ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Обоснование требований к точности размеров, формы, взаимного расположения и шероховатости поверхностей детали
Свойства детали характеризуются различными параметрами: геометрическими, прочностными, параметрами надежности, параметрами шероховатости поверхностей и т. п.
Под геометрическими параметрами в технологии машиностроения обычно понимают значения таких физических величин как длина, ширина, высота, диаметр элементов детали, расстояние между элементами. К геометрическим параметрам также относят допуски размеров, формы, расположения поверхностей и др.
При изготовлении зубчатого венца сателлита по 9-й степени точности (ГОСТ 1643-81) радиальное биение зубчатого венца относительно оси вращения не должно превышать 0,08 мм.
Фактическая величина радиального биения численно равна величине отклонения от соосности в диаметральном выражении оси зубчатого венца шестерни относительно оси отверстия 04ОН7 втулки антифрикционной (см. рис. 2.2). Эта величина зависит от величины отклонения от соосности 00,04 оси зубчатого венца относительно оси отверстия в шестерне 066H7, от величины отклонения от соосности 00,05 оси поверхности 066h7 относительно оси отверстия 048H7 у втулки промежуточной, от величины отклонения от соосности 00,03 оси поверхности 048h6 относительно оси отверстия 04ОН7 у втулки антифрикционной, а также от величин диаметральных зазоров в цилиндрических сопряжениях 066 и 048. Величина каждого зазора определяется разностью соответствующих диаметров: 066Н7(+0,03) и 066h7(-o, o3); 048Н7(+0,025) и 048h6(-o, o16) (рис. 2.5).
-С)
СУ-С) |
()—С) |
О-
Шестерня Втулка
Промежуточная Втулка
Антифрикционная
Отклонение от соосности в диаметральном выражении
Рис. 2.5
При расчете величины поля рассеяния замыкающего звена А< - отклонения от соосности в диаметральном выражении - данной размерной цепи вероят-
2 + 0,032 + 0,032 + 0,032 + 0,0252 + 0,0162 + 0,032 |
0,078 мм. |
Е d< 2 D< 2 |
Д Di 2 D2 2 Е |
Рис. 2.6 |
2
Ностным методом при t = 3 и Л = 0,111, получаем = л/<04
С
Полученное значение поля рассеяния с 0 не превышает величины допустимого радиального биения: 0,078 < 0,08.
6Н
Выбор резьбовой посадки М64 х 2— тесно связан с допуском соосности
6d
Среднего диаметра резьбы относительно поверхности 066h7. При свинчивании
Втулки промежуточной с шестерней (см. рис. 2.2) должен быть обеспечен гарантированный зазор А по среднему диаметру резьбы при наличии допустимых отклонений от соосности резьбовых поверхностей и центрирующих цилиндрических (066) как у шестерни (Е), так и у втулки промежуточной (e). На рис. 2.6 сопряжение по резьбовым поверхностям условно заменено на сопряжение по цилиндрическим поверхностям с диаметрами, равными средним диаметрам резьб у шестерни (D2) и втулки промежуточной (d2). Соответствующие диаметры
Центрирующих поверхностей обозначены: 066Н7 - D0; 066h7 - d0. Зазор А является замыкающим звеном в следую-
Щей размерной цепи:
D0 e d 2 ------- е------------------------
Среднее значение зазора равно сумме радиальных зазоров при E ср = еСр = 0:
Аср = 0,5(DP - d0cp)+ 0,5(Df - 4р )= = 0,5 • 0,03 + 0,5(0,118 + 0,19) = 0,015 + 0,154 = 0,169 .
При расчете величины поля рассеяния размерной цепи зазора вероятностным методом, принимая t = 3; Л = 3; E = е = ±0,05, получаем
= V0,0152 + 0,0152 + 0,182 + 0,2362 + 0,12 + 0,12 « 0,3363.
Тогда наименьший размер зазора Анм составит
Анм = Аср - ^ = 0,169 - 0,3363 = 0,00085 мм. |
2 |
»А 2
6H
Таким образом, резьбовая посадка М64 х 2— обеспечивает собираемость
6d
При заданных значениях E и е.
В чертеже детали регламентировано отклонение от соосности наружного диаметра резьбы относительно среднего, составляющее 00,15. Указанное отклонение приводит к уменьшению высоты профиля резьбы на 0,075 мм и к такому же увеличению высоты профиля в диаметрально противоположной точке. Разновысот-
Ф 0і5 й 64 - 60,735 Ность профиля 0,15 мм при его номинальной высоте ^ = 1,63 мм составляет менее 10%, что вполне достаточно по условиям контактной прочности. Рассмотрим корректность наз-
57 0 |
0,05 |
Рис. 2.7 |
0,05
Начения позиционного допуска, определяющего допустимое отклонение осей четырех отверстий 06H9 относительно их номинального положения. Этот допуск должен обеспечивать вхождение штифтов специального ключа (см. рис. 2.3) в отверстия втулки при самом неблагоприятном сочетании их размеров. Межцентровое расстояние у ключа регламентировано размером
57 ± 0,1, а диаметры его штифтов - 0 6-0'2. Рассмотрим вариант сопряжения, при
Котором межцентровое расстояние у втулки максимально и равно 57,1 мм, а у ключа минимально и составляет 56,9 мм, диаметры отверстий - 6,0 мм, штифтов - 5,9 мм (рис. 2.7). Определим величину гарантированного зазора: 2 s = (57,1 - 6,0) - (56,9 - 5,9) = 0,1; s = 0,05.
Таким образом, при самом неблагоприятном сочетании размеров гарантируется сопряжение ключа и втулки с минимальным зазором s = 0,05 мм в каждом отверстии.
Аналогичными по смыслу расчетами должны быть обоснованы все допустимые отклонения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей детали.
Например, допуск симметричности паза шириной 6 мм относительно поверхности 066h7 должен обосновываться расчетом сборочной размерной цепи, замыкающим звеном которой является необходимый гарантированный зазор между боковыми поверхностями паза и наружной поверхностью нижнего стопорного винта 2 (см. рис. 2.2). Допуск соосности поверхности 0 60-04 зарезьбовой канавки должен гарантировать свободный (без касания дна канавки) выход резьбового резца при нарезании резьбы М64х2-6d, а также свободное свинчивание с шестерней.
Допуск соосности поверхности 066h7 относительно оси поверхности 048Н8 в сочетании с позиционным допуском обеспечивает минимальную толщину стенки между поверхностью 066h7 и отверстием 06Н9, равную 1,4 мм.
Шероховатость поверхностей регламентируется в зависимости от их назначения, а также от квалитета точности [2, с.561]. Наименьшую шероховатость (Ra < 0,8 мкм) должна иметь наиболее точная поверхность 066h7, что обеспечивает легкость свинчивания. Эту же цель преследует регламентация шероховатости в пределах 2,5 мкм на винтовой поверхности резьбы. Шероховатость поверхности 048Н8 для лучшего склеивания с втулкой антифрикционной не должна быть слишком малой, поэтому на этой поверхности указан диапазон значений 3,21,6 мкм. Шероховатость остальных поверхностей детали не должна превышать 6,3 мкм.