Általános mérnöki ismeretek

Átírás

1 Általános mérnöki ismeretek 2. gyakorlat Mérés- és tűréstechnikai számítások

2 Tűrésrendszerek Alkatrészek eltérései Egy alkatrész soha sem készíthető el tökéletes pontossággal. Az eltérések lehetnek: méreteltérések alakeltérések, helyzethibák felületi hibák. Mindezek befolyásolják a gépszerkezet működőképességét, ezért a hibák nagyságát korlátozni kell: a gyártási dokumentációban elő kell írni a megengedett hibákat jelölni kell a működés szempontjából fontos felületek helyzetét.

3 Gyártott munkadarabok hossz ellenőrző mérése

4 A tervezett méret (L n ) bejelölése

5 A gyártott alkatrészek méretének bejelölése

27 A selejtnek minősítendő darabok kiválogatása n = 1 22

28 A selejtnek minősítendő darabok kiválogatása

31 Elfogadható (tűrhető) darabok

32 Elfogadható (tűrhető) darabok

33 A TŰRÉSEK KAPCSOLATOS FOGALMAK

34 Alapfogalmak Méretszóródás: a tényleges méretek és az elméleti méret különbsége Névleges méret (N): Ez a szerkesztés alapja, mutatja a nagyságrendet

35 Alapfogalmak Tényleges méret ( TM ) : Amit az elkészült munkadarabon méréssel megállapítunk Nem a valódi méret Alapméret (A): Általában azonos a Névleges Mérettel Erre vonatkoztatjuk az eltéréseket

36 Alapfogalmak Határméret (H): Az előírt még megengedett legnagyobb vagy legkisebb méret Felső határméret (FH): Az alkatrész megengedett legnagyobb mérete Alsó határméret (AH): Az alkatrész megengedett legkisebb mérete

37 Alapfogalmak Közepes méret (M): A Felső és az Alsó határméret számtani közepe Tűrésnagyság T=FH-AH A két határméret különbsége Felső határeltérés FE=FH-A A felső határméret és az alapméret különbsége

38 Alapfogalmak Alsó határeltérés AE=AH-A Az alsó határméret és az alapméret különbsége Alapeltérés ( E ): A két határeltérés közül az az eltérés, amelyikkel a tűrésmező elhelyezkedését az alapvonalhoz képest egyezményesen meghatározzuk

39 Összefüggések a tűrések számszerű jellemzői között L max =L n + f L min =L n + a T= f - a

40 Csatlakozó alkatrészek tűrésezése, tűrésláncok. ISO illesztési rendszer. Felületi érdesség fogalma és megadása. Felületi érdesség és tűrés összefüggése. Tűrés fogalma Nagy számú alkatrész gyártásakor valamely méret tényleges értéke a névleges mérethez képest az alábbi eloszlást mutatja: AH = alsó határméret FH = felső határméret. A méretszóródásnak a munkadarab működése szempontjából megkívánt, a tervező által előírt korlátozása Formája: Tűrés

41 Tűrésrendszerek ismertetése Szabványos tűrések Miért van rá szükség? 1. A korszerű gyártás elengedhetetlen feltétele csereszabatos alkatrészek használata, amelyhez megbízható gyors méretellenőrzés tartozik. (Automatikus mérőkészülékek, idomszerek stb.) 2. Az állandóan fejlődő gépészeti tudományok széleskörű alkalmazása megköveteli, hogy a tudományos eredmények méretekkel kapcsolatos ajánlásait, tervezési irányelveit jól definiált formában szabványos tűrések nyelvén kapják meg a géptervezők. 3. A nemzetközi együttműködés is megköveteli egységes tűrésrendszer alkalmazását. Értelmezzük:

42 10 Tűrésrendszerek ismertetése Az ISO rendszer minőségi fokozatokat definiál, amelyeket a nagyon kis tűrésmező nagyságoktól a növekvő tűrésnagyságok felé haladva IT01, IT1, IT2,... IT17 jelöléssel használunk Az általános gépészeti gyakorlatban az IT5..IT14 tartomány használatos az alábbiak szerint: 1. Mérőeszközökhöz, idomszerekhez, szerszámokhoz IT4 IT7 2. Illesztésekhez IT5 IT11 3. Nem csatlakozó méretekhez IT12 IT14

43 Tűrésrendszerek ismertetése Tehát 10 mm a tűrésmező szélessége 43µm

44 Tűrésrendszerek ismertetése Ha tehát azt akarom, hogy két alkatrész, pl. egy csap és egy furat egymásba helyezhető legyen H../h.. illesztést kell alkalmaznom: A betűjelek a tűrésmező alapvonalhoz (elméleti névleges mérethez) képesti legközelebbi szélét adják meg. Kitüntetett szerepe van a H ill. h betűjelnek, amelyeknél a tűrésmező érinti az alapvonalat.

45 Tűrésfajták Mérettűrés Alaktűrés Helyzettűrés Érdesség

46 Alak és helyzettűrések

47 Tűrésrendszerek ismertetése Alak és helyzettűrések. A gép megbízható működéséhez a méreteltérések (tűrések, illesztések) mellett gyakran a megengedett alak és helyzethibákat is elő kell írni. Az alakhibák közül főleg az egyenesség, síklapúság, körkörösség, hengeresség, profilhűség előírása lehet fontos. A gyakrabban előírandó helyzethibák a párhuzamosság, merőlegesség, egytengelyűség, radiális ütés, homlokütés. Az alak és helyzettűrések megadása elengedhetetlen a pontosan gyártandó berendezések esetében, mert csupán a méretek pontos elkészítése nem biztosítja a szerkezet megbízható működését. Az alak és helyzettűrések előírására szabványos jelöléseket használnak.

48 Alaktűrések - Korlátozzák valamely geometriai elem ideális alaktól való eltérését. - Csak ott kell előírni, ahol a működési követelmények, a cserélhetőség és a gyártási körülmények szükségessé teszik.

49 Helyzettűrések - Korlátozzák két vagy több elem egymáshoz viszonyított helyzeteltéséseit. - Báziselemként egy vagy több elem is jelölhető - Csak ott kell előírni, ahol a működési követelmények, a cserélhetőség és a gyártási körülmények szükségessé teszik.

50 ALAK- ÉS HELYZETTŰRÉSEZÉS RAJZJELEI

51 ALAK- ÉS HELYZETTŰRÉSEZÉS RAJZJELEI A tűrésmezőket két vagy több részre felosztott, négyszög alakú keretben kell megadni, balról jobbra a következő sorrendben: a tűrésezendő jellemző rajzjelét a tűrésértéket a hosszmértékre alkalmazott mértékegységben, és ha szükséges a báziseleme(ke)t azonosító betű(ke)t

52 Tűrésrendszerek ismertetése Felületi egyenetlenségek A felületi érdességek jellemzésére rendszerint az Ra átlagos felületi érdességet (a mérési hosszon belül az észlelt profil középvonalától mért eltérések abszolút értékének átlaga) az Rz egyenetlenség magasságot (a mérési hosszon belül mért 5 legnagyobb érdesség átlaga) az Rmax legnagyobb felületi érdességet ( a mérési hosszon belül a fenékvonal és a tetővonal távolsága) használják, bár a felületi érdesség jellemzésére más mérőszámok is rendelkezésre állnak. A felületi érdesség értékeit a rajzokon szabványos számsor szerint írják elő. Az Ra átlagos felületi érdesség megadására a következő számokat használják, amelyek a középvonaltól megengedett eltérést jelentik mikrométerben: 0,006; 0,012; 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50

53 FELÜLETI ÉRDESSÉG A felületi érdességet a rajzon az érdesség alapjelével és leggyakrabban az Ra átlagos felületi érdesség számértékével adjuk meg. A felületi érdesség alapjelei: a) kötetlen; b) forgácsolással készítendő felület; c) forgácsoló megmunkálás nélkül

54 FELÜLETI ÉRDESSÉG

55 A TŰRÉSEKKEL KAPCSOLATOS FOGALMAK

56 Jelöletlen mérettűrések A jelöletlen tűrésezésű méretek többnyire a működés szempontjából kevésbé fontos méretek A szabvány által előírt tűrésválaszték: Finom (jele: f) Közepes (jele: m) Durva (jele: c) Nagyon durva (jele: v) Az értékeket táblázat tartalmazza

57 Tűrés Lehet: Hosszméret tűrése Szögméretek tűrése Lejtés és kúposság tűrése

58 Tűrésfokozatok és tűrésnagyságok Az ISO-ban a tűrés jele: IT (International Toleranz) IT01, IT0, IT1, IT2 IT18 Lényege: Egy-egy mérettartományon belül (az összes méretre) a tűrés nagysága azonos

59 Tűrésfokozatok felhasználási területei: IT01 IT5: mérőeszközök IT5 IT11: gépalkatrészek IT11 IT18: durva munkadarabok

60 Példa

61 A tűrésmező lehetséges helyzetei

62 Tűrésmező elhelyezkedése

63 A tűrésmező teljes egészében az alapvonal felett van ha f >0, akkor L max >L n ha a >0, akkor L min >L n

64 A tűrésmező részben az alapvonal felett, részben alatt van ha f >0, akkor L max >L n ha a <0, akkor L min <L n

65 A tűrésmező teljes egészében az alapvonal alatt van ha f <0, akkor L max <L n ha a <0, akkor L min <L n

66 Illesztések

67 Alaplyuk és alapcsaprendszer Belméretek (lyukak) alapeltéréseit nagybetűkkel (A-tól Z-ig) jelöljük Külméretek alapeltéréseit kisbetűkkel (a-tól z- ig) jelöljük

68 Lyukak alapeltérései

69 A tűrésmező elhelyezkedésének lehetséges helyzetei lyukak esetén

70 Csapok alapeltérései

71 A tűrésmező elhelyezkedésének lehetséges helyzetei csapok esetén

72 A TŰRÉSEK MAGADÁSI MÓDJAI

73 A tűrés rajzi megadási módjai

74 A tűrésmegadás tartalma

75 ILLESZTÉSEK

76 Illesztések Illesztés: két azonos névleges méretű, kapcsolódó felületelem (lyuk és csap) tűrésének egymáshoz rendelése valamely kívánt illeszkedés elérésére Lehet: Laza illesztés Szilárd illesztés Átmeneti illesztés

77 Laza illesztés Ha az illesztett alkatrészek egymáson elmozdulnak A lyuk legkisebb mérete is nagyobb vagy egyenlő a csap legnagyobb méretével A lyuk és a csap között játék keletkezik Pl. siklócsapágyak, csuklók

78 Játék Ha a csap mérete kisebb a lyuk méreténél

79 Laza illesztés (pl. H7/f6) Laza illesztés szükséges, ha az illesztett alkatrészek egymáson elmozdulnak (pl. siklócsapágyak, csuklók, vezetékek). Pl. H7/f6, H7/g6, F8/h9, E9/h9, D10/h9, C11/h9, C11/h11, A11/h11.

82 Átmeneti illesztés Az alkatrészek pontos vezetésére A lyuk és a csap tűrésmezője részben vagy teljesen fedi egymást A lyuk és a csap között játék vagy fedés keletkezik Pl. gördülőcsapágyak, tengely/agy illesztések

83 Átmeneti illesztés (pl. H7/j6) Átmeneti illesztést használnak az alkatrészek pontos vezetésére (gördülőcsapágyak, tengely/agy kötések, fedelek, csapágyházak, illesztőszegek stb.). Pl.H7/h6, H7/k6, H7/m6, J7/h6, K7/h6, M7/h6

87 Szilárd illesztés Ha az alkatrészek nem mozdulhatnak el egymáson A lyuk legnagyobb mérete is kisebb vagy egyenlő a csap legkisebb méretével A lyuk és a csap között fedés keletkezik Pl. szerszámbefogók

88 Fedés Ha a csap mérete nagyobb a lyuk méreténél

89 Szilárd illesztés (pl. H7/n6) Szilárd illesztésre akkor van szükség, ha az egymáshoz illesztett alkatrészek nem mozdulhatnak el egymáson. Ilyenkor a tűrésmezőket úgy választják meg, hogy a külső méret mindig nagyobb legyen, mint a hozzá illesztett belső méret, ami túlfedést eredményez. Ezek az alkatrészek csak egymásba sajtolással (vagy hőtágulás előidézésével) szerelhetők össze. Pl. H7/s6, H7/p6, H7/r6, H8/u8, P7/h6, R7/h6,P9/h9

90 Szilárd illesztés (pl. H7/n6) Szilárd illesztésre akkor van szükség, ha az egymáshoz illesztett alkatrészek nem mozdulhatnak el egymáson. Ilyenkor a tűrésmezőket úgy választják meg, hogy a külső méret mindig nagyobb legyen, mint a hozzá illesztett belső méret, ami túlfedést eredményez. Ezek az alkatrészek csak egymásba sajtolással (vagy hőtágulás előidézésével) szerelhetők össze. Pl. H7/s6, H7/p6, H7/r6, H8/u8, P7/h6, R7/h6,P9/h9

91 Szilárd illesztés (pl. H7/n6) Szoros illesztésre akkor van szükség, ha az egymáshoz illesztett alkatrészek nem mozdulhatnak el egymáson. Ilyenkor a tűrésmezőket úgy választják meg, hogy a külső méret mindig nagyobb legyen, mint a hozzá illesztett belső méret, ami túlfedést eredményez. Ezek az alkatrészek csak egymásba sajtolással (vagy hőtágulás előidézésével) szerelhetők össze. Pl. H7/s6, H7/p6, H7/r6, H8/u8, P7/h6, R7/h6,P9/h9

92 Az alaplyuk-rendszer illesztései

93 Az alapcsap-rendszer illesztései

94 Illesztések megadása rajzon

95 A TŰRÉSLÁNCOK SZÁMÍTÁSA

96 1. Példa Egy siklócsapágy megkívánt játéka legalább 0,9 ezrelék és legfeljebb 1,8 ezrelék lehet.. A csapágy átmérője 100 mm. Írjuk elő a tűréseket!

97 1. Példa Egy siklócsapágy megkívánt játéka legalább 0,9 ezrelék és legfeljebb 1,8 ezrelék lehet.. A csapágy átmérője 100 mm. Írjuk elő a tűréseket! Kis játék: KJ = 0, = 0.09 mm Nagy játék: NJ= 0, = 0?18 mm Választva a és a 100 H7 furattűrést 100 d6 tengelytűrést, A furat 100 a csap , ,120-0,142 tűrésekkel fog elkészülni.

98 A minimális játékot a legkisebb furat és a legnagyobb csap esetén kapjuk: KJ min = 0 - (-0,120) = 0,12 mm. A maximális játékot a legnagyobb furat és a legkisebb csap találkozása adja: NJ max = 0, (-0,142) = 0, 177 mm. Mind a KJ min, mind a NJ max a kívánt 0, 09 mm és 0, 18 mm közötti intervallumban van, vagyis a feladatot sikerült a szabványos tűrésekkel megoldani.

99 2. Példa Egy szilárd illeszkedésű nyomatékkötés 75 H7/s6 illesztéssel készült. Mekkora lesz a minimális és a maximális túlfedés?

100 2. Példa Egy szilárd illeszkedésű nyomatékkötés 75 H7/s6 illesztéssel készült. Mekkora lesz a minimális és a maximális túlfedés? A tűréstáblázatok alapján: 75 H7 +0, s6 +0,078 +0,059 A minimális túlfedést a legnagyobb furat és a legkisebb csap esetén kapjuk: KF = 0,059-0,030 = 0,029 mm. A maximális túlfedés a legnagyobb furat és a legkisebb csap esetén adódik: NF 7 0,078 0 = 0,078 mm