15.12.2011r.

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Ciężkich

Projekt zamienności selekcyjnej

Wykonał:

Kamil Furdal
Gr. 3.1

Zad 1.

Projekt zamienności selekcyjnej dla montażu otworu 70H7 i wałka 70e8 przy podziale na trzy grupy selekcyjne i zbliżonych rozkładach wymiarów obu elementów.

Tabela 1 - Zestawienie wyników podziału na grupy selekcyjne dla pasowania 70H7/e8 (wymiary w [mm])

		Przed selekcją	I grupa selekcyjna	II grupa selekcyjna	III grupa selekcyjna
otwór	ES	0,03	0,010	0,020	0,030
	EI	0	0,000	0,010	0,020
wałek	es	-0,06	-0,091	-0,075	-0,060
	ei	-0,106	-0,106	-0,091	-0,075
	Pmax	0,136	0,116	0,111	0,105
	Pmin	0,06	0,091	0,085	0,080
charakter pasowania		luźne	luźne	luźne	luźne
tolerancja otworu To		0,03	0,010	0,010	0,010
tolerancja wałka Tw		0,046	0,015	0,016	0,015
tolerancja pasowania Tp		0,076	0,025	0,026	0,025
Prawdopodobieństwo wystąpienia otworu w grupie P		99,70%	32,50%	34,70%	32,50%
Prawdopodobieństwo wystąpienia wałka w grupie P		100,00%	33,59%	32,82%	33,59%

Przy doborze grup kierowałem się następującymi kryteriami:

• Tolerancja pasowania w każdej grupie powinna być taka sama
  

• Prawdopodobieństwo wystąpienia wałka i otworu w tej samej grupie powinno być sobie równe

Celem przy podziale było uzyskanie połączeń charakteryzujących się większa dokładnością oraz spasowaniem jak największej ilości elementów. W tym celu empirycznie wyznaczyłem odchyłki wałka i otworu dla poszczególnych grup selekcyjnych.

Otwór - rozkład normalny

1. Odpowiedni podział obszaru 6σ na 3 grupy selekcyjne

Od -3σ do -0,45σ

Od -0,45σ do 0,45σ

Od 0,45σ do 3σ

2. Obliczenia prawdopodobieństwa wystąpienia wałka w poszczególnych obszarach podziału.

Ф(-3σ) - Ф(-0,45σ) = 0,3250

Ф(-0,45σ) - Ф(0,45σ) =0,3470 Ф(0,45σ) - Ф(3σ) =0,3250

σ0=0,0167

3. Obliczanie tolerancji i odchyłek wałka w poszczególnych grupach selekcyjnych [mm]

Tolerancja dla grupy 1 = 0,010

Tolerancja dla grupy 2 = 0,010

Tolerancja dla grupy 3 = 0,010

Przedziały tolerancji:

Grupa 1 : 0,000 : 0,010

Grupa 2 : 0,010 : 0,020
Grupa 3 : 0,020 : 0,030

Wałek - rozkład równomierny

1. Obliczenia prawdopodobieństwa wystąpienia otworu w poszczególnych obszarach podziału.

Grupa 1 : 33,59%

Grupa 2 : 32,82%

Grupa 3 : 33,59%

2. Obliczanie tolerancji i odchyłek otworu w poszczególnych grupach selekcyjnych [mm]

Tolerancja grupy 1 : 0,015

Tolerancja grupy 2 : 0,016

Tolerancja grupy 3 : 0,015

Przedziały tolerancji dla grup:

Grupa 1 : -0,106 :-0,091

Grupa 2 : -0,091:-0,075

Grupa 3 : -0,075 : -0,060

Pasowanie przed selekcją było luźne i pozostało takie w warunkach zamienności selekcyjnej (montaż

w grupach). Obliczone wartości graniczne wskaźnika pasowania można więc bezpośrednio

interpretować jako luzy. Widać, że luzy graniczne w kolejnych grupach są różne, ale tolerancja

pasowania zasadniczo nie zmienia się, jedynie w grupie II jest nieco większa na skutek nierównego

podziału. Bez selekcji otrzymano by luzy graniczne Pmin =0,06, Pmax = 0,136, a tolerancja

pasowania byłaby równa Tp = 0,076 Tak więc istotnym efektem selekcji jest 3-krotne zmniejszenie luzu w montowanych zespołach, co oznacza większą jednorodność wyrobów, a więc ich lepszą jakość.

Zad 2.

Projekt sprawdzianów dla otworu 70H7 i wałka 70e8

a) Obliczanie wymiarów i tolerancji sprawdzianu dla wałka 70e8

Wymiar nominalny wałka: D = 70 mm

Wymiar minimalny wałka: A_w = D + ei 69,894 mm

Wymiar maksymalny wałka: B_w = D + es 69,94 mm

Tolerancja: T_w = B - A 0,046 mm

Wymiary sprawdzaniu ustalam na podstawie normy PN-72/M-02140

Oznaczenia z norm:

Smin- sprawdzian minimalny nieprzechodni szczękowy

Smax- sprawdzian maksymalny przechodni szczękowy

Gz - wymiar granicy zużycia sprawdzianu przechodniego Smax

H1 - tolerancja sprawdzianu do wałków

Tk - tolerancja kształtu sprawdzianu

z1 - odległość pomiędzy osia symetrii pola tolerancji sprawdzianu przechodniego Smax do wałków i

linią odpowiadająca wymiarowi górnemu Bw wałka

y1 - różnica pomiędzy wymiarem górnym Bw wałka i wymiarem granicy zużycia Gz sprawdzianu

przechodniego Smax do wałka

Z normy odczytuję następujące wartość dla wałka

z1=0,007 [mm]

y1= 0,005 [mm]

Dla sprawdzianu szczękowego:

0,5H1= 0,004[mm]

Tk = 0,005 [mm]

Wymiary nowego sprawdzianu i granicy zużycia przechodniego Smax

S_max=Bw-z1 ±0,5H1= 69,933±0,004 [mm]

G_z= Bw + y1 = 69,894 [mm]

Wymiary sprawdzianu nieprzechodniego Smin

S_min = Aw ± 0,5H1= 69,894±0,004 [mm]

Tolerancje odbiorcze sprawdzianów nowych:

Tmin = (Smax - 0,5H1) - (Smin + 0,5H1) = 0,031 [mm]

Tmax = (Smax + 0,5H1) - (Smin - 0,5H1) = 0,047 [mm]

Tolerancje odbiorcze sprawdzianów zużytych:

T'min = Gz - (Smax + 0,5H1) = 0,008 [mm]

T'max = Gz - (Smax - 0,5H1) =0,016 [mm]

Relacje między tolerancjami odbiorczymi, a tolerancją wałka:

Relacja między tolerancja odbiorczą minimalną Tmin sprawdzianu przechodniego nowego, a tolerancją wałka:

K=(Tmin/Tw)*100% = 67,4%

Relacja między tolerancja odbiorczą maksymalna Tmax sprawdzianu przechodniego nowego, a

tolerancją wałka:

K=(Tmax/Tw)*100% = 102,2%

Relacja między tolerancja odbiorczą minimalną T'min sprawdzianu przechodniego zużytego, a

tolerancją wałka:

K=(T'min/Tw)*100% = 17,4%

Relacja między tolerancja odbiorczą maksymalna T'max sprawdzianu przechodniego zużytego, a

tolerancją wałka:

K=(T'max/Tw_w)*100% = 34,8%

b) Obliczenie wymiarów i tolerancji sprawdziany dla otworu 70H7

Wymiar nominalny otworu: D = 70 mm

Wymiar dolny otworu: Ao = 70 mm

Wymiar górny otworu: Bo = 70,03 mm

Tolerancja otworu: To = 0,03 mm

Wymiary sprawdzianu ustalam na podstawie normy PN-72/M-02140. zgodnie z zaleceniami tej normy

dla danego otworu przyjmuję następujące rodzaje sprawdzianów:

Smin - sprawdzian minimalny (przechodni), o powierzchni pomiarowej walcowej, sprawdzian

łopatkowy walcowy

Smax - sprawdzian maksymalny (nieprzechodni), o powierzchni pomiarowej kulistej, sprawdzian

łopatkowy kulisty

Oznaczenia z norm:

Gz - wymiar granicy zużycia sprawdzianu przechodniego Smin

H - tolerancja sprawdzianu do otworów o powierzchni pomiarowej walcowej

Hs - tolerancja sprawdzianu do otworów o powierzchni pomiarowej kulistej

Tk - tolerancja kształtu sprawdzianu

z - odległość pomiędzy osia symetrii pola tolerancji sprawdzianu przechodniego Smin do otworów i

linią odpowiadająca wymiarowi dolnemu Ao otworu

y - różnica pomiędzy wymiarem dolnym Ao otworu i wymiarem granicy zużycia Gz sprawdzianu

przechodniego Smin do otworu

Z normy odczytuję następujące wartość dla otworu

z =0,004 [mm]

y=0,003 [mm]

Dla sprawdzianu o powierzchni pomiarowej walcowej:

0,5H = 0,0025 mm

Tk= 0,003 mm

Dla sprawdzianu o powierzchni pomiarowej kulistej:

0,5Hs = 0,0015 mm

0,5Hp= 0,001 mm

Tk = 0,002 mm

Wymiary sprawdzianów i granicy zużycia:

*powierzchni pomiarowej walcowej:

Smin = (Ao + z) ± 0,5H =70,004 ±0,0025 [mm]

Smax = Bo ± 0,5H = 70,03±0,0025 [mm]

*powierzchni pomiarowej kulistej:

Smin= (Ao + z) ± 0,5Hs = 70,004 ±0,0015 [mm]

Smax = Bo ± 0,5Hs =70,03±0,0015 [mm]

Gz = Ao - y =69,997 [mm]

Tolerancje odbiorcze sprawdzianów nowych:

Tmin = (Smax - 0,5Hs) - (Smin + 0,5H) =0,022 [mm]

Tmax = (Smax + 0,5Hs) - (Smin - 0,5H) = 0,03 [mm]

Tolerancje odbiorcze sprawdzianów zużytych:

T'min = (Smax - 0,5Hs) - Gz =0,0315 [mm]

T'max = (Smax + 0,5Hs) - Gz =0,0345 [mm]

Relacje między tolerancjami odbiorczymi, a tolerancją otworu:

Relacja między tolerancja odbiorczą minimalną Tmin sprawdzianu przechodniego nowego, a tolerancją

otworu:

K=(Tmin/To)*100%=73,3%

Relacja między tolerancja odbiorczą maksymalna Tmax sprawdzianu przechodniego nowego, a

tolerancją otworu:

K=(Tmax/To)*100%=100%

Relacja między tolerancja odbiorczą minimalną T'min sprawdzianu przechodniego zużytego, a

tolerancją otworu:

K=(T'min/To)*100%=105%

Relacja między tolerancja odbiorczą maksymalna T'max sprawdzianu przechodniego zużytego, a

tolerancją otworu:

K=(T'max/To)*100%=115%

Wymiar Tolerowanie symbolowo -liczbowe	Otwór		Wałek
Wymiar nowego sprawdzianu przechodniego	o powierzchni pomiarowej walcowej	Smin=70,004 ±0,0025 [mm]	Smax=69,933±0,004 [mm]
Wymiar granicy zużycia Gz	Gz=69,997 [mm]		Gz=69,894 [mm]
Wymiar sprawdzianu nieprzechodniego	o powierzchni pomiarowej walcowej	Smax=70,03±0,0025 [mm]	Smin=69,894±0,004 [mm]
Tolerancja odbiorcza sprawdzianu	Sprawdz. nowy	Sprawdz. zużyty	Sprawdz. Nowy	Sprawdz. zużyty
		Tmin=0,022 [mm] Tmax=0,03 [mm]	Tmin= 0,0315 [mm] Tmax=0,03415 [mm]	Tmin= 0,031 [mm] Tmax= 0,047 [mm]	Tmin=0,008 [mm] Tmax= 0,016 [mm]
Tolerancja geometryczna powierz­chni roboczych sprawdzianu	Nazwa: tolerancja walcowości Wartość: 0,0015 mm Nazwa: tolerancja okrągłości Wartość: 0,0015 mm		Nazwa: tolerancja równoległości, powierzchnia pomiarowa płaska Wartość: 0,004 mm Nazwa: tolerancja płaskości, powierzchnia pomiarowa płaska Wartość: 0,004 mm
Chropowatość pow. roboczych	Ra = 0,04		Ra = 0,04

---