ZADÁNÍ PROGRAMU č.3 - ROZMĚROVÝ OBVOD
Podle individuálního zadání z tabulek proveďte výpočet rozměrového obvodu pro jednotlivé
příklady.
Příklad 1: pro studenty, jejichž příjmení začíná písmeny A až L
Postupem výpočtu rozměrového obvodu pro docílení 100% smontovatelnosti stanovte
rozměr „d“ včetně mezních úchylek udávající polohu drážky pro pojistný kroužek tak, aby vůle
mezi víčkem a rozpěrným kroužkem byla, pokud to bude možné, v rozsahu v = 0,050,45 mm, viz
obr.1. Typ ložiska, šířka rozpěrného kroužku „c“ a délka osazení příruby „a“ jsou zadány v tab. 1.
Toleranci šířky pojistného kroužku dle ČSN 02 2931 vyhledejte pro jednotlivé rozměry ložisek ve
Strojnických tabulkách. Při výpočtu postupujte podle návodu v Příloze na str. 3 až 5 tohoto zadání.
Důležité: Pokud při výpočtu zjistíte, že zadaný rozsah vůle "v" nevyhovuje, upravte rozměr
vůle tak, aby výpočtu vyhovoval a výpočet proveďte znovu.
Tabulka 1: Zadané parametry:
Počáteční
písmeno
Ložisko
kuličkové
jednořadé
typu:
Mezní
úchylka
šířky ložiska
"B"
Šířka
rozpěrného
kroužku "c"
[mm]
Délka
osazení víka
"a"
[mm]
A-G
6209
0
- 0,120
6 ± 0,02
3 - 0,1
H-L
6314
0
- 0,150
5 ± 0,03
4 - 0,1
0
0
Pozn. Rozměry úchylek jsou zadány v milimetrech.
Postup při získání vstupních parametrů do výpočtu: Podle
zadaného typu ložiska z tabulky zjistíme ze Strojnických tabulek
šířku ložiska B a velký průměr vnějšího kroužku ložiska, který
odpovídá průměru díry ložiskového domku. Ten nám určuje
šířku pojistného kroužku pro díry „s“ (viz Strojnické tabulky,
pojistné kroužky pro díry) včetně uložení h11, jehož odchylky
vyhledáme (opět viz Strojnické tabulky, velikosti odchylek pro
uložení h11 rozměru "s"). S takto získanými rozměry můžeme
vstoupit do výpočtu rozměrového obvodu.
1
Obr. 1 Schéma rozměrového obvodu pro zadání A - L
Ing. Milena Hrudičková, Ph.D., katedra částí a mechanismů strojů - 347, FS, VŠB-TU Ostrava |2014
Příklad 2: pro studenty, jejichž příjmení začíná písmeny M až Z
Postupem výpočtu rozměrového obvodu pro docílení 100% smontovatelnosti stanovte
rozměr „L“ včetně mezních úchylek udávající polohu drážky pro pojistný kroužek dle ČSN 02 2931
tak, aby vůle mezi ložiskem a kroužkem byla, pokud to bude možné, v = 0,020,32 mm, viz obr. 2.
Typ ložiska, šířka rozpěrného kroužku „c“ a šířka kola „a“ jsou zadány v tabulce 2, další údaje
potřebné pro výpočet vyhledejte ve Strojnických tabulkách. Při výpočtu postupujte podle návodu v
Příloze na str. 3 až 5 tohoto zadání.
Důležité: Pokud při výpočtu zjistíte, že zadaný rozsah vůle "v" nevyhovuje, upravte rozměr
vůle tak, aby výpočtu vyhovoval a výpočet proveďte znovu.
Tabulka 2: Zadané parametry:
Počáteční
písmeno
Ložisko
kuličkové
jednořadé
typu:
Mezní
úchylka
šířky ložiska
"B"
Šířka
rozpěrného
kroužku "c"
[mm]
Šířka
ozubeného
kola
"a"
[mm]
0
M-R
6416
0
- 0,150
8 ± 0,03
55- 0,2
S-Z
6207
0
- 0,120
6 ± 0,02
35- 0,2
0
Pozn. Rozměry úchylek jsou zadány v milimetrech.
Postup při získání vstupních parametrů: Podle
zadaného typu ložiska z tabulky zjistíme ze Strojnických
tabulek šířku ložiska "B" a malý průměr vnitřního
kroužku ložiska, který odpovídá průměru čepu hřídele.
Ten nám určuje šířku pojistného kroužku pro hřídele „s“
(viz Strojnické tabulky, pojistné kroužky pro hřídele)
včetně uložení h11, jehož odchylky vyhledáme (opět viz
Strojnické tabulky, velikosti odchylek pro uložení h11
rozměru "s"). S takto získanými rozměry můžeme
vstoupit do výpočtu rozměrového obvodu.
Obr. 2 Schéma rozměrového obvodu pro zadání M - Z
2
Ing. Milena Hrudičková, Ph.D., katedra částí a mechanismů strojů - 347, FS, VŠB-TU Ostrava |2014
Postup výpočtu rozměrového obvodu se 100% smontovatelností
PŘÍLOHA
Zde je uveden návod na výpočet neznámého dílčího členu rozměrového obvodu pro 100 %
smontovatelnost (montáž bez vzniku nesmontovatelných zmetků).
Rozměrový obvod můžeme počítat až tehdy, kdy máme tento uzel konstrukčně vyřešen, tzn. známe
konkrétní rozměry všech prvků vstupujících do výpočtu. Rozměrový obvod si nakreslíme podle
obrázku 1 a vyhledáme konkrétní rozměry jednotlivých členů rozměrového obvodu včetně úchylek.
Následuje samotný výpočet rozdělený do několika kroků, jejichž posloupnost je důležitá:
Podmínka smontovatelnosti:
TUČ = ΣTi
(tolerance uzavíracího členu = součtu tolerancí dílčích
členů)
Tato rovnice je nezbytnou podmínkou výpočtu. V
tomto prvním kroku se ověřuje, zda má příklad vůbec
řešení.
V našem případě se jako jeden z členů rozměrového
obvodu vyskytuje vůle (v), s výhodou ji tedy volíme za
uzavírací člen a ostatní členy (B, s, L) jsou členy dílčí.
Tv = TB + Ts + TL
obr. 1
(Poznámka: Volba vůle jako uzavíracího členu je výhodná z toho důvodu, že uzavírací člen logicky
má ze všech členů rozměrového obvodu největší toleranci, tedy je nejméně přesný. Vzhledem k
tomu, že jej ale nemusíme vyrobit - vůle sama vznikne - neovlivňuje výrobu).
2.
Zároveň musí být splněna další podmínka, že tolerance neznámého členu (v našem případě
rozměru L) vyjádřená z rovnice předchozí podmínky musí být větší než nula:
TL  0
Doporučuji upravit hodnoty vstupních členů (u kterých to lze provést, tedy u prvků
nenormalizovaných) tak, aby tato tolerance neznámého členu L vyšla "přiměřeně" větší než nula, tj.
alespoň 0,15 až 0,2 mm při délce neznámého členu L do 100 mm (také v závislosti na přesnosti
dosažitelné použitou technologií výroby sledovaného povrchu - viz tabulky dále). Musíme si totiž
uvědomit, že s touto tolerancí bude muset být tento rozměr L vyroben, a tudíž musíme přihlédnout k
výrobním možnostem tak, abychom zbytečně výrobu tohoto uzlu neprodražili požadavkem na
přílišnou přesnost rozměru L. Navíc- čím větší je tento neznámý rozměr, tím větší mu musíme
přiřadit toleranci (dovolenou chybu) v souladu s ČSN ISO 2768 (Všeobecné tolerance Nepředepsané mezní úchylky). Pro orientaci v oblasti přesností dosahovaných různými
technologiemi výroby uvádím tabulky převzaté z literatury (Drastík, F.: Strojnické tabulky pro
konstrukci i dílnu. Montanex. Ostrava, 1999).
Ing. Milena Hrudičková, Ph.D., katedra částí a mechanismů strojů - 347, FS, VŠB-TU Ostrava |2014
3
Zdroj: Drastík, F.: Strojnické tabulky pro konstrukci i dílnu. Montanex. Ostrava, 1999
3.
Po splnění předchozích podmínek napíšeme rovnici pro vyjádření uzavíracího členu (z
obrázku 1):
v=L-B-s
Dále z této rovnice (po logické úvaze) určíme rovnice pro maximální a minimální hodnotu
uzavíracího členu:
vmax = Lmax - Bmin - smin
vmin = Lmin - Bmax - smax
Z těchto rovnic vytkneme neznámé Lmax a Lmin a dosadíme konkrétní hodnoty horních (max) či
dolních (min) mezních rozměrů jednotlivých členů. Tím vypočítáme horní a dolní mezní rozměr
Ing. Milena Hrudičková, Ph.D., katedra částí a mechanismů strojů - 347, FS, VŠB-TU Ostrava |2014
4
neznámé hodnoty L. Tento postup lze konfrontovat s postupem z literatury (např. Drastík, F.:
Přesnost strojních součástí podle mezinárodních norem. Montanex. Ostrava, 1996.), kde figurují
dílčí členy nazvané "zvětšující", "zmenšující". Jedná se pouze o jinou formu téhož.
4.
Vypočítáme jmenovitý rozměr L JRL z rovnice sestavené podle obr.1:
JRL = B + v + s
přičemž dosazujeme pouze hodnoty jmenovitých rozměrů (bez úchylek).
5.
Vypočítáme hodnotu horní mezní úchylky:
esL = Lmax - JRL
a dolní mezní úchylky:
eiL = Lmin - JRL
6.
Napíšeme výslednou hodnotu rozměru L ve tvaru:
JRL
esL
eiL
Jestliže budou jednotlivé součásti vyrobeny v předepsaných tolerancích, a to včetně vypočítaného
rozměru L, bude sestava z obr. 1 smontovatelná ve 100 % kombinací jednotlivých prvků
vyrobených v celém spektru svých dovolených tolerancí.
Tento výsledný rozměr včetně úchylek se beze změny použije na výrobním výkrese, v tomto
případě na výkrese hřídele pro kótu vzdálenosti drážky pro pojistný kroužek od osazení na
hřídeli.
_________________________________________
Př.
Zadání: Naklápěcí dvouřadé ložisko typ 1213, vůle v rozmezí 0,1 až 0,4, dle obr. 1
Dílčí členy:
šířka ložiska včetně úchylky:
0
B = 23 -0,12
vnitřní průměr ložiska:
d = 65
šířka pojistného kroužku pro průměr 65:
0
s = 2 h11 = 2 -0,06
ad 1 a 2) TL = Tv - TB - Ts = 0,3 - 0,12 - 0,06 = 0,12 (je dostatečně větší než 0 vzhledem k JRL)
JRL = v + B + s = 0 + 23 + 2 = 25,0
ad 3) Lmax = vmax + Bmin + smin = 0,4 + 22,88 + 1,94 = 25,22
Lmin = vmin + Bmax + smax = 0,1 + 23,0 + 2,0 = 25,10
ad 5) esL = Lmax - JRL = 25,22 - 25,0 = 0,22
5
eiL = Lmin - JRL = 25,1 - 25,0 = 0,10
ad 6) Výsledná hodnota rozměru L pro kótování na výkrese:
+0,22
L = 25 +0,10
Ing. Milena Hrudičková, Ph.D., katedra částí a mechanismů strojů - 347, FS, VŠB-TU Ostrava |2014
Download

Zde - Katedra částí a mechanismů strojů