min p sono le tensioni massime calcolate fornite nel problema, µm.

In base all'interferenza media, selezioniamo l'adattamento in qualsiasi sistema (sistema di alberi o sistema di fori) secondo la Tabella 5 e scriviamo le interferenze della tabella N max T = 72 µm e N min T = 40 µm per l'accoppiamento selezionato.

dove N max T e N min T sono le tensioni massime tabulate, µm.

L'interferenza media tabellata è vicina a quella calcolata e l'adattamento nel sistema di fori corrisponde ad essa

Troviamo deviazioni per i campi di tolleranza del foro e dell'albero secondo le tabelle 6,9,14.

Annotiamo la designazione combinata dell'atterraggio con deviazioni

Costruiamo un diagramma della posizione dei campi di tolleranza dell'adattamento selezionato. Indichiamo la tensione. Le deviazioni nel diagramma di tolleranza sono indicate in micrometri.

Fig. 1 . Campi di tolleranza per l'adattamento con interferenza

Calcoliamo l'interferenza massima e minima (controllo) per l'adattamento selezionato, secondo il diagramma della zona di tolleranza utilizzando le formule:

Dove ES, es, EI, ei- deviazioni superiori e inferiori rispettivamente del foro e dell'albero.

Gli adattamenti di interferenza massima risultanti coincidono con l'interferenza massima tabulata.

Determinare la tolleranza dell'albero e la tolleranza del foro:

L'accoppiamento viene scelto in modo che, se le tolleranze dell'albero e del foro non sono uguali, il foro abbia una tolleranza maggiore.

Riso. 2 . Schizzo di connessione

TN = TD+Td = N max -N min = 72-40=32

Non è garantito che la connessione rimanga stabile sotto carico.

1. 2 Insediamenti transitoriki

Dato:

Nominale di diametro connessione………… 209 mm;

Limite massimo di interferenza N nb ……………40 µm;

Distanza limite massima S nb ………………….……........14 µm

Soluzione:

1) Arrotondare il diametro di connessione indicato a un valore di 210 mm, corrispondente alla serie Ra40 secondo GOST 6636-69

2) Valori della tabella degli sbarchi transitori:

N nm = - S nb N nb =40 µm N nm = -14 µm

Questi valori corrispondono all'adattamento nel sistema di alberi

3) Limitare gli scostamenti del foro e dell'albero:

210

210 h5

4) Disposizione dei campi di tolleranza nell'adattamento:

S nb = ES - ei S nb = -8 - (-20) = 12 µm

S nm = EI - es S nm = -37 - 0 = - 37 µm

S nm = - N nb N nb = 37 µm

I valori della tabella del gap e dell'interferenza coincidono con quelli specificati

Riso. 3 . Campi di tolleranza per l'adattamento transitorio

5) Designazione completa dell'atterraggio:

6) Tolleranza di adattamento transitoria:

T(S,N) = TD + Td

T(S,N) = (-0,008-(-0,037))+(0-(-0,02)) = 0,029+0,02 = 0,049 µm

7) La tolleranza del foro è maggiore della tolleranza dell'albero, il che significa che il foro è realizzato in modo meno accurato rispetto all'albero.

9) Calcoli per la costruzione di una curva gaussiana:

a) deviazione standard dell'atterraggio:

b) zona di dispersione degli spazi di interferenza e ordinata massima:

c) deviazione relativa:

deviazione effettiva delle ordinate con gioco zero

d) numero probabile di accoppiamenti con gap:

e) numero probabile di attacchi con interferenza:

10) Curva gaussiana:

Lungo l'asse y tracciamo il numero di accoppiamenti, cioè numero di sbarchi.

Lungo l'asse x c'è la dispersione di lacune o interferenze. Su questa curva, il centro del raggruppamento di atterraggio corrisponde al centro di atterraggio N avg.

Riso. 4 . Curva di Gauss

A distanza X=12,5 µm dal centro del raggruppamento si trova un'ordinata corrispondente a zero interferenza (gap). Concordiamo di contare questa ordinata a sinistra del centro del raggruppamento quando l'adattamento della transizione presenta uno scarto medio e a destra quando c'è interferenza. L'intera area sotto la curva limitata lungo l'ordinata dall'intervallo di scattering R, corrisponde al numero totale di accoppiamenti di un dato accoppiamento, cioè la probabilità è compresa tra 1 e 100%. La probabilità che si verifichino accoppiamenti con interferenza corrisponde all'area ombreggiata a sinistra e con uno spazio vuoto all'area ombreggiata a destra.

2. Calcolo degli accoppiamenti per cuscinetti volventi

Dato:

Cuscinetto 97516, classe di precisione 60, anello interno girevole, carico radiale 30000 N, moderato, con vibrazioni ridotte, carico assiale 10000 N, =0,6

Soluzione:

1) Tipo di cuscinetto: cuscinetto a sfere conico, doppia corona, serie leggera.

Dimensioni: d=80mm, P=140mm, T=80mm,

L'anello interno ruota, quindi è soggetto a carico di circolazione.

2) L'albero è solido, il corpo è a pareti sottili, come sono indicati i rapporti

3) Intensità del carico radiale:

a) R=30000 N, carico radiale

b) b=0,08 m, larghezza dell'anello

c) - coefficiente dipendente dalla natura del carico. =1

d) - coefficiente che tiene conto dell'indebolimento della tensione di atterraggio con un albero cavo o un alloggiamento a pareti sottili. =1,1, poiché il problema riguarda un albero pieno e un alloggiamento a pareti sottili. e) - coefficiente di distribuzione irregolare del carico radiale R tra le file di rulli nei cuscinetti a doppia fila. Per trovare, calcola l'espressione

, allora =2

e) calcoliamo:

4) Campo di tolleranza per il foro di montaggio:

Un carico di 825 ed un diametro dell'anello esterno D=140 mm corrispondono ad una zona di tolleranza G. Poiché in base alle condizioni la classe di precisione del cuscinetto è 6, la qualità del foro nell'alloggiamento è 7, quindi scriviamo G7

5) Campo di tolleranza per un anello interno caricato a circolazione:

Il diametro dell'albero 80 mm corrisponde all'adattamento all'albero K6

6) Deviazioni per i campi di tolleranza del foro di montaggio:

ES=+54; EI= 14 µm

7) Deviazioni per un anello caricato a circolazione:

es=21; ei=2 µm

8) Scostamenti per i campi di tolleranza degli anelli interno ed esterno del cuscinetto volvente:

Per l'anello interno: ES=0; EI= -15μm

Per l'anello esterno: es=0; ei= -12 µm

10) Predisposizione per collegamento anello interno-albero:

80, dove L0 è il campo di tolleranza dell'anello interno (0 è la designazione della classe di precisione)

11) Predisposizione per collegamento “foro nell'alloggiamento - anello esterno”: 140, dove l Campo di tolleranza 0 dell'anello esterno (classe di precisione 0)

12) Disposizione dei campi di tolleranza per la connessione “albero - anello interno”:

13) Disposizione dei campi di tolleranza per la connessione “foro nella custodia - anello esterno”:

Poiché il corpo non ruoterà.

14) Schizzo dell'alloggiamento e dell'albero di un cuscinetto volvente:

3. Selezionesedimento dei giunti scanalati

Determinare il tipo di centraggio, precisione e natura dell'accoppiamento per una connessione spline.

Costruire un diagramma della posizione dei campi di tolleranza che indicano le deviazioni, determinare le dimensioni massime di tutti gli elementi di accoppiamento.

1) Numero di scanalature Z =10, diametro interno d =72, diametro esterno D =82

2) Larghezza del dente (fessura) b=12 mm, diametro interno più piccolo D 1 = 67,4 mm, serie - media.

3) Tipo di centratura: centratura lungo b (superfici laterali dei denti)

4) Secondo la tabella. 3.1 stiamo cercando un adattamento per il parametro di centratura b .

Poiché la connessione è mobile, scegliamo un adattamento con uno spazio vuoto

5) Per diametri non centrati D e D seleziona le piantagioni 5, secondo la tabella. 3.4.] Per D - , per diametro interno D: per boccola H 11, e per l'albero troviamo la tolleranza D - D 1.

6). Troviamo le deviazioni per tutti i parametri utilizzando la tabella. 6, 7, 12.

Per N 12ES = +350µm ; EI= 0 (D=82 mm)

PerN 11 ES =+190µm , EIO= 0 (d=72 mm);

Per F8 ES = +43µm ; EI= +16 (B =12 mm)

Per F 87 eS = - 16 µm ; eio = - 43 µm (B =12 mm);

PerUN11 es = -380 µm ; ei = -600 µm (D = 82 mm);

per il diametro interno dell'albero troviamoD - D 1 =72-67,4= 4,6 mm = 4600 micron.

7) Costruiamo diagrammi per la posizione dei campi di tolleranza:

8) Annotiamo il simbolo per la connessione spline indicato nel problema con gli accoppiamenti corrispondenti.

Dove B - tipo di centratura; 10 - numero di denti; 72 - diametro interno della connessione. Il pianerottolo non è indicato nella designazione, poiché non esiste un campo di tolleranza al denominatore; 82 - diametro esterno della connessione;

Adatto per il diametro esterno della connessione; 12 - larghezza del dente (spline);

Adatto per la larghezza della fessura.

Annotiamo separatamente le designazioni dell'albero scanalato e della boccola scanalata

Designazione della boccola

In questa designazione, il diametro interno D = 72 mm è indicato dal campo di tolleranza della boccola H 11.

Designazione dell'albero.

4. Collegamenti degli ingranaggi

Tipo di ingranaggi: cilindrico, cilindrico, non corretto. Opzioni : M =4, Z 1 = 60, Z 2 = 35. Scopo: ruote di aerei.

1. In base allo scopo della trasmissione ad ingranaggi, determiniamo che il contatto dei denti e il gioco laterale sono un gruppo di indicatori di buon funzionamento, che è della massima importanza per questa trasmissione (vedere sottosezione 4.1 3).

2. Determinare il grado di accuratezza per il gruppo selezionato di indicatori secondo la tabella. 24 5. Dalla stessa tabella annotiamo la velocità periferica.

Il grado di precisione per il gruppo di levigatezza è 6, la velocità periferica è 15 m/s.

3. In questo problema, per i gruppi precisione e contatto dente assegniamo gli stessi gradi di precisione inferiori di uno rispetto al gruppo levigatezza, ovvero grado di precisione 7.

4. In base al valore della velocità periferica, determiniamo il tipo di accoppiamento, tenendo conto che per gli ingranaggi a bassa velocità è assegnato il gioco laterale più piccolo e per gli ingranaggi ad alta velocità il più grande.

In questo problema la trasmissione è ad alta velocità, poiché la velocità è di 15 m/s , Scegliamo quindi il tipo di coniugazione B

5. Utilizzo della tabella. 4.1, assegneremo una tolleranza per il gioco laterale e indicheremo la classe di scostamento dell'interasse.

Tolleranza gioco laterale -b, classe deviazione interasse -V.

6. Scriviamo la designazione per la precisione di una trasmissione a ingranaggi cilindrici:

7-7-6 B GOST 1643-81,

dove 7 è il grado di precisione del contatto dei denti degli indicatori; 7 - grado di accuratezza del gruppo di precisione; 6 - grado di precisione del gruppo di levigatezza; B - tipo di interfaccia; B- tolleranza del gioco laterale.

7. Per un gruppo di indicatori di uniformità, che è di massima importanza per una determinata attrezzatura, determiniamo gli indicatori standardizzati. Scriviamo gli indicatori secondo le tabelle 28 e 29 1. Per fare ciò, dobbiamo calcolare i diametri di divisione dei due dati nel problema della ruota D 1 e D 2, larghezza di ogni ingranaggio B 1 e B 2, distanza di trasmissione da centro a centro a w. Impostiamo la larghezza della corona dentata pari a 1/3 del diametro primitivo.

Secondo la tabella 28 5 determinare la zona di contatto totale lungo l'altezza e la lunghezza del dente, tolleranze per il parallelismo F, disallineamento degli assi F e la tensione dei denti F .

La zona di contatto totale per il 6° grado di precisione per l'altezza dei denti non è inferiore a 50, per la lunghezza dei denti non è inferiore a 70.

Per determinare i seguenti indicatori, calcoliamo i diametri primitivi D 1 E D 2 .

D 1 = mz 1 = 4 60=240 mm ;

D 2 = mz 2 = 4 35 = 140 mm

Larghezza dell'anello dentato

B 1 = 1/3D 1 ;

B 2 = 1/3D 2 ;

B 1 = 80 mm ;

B 2 = 46,6 mm,

Per il 6° grado di precisione F X 1 = 12 µm, F X 2 = 12 micron, F 1 = 6,3 µm; F 2 = 6,3 micron,

F 1 = 10 µm, F 2 = 10 µm.

Secondo la tabella 29 5 annotare i valori del gioco laterale garantito J N min e deviazioni dell'interasse F UN. Per fare ciò, calcoliamo la distanza interasse.

Tipo di abbinamento IN, classe d'interasse V, suo valore pari a 190 mm, deviazione dell'interasse F UN = ± 90 µm, corrisponde al gioco laterale garantito J N min = 185 µm.

Standard per un funzionamento regolare: errore cinematico μm, tolleranza per errore di profilo μm, deviazioni massime di passo μm.

5 .Calcolo delle catene dimensionali

5 .1 Calcolomahcompletamente intercambiabili

Dato:

;; ; ; ; ; ;

Soluzione:

1) Dimensione nominale della maglia di chiusura:

,

dov'è A? - collegamento di chiusura, A IO B ha una dimensione crescente, A IO UM: riduzione delle dimensioni, M- numero di collegamenti in aumento, N - numero di collegamenti costitutivi.

Tabella 1

Dimensioni nominali delle maglie componenti, Ai, mm

Tolleranza anello di chiusura TA, µm

Unità di tolleranza, i µm

Tolleranze dei collegamenti dei componenti, TAi, µm

Dimensioni delle maglie con deviazioni, mm

Tabellare

Corretto

A1 =20

A2=20

A3 =28

A4 =25

A5 =25

A6 =71

A7=90

1.31

1.31

1.56

1.31

1.31

1.86

2.17

21

21

21

21

21

30

35

20 -0,0 21

20 -0,0 21

28 -0, 021

25 -0, 021

25 -0, 021

71 -0, 0 4 6

90 -0, 03 5

2) Tasso di precisione medio UN:

dove TA è la tolleranza del collegamento di chiusura; IO- unità di tolleranza; N- numero di collegamenti costitutivi.

Per questo compito io 1 =io 2 =1,31 µm; io 3 = 1,56 µm; io 4 =i5 =1,31, io 6 =1,86 µm; io 7 =2,17 µm; io 8 =3,23 µm.

3) Le unità di tolleranza per gli intervalli dimensionali vengono inserite nella tabella

4) Indice di precisione 7

5) Nella tabella vengono inseriti i valori di tolleranza dei collegamenti componenti in base alla qualità e alla dimensione

6) Controllo delle tolleranze:

; µm;

La somma delle tolleranze dei collegamenti costituenti è inferiore alla tolleranza del collegamento di chiusura, pertanto è necessaria una rettifica.

In questo caso (quando? TA io < ТА?) рекомендуется провести корректировку следующим образом. Поскольку вычисленное значение среднего коэффициента UN era tra la 7a e l'8a qualifica, allora parte delle tolleranze possono essere prese in base all'8a qualifica e quindi aumentare TA? io al valore richiesto.

Ad esempio, assegniamo le tolleranze per le dimensioni A 6 in base alla qualità 8 (vedere Tabella 5.4).

In questo caso TA 6 =46, quindi?TA io = 238 µm.

?TA io < ТА? на 0.8 % , что находится в пределах допустимого.

7) Inseriamo nella tabella le dimensioni dei collegamenti di riduzione con deviazioni. Poiché le dimensioni sono coperte, assegniamo le deviazioni come per gli alberi.

8) Dimensioni del collegamento crescente:

Considereremo simmetrica la deviazione del collegamento di chiusura

;

;

5 .2 Calcolo mediante il metodo teorico-probabilistico

Disegna un diagramma di una catena dimensionale indicando le dimensioni crescenti e decrescenti. Per fare ciò, effettuare un'analisi e identificare le dimensioni decrescenti e crescenti.

Dimensioni nominali, mm: ;; ; ; ; ; ; .

Leggi di distribuzione A 1 =3; A2=3; A3 =2; A4 =2; A5 =1; A6 =1; A7 =1; A8 =1.

Tolleranza della maglia di chiusura TA = 240 µm.

1) Elaboriamo una tabella nella quale inseriamo le dimensioni delle maglie ed i valori numerici delle unità di tolleranza delle maglie componenti

Tavolo 2 .

Dimensioni nominali delle maglie componenti, mm

Tolleranza del collegamento di chiusura TA, µm

Leggi di distribuzione

Unità di tolleranza io 2, µm

Tolleranze dei collegamenti dei componenti TA io, µm

Dimensioni delle maglie con deviazioni, mm

Tabellare.

Corretto

2) Il coefficiente di precisione medio viene calcolato utilizzando la formula

dov'è il coefficiente di precisione medio;

TA - tolleranza del collegamento di chiusura;

Coefficiente corrispondente alla legge di distribuzione;

Unità di tolleranza.

1-per la legge della distribuzione normale;

2-per la legge dell'eguale probabilità;

3-per la legge del triangolo.

3) Denominatore dell'espressione per UN sarà simile a questo:

Sostituendo i valori di tolleranza, otteniamo

4) Secondo il coefficiente di precisione medio UN troviamo la qualità (vedi tabella 5.3 3). Scegliamo la 9a qualità.

5) In base alla qualità e dimensione delle maglie, troviamo le tolleranze per le dimensioni dei componenti (Tabella 5.4 3) e le inseriamo nella tabella.

6) Controlliamo utilizzando la formula

La somma delle tolleranze delle maglie componenti può essere inferiore del 5 ... 6% alla tolleranza della maglia di chiusura, il che in queste condizioni non è soddisfatto.

Stiamo apportando modifiche. Per fare ciò, assegneremo le tolleranze in base alla qualità 13 per le dimensioni A 4, A 5 e inseriremo i valori di queste tolleranze nella tabella. Controlliamo di nuovo.

Il controllo ha dimostrato il rispetto della condizione.

7) Inseriamo le dimensioni con scostamenti nella Tabella 2 (escluso il link crescente), utilizzando la seguente regola: assegniamo scostamenti per tutte le dimensioni coperte (come per gli alberi) con tolleranze “meno”. Queste sono le dimensioni A 1 ... A 7

Calcoliamo le deviazioni per il collegamento di ingrandimento A8. Per fare ciò, determiniamo le deviazioni medie per ridurre le dimensioni da A1 ad A7:

Dove? Con A - deviazione dimensionale media; ES UN io, - deviazione limite superiore della dimensione; EI UN io, - deviazione limite inferiore della dimensione.

Il calcolo viene effettuato tenendo conto dei segni di deviazione in micron:

8) Per il collegamento di chiusura (A?), impostiamo la deviazione superiore pari alla tolleranza e quella inferiore pari a 0. ES UN? EI=TA? = 1300 µm;

UN?

Dove = 0. Quindi la deviazione media per il collegamento di chiusura La deviazione media per l'aumento della dimensione A 8 si trova dall'equazione . - C

= 0. Quindi la deviazione media per il collegamento di chiusura Sì, m

= 0. Quindi la deviazione media per il collegamento di chiusura la somma delle deviazioni medie dei collegamenti riducenti;

Aym = (- 75)*2 + (- 125) + (-230)*2 + (- 175) + (-200) = -1110 µm;

A8 = - 1110 + 650 = - 460 µm. 9) Gli scostamenti superiore e inferiore per l'aumento della dimensione A 8 sono determinati dalle seguenti equazioni: E = 0. Quindi la deviazione media per il collegamento di chiusura S A8 = - 1110 + 650 = - 460 µm.IO A8 = = 0. Quindi la deviazione media per il collegamento di chiusura A8+1/2TA8; - A8 =

A8

1/2TA8.

A8 = - 1110 + 650 = - 460 µm.9) Gli scostamenti superiore e inferiore per l'aumento della dimensione A 8 sono determinati dalle seguenti equazioni: Prendi la tolleranza tabellare per A 8 dalla Tabella 2. Quindi A8 = - 1110 + 650 = - 460 µm.IO i valori calcolati delle deviazioni del collegamento saranno:

A8 = - 460 + 1/2570 = -175 µm;

A 8 = - 460 - 1/2570 = - 745 µm.

Annotiamo la taglia A 8 con le deviazioni calcolate nella Tabella 2.

Le tolleranze calcolate con il metodo della completa intercambiabilità sono meno rigorose, ovvero la precisione è inferiore rispetto al calcolo con il metodo teorico-probabilistico.

Bibliografia

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3. Metrologia, standardizzazione e certificazione: linee guida per il completamento del lavoro del corso per gli studenti di specialità tecniche di una determinata forma di studio / Compilato da: Belik G.I., Pshenko E.B.; SibSAU.- Krasnoyarsk, 2003.

4. Metrologia, standardizzazione e certificazione: dispense per i lavori del corso per gli studenti di tutte le forme di istruzione / Compilato da: Belik G.I., Pshenko E.B.; SAA.-2002.

    5. Standardizzazione della precisione nell'ingegneria meccanica. Raccolta materiali di riferimento / Comp. G.I. - Krasnojarsk: SAA, 1998..

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L'organizzazione della produzione in serie di prodotti richiedeva una riduzione del lavoro incorporato in essi investito. È stato possibile ottenere una riduzione del costo dei prodotti semplificando la progettazione (principalmente eliminando gli eccessi - materiali costosi, decorazioni ad alta intensità di manodopera, parti a bassa tecnologia e unità di assemblaggio) e cambiando la tecnologia (fornendo divisione del lavoro e cooperazione produzione).

La divisione del lavoro nella sua forma più estrema può essere rappresentata come la divisione del processo tecnologico di fabbricazione di un prodotto in operazioni: le azioni più semplici, ciascuna delle quali viene eseguita da un lavoratore (operatore). Puoi imparare come eseguire tale operazione in pochi minuti e acquisire competenze lavorative sufficienti in 2...3 turni di lavoro. Il vantaggio di una tale organizzazione del lavoro è un'elevata produttività con requisiti minimi per le qualifiche dei lavoratori.

Per garantire un certo livello di qualità ai prodotti di serie, è necessario che tutte le parti lavorate per lo stesso scopo (nomenclatura, dimensioni standard) siano praticamente le stesse. Le differenze tra le parti devono essere così insignificanti che ognuna di esse possa essere assemblata con quelle corrispondenti e, una volta assemblate insieme, formino un prodotto indistinguibile dagli altri in funzione. Parti e prodotti più complessi, se soddisfano i requisiti specificati, sono detti intercambiabili.

Nel senso quotidiano l'intercambiabilità può essere considerata come l'uguaglianza dei prodotti, ma poiché non esistono prodotti assolutamente identici, è ovvio che durante la produzione si dovrebbero evitare solo differenze che vanno oltre gli standard concordati. Questi standard sono registrati nella documentazione (documentazione di progettazione, descrizioni tecniche, passaporti, ecc.). La standardizzazione è ampiamente utilizzata per conferire uno status ufficiale alle norme utilizzate più frequentemente. Standardizzano prodotti e processi complessi, i loro componenti, fino a quelli elementari. Tutti conoscono non solo le case e le automobili standard, ma anche la tensione standard della rete elettrica, le dimensioni standard dei nastri magnetici, dei dischi magnetici e ottici, la velocità di registrazione e riproduzione delle informazioni.

Per ottenere prodotti standard di un determinato livello di qualità, è necessario organizzare un ampio quadro normativo. La standardizzazione lo è quadro normativo per l’intercambiabilità prodotti di massa e processi ripetutamente riproducibili.

Nella tecnologia, l'intercambiabilità dei prodotti implica la possibilità di una sostituzione equivalente (dal punto di vista delle condizioni specificate) l'uno con l'altro durante il processo di fabbricazione o riparazione. Quanto più dettagliati e rigidi sono i parametri dei prodotti, tanto più facile è la sostituzione, ma più difficile è garantire l'intercambiabilità.

L'intercambiabilità dei prodotti e dei loro componenti (assiemi, parti, elementi) dovrebbe essere considerata come l'unica possibilità per garantire una produzione seriale e di massa economica di prodotti di un determinato livello di qualità. Lo stesso livello di qualità (che fluttua entro i limiti delle differenze trascurabili per il consumatore) dei prodotti finali di una particolare produzione è garantito soddisfacendo un determinato insieme di requisiti. I requisiti si applicano a tutti gli elementi delle parti e delle interfacce che garantiscono il normale funzionamento del prodotto. Garantire l’intercambiabilità, e quindi un dato livello di qualità del prodotto, implica:

Stabilire una serie di requisiti per tutti i parametri che influenzano l'intercambiabilità e la qualità dei prodotti (standardizzazione dei valori nominali e accuratezza dei parametri);

Rispetto degli standard stabiliti durante la produzione, uniformità per oggetti identici e controllo efficace dei parametri standardizzati.

Allo stesso tempo, le lacune nell'assegnazione degli standard o una scelta errata e non chiaramente definita dei loro confini possono portare a una violazione dell'intercambiabilità dei prodotti fabbricati e, di conseguenza, al mancato rispetto del livello specificato di qualità del prodotto. Un insieme errato o incompleto nella standardizzazione della nomenclatura dei parametri o dei loro valori limite porterà a una violazione dell'intercambiabilità (fino al punto di maltrattare il cliente: ... il cane potrebbe essere cresciuto durante il viaggio), in cui il produttore non può essere formalmente accusato di non conformità alle norme.

Pertanto, il massimo risultato in termini di standardizzazione dei parametri di prodotto sarà quello di garantire la completa intercambiabilità di prodotti simili in qualsiasi lotto prodotto. La completa intercambiabilità implica l'intercambiabilità dei prodotti secondo tutti i parametri standardizzati. I parametri e le proprietà che non sono di fondamentale importanza per il funzionamento dei prodotti non sono standardizzati. Ad esempio, a una casalinga interessa poco la dimensione delle particelle dello zucchero semolato, che viene venduto a peso, mentre per la pasta forma e dimensione possono essere proprietà abbastanza significative, poiché tagliatelle e vermicelli non vengono cotte allo stesso modo. L'intercambiabilità (piena intercambiabilità) implica la conformità durante il processo di fabbricazione di un prodotto con tutti i suoi parametri standardizzati entro limiti specificati. I parametri del prodotto standardizzati possono includere:

Geometrici (dimensioni, forma, posizione e rugosità superficiale);

Fisico-meccanici (durezza, massa, riflettività, ecc.);

Economico (costo, prezzo limite, produttività, ecc.);

Altro (ergonomico, estetico, ambientale, ecc.).

È possibile rifiutare l'intercambiabilità anche nel processo di progettazione incorporando un compensatore nel progetto, che garantisce una modifica entro determinati limiti (regolamentazione) del parametro normalizzato. Tutti conoscono i supporti regolabili (gambe) di elettrodomestici e mobili, che consentono di compensare non solo le imprecisioni nella fabbricazione dei prodotti stessi, ma anche le imperfezioni delle superfici di base (tavolo, pavimento).

L'intercambiabilità funzionale è un analogo dell'intercambiabilità completa, che non è intesa in senso letterale (identità dei parametri), ma è limitata a un insieme di requisiti necessari e sufficienti per il funzionamento (funzioni) del prodotto. Ad esempio, una matita, una penna a sfera o stilografica, un gessetto, una macchina da scrivere o un computer possono essere funzionalmente intercambiabili se è necessario scrivere un breve messaggio (l'elenco è compilato senza tenere conto dei costi economici e delle qualifiche) . L’imposizione di restrizioni economiche può abbreviare drasticamente tale elenco. La caratteristica che il termine intercambiabilità funzionale sottolinea è la priorità delle funzioni svolte dal prodotto (matita, gesso, penna...scrittura) con possibili differenze tecniche significative negli oggetti utilizzati. Funzionalmente intercambiabili secondo una determinata formulazione del problema (presenza tempestiva al lavoro) possono essere considerati funzionalmente intercambiabili veicoli come tram, filobus, autobus, taxi, bicicletta o le proprie gambe.

Funzionalmente intercambiabili in termini di contenuto delle informazioni registrate per il proprietario del computer possono essere file registrati su un disco rigido, floppy disk, CD (se sono disponibili unità appropriate), nonché una copia cartacea del file corrispondente, sebbene le differenze parametriche tra i supporti di memorizzazione sono molto significativi. In particolare, una stampa può essere utilizzata anche quando il computer smette di funzionare a causa di una temporanea mancanza di elettricità, di un malfunzionamento tecnico o di un'infezione da virus.

Dagli esempi considerati emergono due caratteristiche accentuate dell'intercambiabilità funzionale: focalizzazione sui risultati con un atteggiamento quasi indifferente al processo (intercambiabilità finalistica), oppure garanzia di risultati riproducendo le funzioni (intercambiabilità procedurale). In particolare, potrebbe essere indifferente dove e come ottenere le informazioni testuali necessarie, purché ne sia garantita la completezza e l'accessibilità. D'altra parte, se queste informazioni sono soggette a revisione o altra modifica (prestito parziale, combinazione con informazioni aggiuntive, ecc.), non solo la forma della loro presentazione (stampa o copia elettronica su floppy disk), ma anche il sistema diventa molto importante per noi la sua codifica. Una copia elettronica del testo diventa inutile se non disponiamo dell'ambiente appropriato sul nostro computer (il cosiddetto elaboratore di testi, la cui versione è compatibile con quella utilizzata). In questo caso si tratta di intercambiabilità procedurale, poiché le operazioni fondamentalmente descritte possono essere implementate utilizzando la dattilografia, ma senza un computer si scivola verso un'intercambiabilità incompleta a causa delle difficoltà nell'utilizzo di caratteri, segni matematici e altri simboli. L'immagine disegnata può essere continuata fino al ritorno alla riscrittura individuale dei testi con penne d'oca.

I componenti dei prodotti di ingegneria meccanica (a differenza di numerosi prodotti radioelettronici, ottici, ecc.) superano il primo test di intercambiabilità durante il processo di assemblaggio. Le parti fabbricate in modo impreciso potrebbero non combaciare o rompersi se si tenta di assemblarle con la forza, quindi per le parti e gli assemblaggi meccanici il primo aspetto da considerare è l'intercambiabilità geometrica.

Gli array di valori dei parametri geometrici utilizzati per la standardizzazione sono solitamente formattati sotto forma di standard. Ad esempio, è possibile utilizzare gli standard per i parametri di macrogeometria delle superfici (dimensioni, forma, posizione) e microgeometria (rugosità). Gli standard sono adatti per normalizzare i parametri geometrici di qualsiasi parte e superficie standard in una gamma molto ampia.

L'idoneità di un prodotto per un dato parametro Q viene valutata confrontando il valore effettivo del parametro Q dSTV con i suoi valori massimi consentiti. La determinazione dell'idoneità è chiamata controllo dei parametri e, se vengono utilizzati strumenti di misurazione, il controllo è chiamato misurazione. Il controllo della misurazione viene solitamente effettuato in due fasi:

Determinazione del valore effettivo del parametro;

Confronto del valore effettivo del parametro con valori normalizzati e determinazione dell'idoneità dell'oggetto in base al parametro controllato.

Per ottenere il valore effettivo di un parametro controllato specificato da una quantità fisica, è necessario confrontare il suo valore reale con l'unità della quantità fisica corrispondente: questa è l'essenza di ogni misurazione. Le unità di quantità fisiche sono standardizzate, vengono riprodotte utilizzando standard standard e da esse vengono trasferite a strumenti di misura funzionanti standard e non standardizzati.

"Regolamentazione della precisione nell'ingegneria meccanica"

Per il lavoro del corso nella disciplina "Normalizzazione della precisione nell'ingegneria meccanica".

Dati iniziali per l'opzione n. 23.

  • 1. Calcolare i parametri e rappresentare graficamente l'adattamento dei giunti lisci.
  • 2. Selezionare i cuscinetti adatti per gli anelli esterno ed interno.
  • 3. Disegnare uno schizzo della connessione filettata e fornire una spiegazione del simbolo della filettatura.
  • 4. Disegnare schizzi di una connessione spline a lati diritti e standardizzare la precisione per tre metodi di centratura.
  • 5. Sul disegno esecutivo della parte, indicare le tolleranze delle dimensioni lineari, le deviazioni necessarie di forma e posizione. Assegnare la rugosità superficiale. Decifrare la notazione.

Calcolo degli atterraggi di giunti lisci

La qualità dei prodotti di ingegneria meccanica dipende dalla precisione geometrica delle parti in essi contenute. L'accuratezza è un concetto collettivo e può essere valutata dall'accuratezza delle dimensioni degli elementi di una parte, dall'accuratezza della forma delle superfici e dalla loro posizione relativa, ondulazione e rugosità. La standardizzazione dell'accuratezza dimensionale viene effettuata dagli standard del Sistema unificato di tolleranze e atterraggi (USDP) attraverso il sistema di GOST (standard statali). Disponibile nelle taglie: nominale- la dimensione rispetto alla quale vengono determinate le dimensioni massime e che funge da punto di partenza per le deviazioni è assegnata tra quelle standard secondo GOST 6636 "Dimensioni lineari normali", limite (più grande e più piccolo)- due dimensioni massime consentite, tra le quali deve trovarsi la dimensione effettiva di una parte idonea; valido- dimensione stabilita mediante misurazione con errore ammesso.

Denominazioni accettate:

· - dimensione nominale del foro (albero);

· , - dimensione del foro (albero), più grande (massimo), più piccolo (minimo), effettiva;

· - deviazione superiore del foro (albero); - deviazione inferiore del foro (albero);

· - gap, maggiore (massimo), minore (minimo), media, rispettivamente;

· - interferenza, rispettivamente maggiore (massimo), minima (minimo), media.

Durante la lavorazione, ogni parte acquisisce la sua dimensione effettiva e può essere valutata accettabile se rientra nell'intervallo delle dimensioni massime, oppure scartata se la dimensione effettiva è al di fuori di tali limiti.

La condizione per l'idoneità delle parti può essere espressa dalla seguente disuguaglianza:

Viene chiamata la differenza tra le dimensioni limite più grande e quella più piccola tolleranza dimensionale. La tolleranza è sempre positiva.

Per foro;

Per l'albero.

La tolleranza è una misura della precisione dimensionale. Minore è la tolleranza, minore è la fluttuazione consentita nelle dimensioni reali, maggiore è la precisione del pezzo e, di conseguenza, la complessità della lavorazione e l'aumento dei costi. La posizione della tolleranza rispetto alla dimensione nominale è determinata dalle deviazioni.

Deviazione delle dimensioniè chiamata differenza algebrica tra la dimensione (reale, limite) e la dimensione nominale. Da qui, le deviazioni possono essere reali o limitanti, e quelle limitanti possono essere ES superiore (es) e EI inferiore (ei):

per il buco,

per l'albero,

Le deviazioni possono essere: positive (con segno più), se

negativo (con un segno meno), se

e uguale a zero se

Nella connessione di elementi di due parti, uno è interno (maschio), l'altro è esterno (maschio). Nella PESD ogni elemento esterno è chiamato albero, ogni elemento interno è chiamato foro. I termini "foro" e "albero" si applicano anche agli elementi non accoppiati.

La differenza nelle dimensioni del foro e dell'albero prima dell'assemblaggio determina la natura della connessione delle parti, ad es. approdo. Lo spazio caratterizza la maggiore o minore libertà di movimento relativo delle parti della connessione e l'interferenza è il grado di resistenza allo spostamento reciproco delle parti della connessione:

Il progettista assegna gli accoppiamenti sotto forma di una determinata combinazione di campi di tolleranza del foro e dell'albero e la dimensione nominale del foro e dell'albero è comune (la stessa) e si chiama dimensione nominale della connessione. Esistono tre tipi di accoppiamenti: con gioco, con interferenza e transitorio, che possono essere assegnati nel sistema di fori (CH) o nel sistema di alberi (CH). La scelta del sistema è dettata da considerazioni progettuali, tecnologiche o economiche.

Nel sistema vengono realizzati dei fori di atterraggio tra il foro principale con deviazione principale H e gli alberi con deviazioni principali diverse (a....zc).

Nel sistema ad alberi gli accoppiamenti vengono realizzati tra l'albero principale con deviazione principale h ed i fori con deviazioni principali diverse (A....ZC).

Dei due sistemi, CH è preferibile, poiché è più costoso realizzare un foro accurato che un albero accurato e produrre fori di diversa precisione nel sistema CH, molti utensili da taglio di misura (punte, svasatori, alesatori, brocce, ecc.) .) e sono necessarie apparecchiature di controllo.

Il sistema ad alberi viene utilizzato meno frequentemente, in casi economicamente giustificati: su alberi ricavati da vergella calibrata trafilata a freddo senza tagliare le superfici di appoggio; nel collegare un lungo tratto di albero della stessa dimensione nominale con fori in più parti con diverse caratteristiche di adattamento; nelle connessioni di parti standard e assemblaggi realizzati nel sistema di alberi (anello esterno del cuscinetto, chiavetta di larghezza, ecc.). Gli accoppiamenti possono essere realizzati con gioco -S, interferenza - N e transizione - S(N).

Si distinguono quelli che quantificano lo sbarco e si calcolano utilizzando le formule:

Tolleranza di adattamento del gioco

Il valore è talvolta chiamato spazio garantito. Gli atterraggi con gioco includono anche atterraggi di vari gradi, in cui il limite inferiore del campo di tolleranza del foro coincide con il limite superiore del campo di tolleranza dell'albero. Per loro = 0.

IN adattamento con interferenza Il campo di tolleranza del foro si trova al di sotto del campo di tolleranza dell'albero, cioè La dimensione effettiva dell'albero prima del montaggio è maggiore della dimensione effettiva del foro. È necessario l'uso della forza o del calore (riscaldamento del manicotto o raffreddamento dell'albero).

Tolleranza all'adattamento alle interferenze

dov'è l'interferenza garantita.

Atterraggio transitorio chiamato accoppiamento in cui, in fase di assemblaggio, è possibile ottenere sia un accoppiamento con gap che con interferenza. Questi accoppiamenti garantiscono un centraggio preciso (coincidenza degli assi) della boccola rispetto all'asse dell'albero. In tale accoppiamento i campi di tolleranza del foro e dell'albero si sovrappongono parzialmente o completamente l'uno con l'altro

Gli accoppiamenti transitori sono caratterizzati dai più alti valori di interferenza e gioco

Tolleranza di adattamento transitoria

In un accoppiamento transitorio, l'accoppiamento con interferenza medio (gioco) viene calcolato utilizzando la formula:

Un risultato con un segno meno significherà che il valore medio dell'adattamento corrisponde a. La tolleranza dell'adattamento è sempre uguale alla somma delle tolleranze del foro e dell'albero.

Dati iniziali:

Diametro nominale: D=20 mm.

Intervallo di tolleranza del foro: E8; F7; JS6; N8; P6; S7.

Campi di tolleranza albero: d8; f7; js6; n6; p6; r6.

Secondo GOST 25347-82 “Sistema unificato di tolleranze e atterraggi. Campi di tolleranza e adattamenti consigliati” descriveremo le deviazioni massime superiore (es, ES) e inferiore (ei, EI) per i campi di tolleranza specificati.

1) Per il campo di tolleranza E8:

Deviazione superiore ES = + 73 µm

Deviazione inferiore EI = + 40 µm

Tolleranza T = 33 µm

2) Per il campo di tolleranza F7:

Deviazione superiore ES = + 41 µm

Deviazione inferiore EI = + 20 µm

Tolleranza T = 21 µm

3) Per la zona di tolleranza JS6:

Deviazione superiore ES = + 6,5 µm

Deviazione inferiore EI = - 6,5 µm

Tolleranza T = 13 µm

4) Per la zona di tolleranza N8:

Deviazione superiore ES = - 3 µm

Deviazione inferiore EI = - 36 µm

Tolleranza T = 33 µm

5) Per il campo di tolleranza P6:

Deviazione superiore ES = - 18 µm

Deviazione inferiore EI = - 31 µm

Tolleranza T = 13 µm

6) Per il campo di tolleranza S7:

Deviazione superiore ES = - 27 µm

Deviazione inferiore EI = - 48 µm

Tolleranza T = 21 µm

7) Per il campo di tolleranza d8:

Deviazione superiore es = - 65 µm

Deviazione inferiore ei = - 98 µm

Tolleranza T=33 µm

8) Per il campo di tolleranza f7:

Deviazione superiore es = - 20 µm

Deviazione inferiore ei = - 41 µm

Tolleranza T=21 µm

9) Per il campo di tolleranza js6:

Deviazione superiore es = + 6,5 µm

Deviazione inferiore ei = - 6,5 µm

Tolleranza T=13 µm

10) Per il campo di tolleranza n6:

Deviazione superiore es = + 28 µm

Deviazione inferiore ei = +15 µm

Tolleranza T=13 µm

11) Per il campo di tolleranza p6:

Deviazione superiore es = + 35 µm

Deviazione inferiore ei = + 22 µm

Tolleranza T=13 µm

12) Per il campo di tolleranza r6:

Deviazione superiore es = + 41 µm

Deviazione inferiore ei = +28 µm

Tolleranza T=13 µm


Figura 1. Disposizione dei campi di tolleranza del foro


Figura 2. Disposizione dei campi di tolleranza dell'albero

Esprimiamo i valori assoluti delle deviazioni dimensionali:

a) Attraverso le dimensioni massime:

Foro Ø20Э8:

b) Attraverso le deviazioni massime del foro (albero):

Formazione di atterraggi nel sistema di fori

Con una lacuna

Vestibilità transitoria

Con interferenze

Descriviamo graficamente tre tipi di piantagioni.