Предельные отклонения диаметров резьбовых поверхностей внутренней и наружной резьбы выбираем по гост 4608, и результаты представляем в таблице 28.

 

Таблица 28

Предельные отклонения диаметров резьбовых поверхностей

Номинальный диаметр резьбы, мм	Предельные отклонения болта, мкм	Предельные отклонения гайки, мкм
еs	ei	ES	EI
D = d = 16,000	– 150	– 430	не ограничено
D2 = d2 = 14,701	+ 173	+ 110	+ 85
D1 = d1 = 13,835	–	–	+ 450	+150

 

Определяем предельные размеры внутренней (гайки) и наружной (болта) резьбы, и результаты представляем в таблице 29.

Строим схему расположения полей допусков резьбового соединения М16 – 2Н5С/2r (рис. 36).

 

Таблица 29

Предельные размеры внутренней и наружной резьбы

Предельный размер, мм	Болт	Гайка
d, мм	d2,мм	D, мм	D2, мм	D1, мм
Наибольший	16,000 – – 0,15 = = 15,850	14,701+ + 0,173 = = 14, 874	не ограничен	14,701+ + 0,085 = = 14,786	13,835+ + 0,450 = = 14,285
Наименьший	16,000 – – 0,430 = = 15,570	14,701+ + 0,110= = 14,811	16,000	14,701	13,835 + +0,150 = = 13,985

 

 

Рис.36. Схема расположения полей допусков резьбового соединения

М16-2Н5С/2r

 

Рассчитываем предельные значения натягов в резьбовой посадке (только по среднему диаметру):

 

N_{2 max} = d_2max – D_2min = 14, 874 – 14, 701 = 0,173 мм;

N_{2 min} = d_2min – D_2max = 14,811 – 14,786 = 0,025 мм.

 

9 КАЛИБРЫ ГЛАДКИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ( ГОСТ 24853-81 )

 

9.1 Задание

 

Рассчитать комплект гладких предельных калибров для контроля вала (первая задача 1 раздела – при выполнения контрольной работы – приложение 1; посадочные диаметры под подшипник качения – при выполнении курсовой работы). Построить схему расположения полей допусков калибров. Рассчитать исполнительные предельные размеры калибров, выполнить эскизы рабочих калибров с указанием всех требований к точности размеров, формы, расположения и шероховатости поверхностей.

 

Методические указания

Калибры – средства измерительного контроля, предназначенные для проверки соответствия действительных размеров, формы и расположения поверхностей деталей заданным.

Калибры применяют для контроля деталей в массовом и серийном производствах. Калибры бывают нормальные и предельные.

Нормальный калибр – однозначная мера, которая воспроизводит среднее значение (значение середины поля допуска) контролируемого параметра. При использовании нормального калибра о годности детали судят по зазорам между контурами детали и калибра. Оценка зазора, следовательно, результаты контроля в значительной мере зависят от квалификации контролера и имеют субъективный характер.

Предельные калибры обеспечивают контроль по наибольшему и наименьшему предельным значениям параметров. Предельные калибры применяют для проверки размеров гладких цилиндрических и конических поверхностей, глубины и высоты уступов, параметров резьбовых и шлицевых поверхностей деталей. Изготавливают также калибры для контроля расположения поверхностей деталей, в том числе – нормированных зависимыми допусками.

При контроле предельными калибрами деталь считается годной, если проходной калибр под действием силы тяжести проходит, а непроходной калибр не проходит через контролируемый элемент детали. Результаты контроля практически не зависят от квалификации оператора.

Калибры для контроля гладких цилиндрических деталей нормированы следующими стандартами:

· ГОСТ 2015-84 «Калибры гладкие нерегулируемые. Технические требования»;

· ГОСТ 5939-51 «Калибры предельные гладкие для отверстия менее 1 мм. Допуски»;

· ГОСТ 14807-69 - ГОСТ 14826-69 «Калибры-пробки гладкие диаметром от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры»;

· ГОСТ 18358-93 - ГОСТ 18369-93 «Калибры-скобы для диаметров от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры»;

· ГОСТ 24852-81 «Калибры гладкие для размеров свыше 500 мм до 3150 мм. Допуски»;

· ГОСТ 24853-81 «Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски».

По конструкции калибры для контроля сопрягаемых поверхностей (гладких, шлицевых, резьбовых) делятся на пробки и скобы (вместо скоб могут применяться кольца или втулки). Для контроля отверстий используют калибры-пробки, для контроля валов – калибры-скобы.

По назначению калибры делятся на рабочие и контрольные.

Рабочие калибры предназначены для контроля деталей в процессе их изготовления. Такими калибрами пользуются рабочие и контролеры ОТК на предприятиях.

Комплект рабочих предельных калибров для контроля гладких цилиндрических поверхностей деталей включает:

· проходной калибр (ПР), номинальный размер которого равен наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия;

· непроходной калибр (НЕ), номинальный размер которого равен наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия.

Для всех калибров устанавливают допуски на изготовление, а для проходного калибра, который при контроле детали изнашивается более интенсивно, дополнительно устанавливают границу износа.

Контрольные калибры предназначены для контроля рабочих калибров-скоб. В комплект контрольных калибров входят три калибра, выполненных в виде шайб:

· контрольный проходной калибр (К-ПР);

· контрольный непроходной калибр (К-НЕ);

· калибр для контроля износа проходного калибра (К-И).

Необходимым условием конструирования калибров является соблюдение «принципа подобия», или принципа Тейлора. Согласно данному принципу проходной калибр должен быть прототипом сопрягаемой детали с длиной, равной длине соединения, и обеспечивать комплексный контроль (размера, формы и при необходимости расположения поверхностей детали). Непроходной калибр должен обеспечивать контроль собственно размеров детали, значит должен иметь малую длину контактных поверхностей, чтобы контакт приближался к точечному.

Для построения схем расположения полей допусков необходимы номинальные размеры калибров, которые соответствуют предельным размерам контролируемой калибром поверхности отверстия или вала (рис. 39).

 

 

Рис.39. Схема определения номинальных размеров проходных и непроходных калибров

 

Расположение полей допусков калибров по ГОСТ 24853 зависит от номинального размера детали (до 180 мм и свыше 180 мм) и квалитета (6,7,8 и от 9 до 17).

Стандартом установлены следующие допуски на изготовление калибров:

· Н – допуск на изготовление калибров для отверстия;

· Н_s – допуск на изготовление калибров со сферическими измерительными поверхностями (для отверстия);

· Н₁ – допуск на изготовление калибров для вала;

· Н_р – допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.

Износ проходных калибров ограничивают значениями:

· Y – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия;

· Y₁ – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия.

Для всех проходных калибров поля допусков сдвинуты внутрь поля допуска детали на величину Z для калибров-пробок и Z₁ для калибров-скоб. Такое расположение поля допуска проходного калибра, подверженного износу, позволяет повысить его долговечность, хотя увеличивает риск забракования годных деталей новым калибром.

Исполнительным называется размер калибра, по которому изготавливается новый калибр. При определении исполнительного размера пользуются правилом: за «новый» номинальный размер принимают предел максимума материала с расположением поля допуска «в тело» калибра. На чертежах рабочих калибров-пробок и контрольных калибров обозначают наибольший размер с отрицательным отклонением, равным ширине поля допуска, для калибров-скоб – наименьший размер с положительным отклонением.

При подсчете исполнительных размеров калибров (размеры, проставляемые на чертеже) необходимо пользоваться следующими правилами округления:

а) округление размеров рабочих калибров для изделий квалитетов IT 15 – IT 17 следует производить до целых микрометров;

б) для изделий квалитетов IT 6 – IT 14 и всех контрольных калибров размеры следует округлять до значений, кратных 0,5 мкм, при этом допуск на калибры сохраняется;

в) размеры, оканчивающиеся на 0,25 и 0,75 мкм, следует округлять до значений, кратных 0,5 мкм, в сторону уменьшения допуска изделия.

На эскизах рабочих калибров следует указывать:

· исполнительные размеры;

· допуски формы, а при необходимости и расположения калибров. Числовые значения допусков формы выбирают из стандарта ГОСТ 24853 в зависимости от квалитета допусков изделий;

· шероховатость поверхности. Числовое значение высотного параметра шероховатости следует согласовать с минимальным допуском макрогеометрии; оно не должно превышать регламентируемое ГОСТ 2015;

· другие размеры, необходимые для изготовления;

· твердость рабочих поверхностей в соответствии с требованиями ГОСТ 2015;

· маркировку калибров.

При маркировке на поверхность калибра или его ручку (для калибра-пробки) наносят (см. рис.35):

· номинальный размер поверхности, для контроля которой предназначен калибр;

· буквенное обозначение поля допуска контролируемой поверхности;

· тип калибра (ПР, НЕ, К-ПР и т.д.);

· числовые значения предельных отклонений (в миллиметрах) в соответствии с полем допуска контролируемой поверхности;

· товарный знак завода-изготовителя.

 

Пример расчёта калибров для контроля деталей гладких цилиндрических сопряжений

В качестве примера для расчета калибров выбираем гладкое цилиндрическое сопряжение Ø34Н7/k6.

Определяем предельные отклонения и размеры отверстия Ø34Н7.

IT7 = 25 мкм,

 

ЕI = 0,

ES = +25 мкм;

 

D_max = 34,000 + 0,025 = 34,025 мм;

 

D_min = 34,000 + 0 = 34,000 мм.

 

Определяем предельные отклонения и размеры вала Ø34k6.

 

IT7 = 16 мкм,

 

ei = +2 мкм,

 

es = +18 мкм;

 

d_min = 34,000 + 0,002 = 34,002 мм;

 

d_max = 34,000 + 0,018 = 34,018 мм.

Строим схемы расположения полей допусков калибров для контроля отверстия и вала:

а) для отверстия Ø34Н7 – схема, приведенная в ГОСТ 24853 (чертеж 1);

б) для вала Ø34k6 – схема, приведенная в ГОСТ 24853 (чертеж 3);

В соответствии с выбранной схемой расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ø34Н7 определяем числовые значения параметров H, Z, Y (таблица 2 ГОСТ 24853).

H = 4 мкм – допуск на изготовление калибров;

Z = 3,5 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра;

Y = 3 мкм – допустимый выход размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска отверстия.

Строим схемы расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ø34Н7 (рис.40).

 

 

Рис.40. Схема расположения полей допусков калибров

для контроля отверстия Ø 34Н7

 

Рассчитываем предельные (таблица 1 ГОСТ 24853) и исполнительные размеры калибров для контроля отверстия Ø34Н7, и результаты сводим в таблицу 33.

В соответствии со схемой расположения полей допусков калибров для контроля вала Ø34k6 определяем числовые значения параметров H₁, Z₁, Y₁, Н_р (таблица 2 ГОСТ 24853):

H₁ = 4 мкм – допуск на изготовление калибров;

Z₁ = 3,5 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра;

Y₁ = 3 мкм – допустимый выход размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска вала;

Н_р = 1,5 мкм – допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.

Строим схемы расположения полей допусков калибров для контроля Ø34k6 (рис.41).

Таблица 33

Предельные и исполнительные размеры калибров-пробок

Обозначение калибра	Размер, мм
наибольший	наименьший	изношенной стороны	исполни-тельный
ПР	34,0055	34,0015	33,997	34,0055 - 0,004
НЕ	34,027	34,023	-	34,027 - 0,004

 

Рис.41. Схема расположения полей допусков калибров

для контроля вала Ø34k6 и контрольных калибров

Рассчитываем предельные (таблица 1 ГОСТ 24853) и исполнительные размеры калибров для контроля вала Ø34k6, и результаты сводим в таблицу 34.

Выполняем эскизы рабочих калибров для контроля отверстия Ø34Н7 (рис.42, а) и вала Ø34k6 (рис. 42, б):

· калибры-пробки – по ГОСТ 14807 – ГОСТ 14826;

· калибры-скобы – по ГОСТ 18358 – ГОСТ 18369.

 

Таблица 34

Предельные и исполнительные размеры калибров-скоб и контрольных калибров

Обозначение калибра	Размер, мм
наибольший	наименьший	изношенной стороны	исполни-тельный
ПР	34,0165	34,0125	34,021	34,0125 ^+^0,004
НЕ	34,004	34,000	-	34,000 ^+^0,004
К-ПР	34,015	34,014	-	34,015 - 0,0015
К-НЕ	34,0025	34,0015	-	34,0025 - 0,0015
К-И	34,0215	34,0205	-	34,0215 - 0,0015

 

 

Рис.42. Эскизы рабочих калибров:

а) калибр-пробка – для контроля отверстия;

б) калибр-скоба – для контроля вала

 

 

 

Пример чертежа общего вида редуктора

 

Приложение 4

Пример рабочего чертежа вала

Приложение 5

Пример рабочего чертежа зубчатого колеса