Исходные данные. Выбор стандартных посадок в соединениях гладких цилиндрических деталей
 Скачать 5.6 Mb.
|
|
Содержание ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ . ВЫБОР СТАНДАРТНЫХ ПОСАДОК В СОЕДИНЕНИЯХ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ .1 Расчет и выбор посадок с натягом 1.2 Выбор посадок с зазором 1.3 Выбор переходных посадок 2. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕТРИЧЕСКОЙ КРЕПЕЖНОЙ РЕЗЬБЫ . НОРМИРОВАНИЕ ДОПУСКОВ И НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 5. РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ 6. ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ . ЛИТЕРАТУРА 1. ВЫБОР СТАНДАРТНЫХ ПОСАДОК В СОЕДИНЕНИЯХ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ 1.1 Расчет и выбор посадок с натягом Цель работы: изучить методику расчета допустимых значений минимального максимального натяга в посадке и, исходя из назначения конструктивных особенностей и условий эксплуатации устройств, рассчитать и выбрать стандартную посадку с натягом.  Рисунок 1 - Эскиз соединения с натягом Данные: d(диаметр соединения)=32мм; d1(диаметр соединения)=20мм; d2(диаметр соединения)= корпус; l(длина)=18мм; Мкр(крутящий момент)=62Hм; 1(вал)=(материал детали) БрОФ10-1, (корпус)=(материал детали) Сталь 40Х . Способ сборки -1 (продольная сборка, коэффициент трения fкр=0,15) Выбор физико-механических свойств : Е1(Модуль упругости)=1,*1011Па. Е2(Модуль упругости)=2*1011Па.  т1(предел текучести)=150МПа. т2(предел текучести)=786 МПа.μ1(Коэффициент Пуассона)=0,35. μ2 Коэффициент Пуассона)=0,3. Определяем значения минимального контактного давления в соединении из условия его неподвижности, при действии крутящего момента. Рmin=  .Определяем значения максимально допустимого контакта давления соединения, из условия отсутствия пластической деформации охватываемой и охватывающей деталей.  ; .Для дальнейшего расчета выбираем меньшее значение: Рmax=53M Определение минимального и максимального расчетных натягов  ;;  ;Определение поправки учитывая срез и снятие неровностей.  .Для продольной сборки Ra1=0,8; Ra2=1,2  .Определения минимального и максимального расчетных натягов с учетом поправки на шероховатость.    - коэффициент учитывающий увеличение контактного давления в соединении у торцах охватывающей детали. Рисунок 2- Зависимость коэффициента от отношения длины соединения к диаметру ; ; .Определение среднего квалитета посадки  где i -единица допуска. i=1,56. Определяем квалитет точности ( в сторону повышения точности) - IT5 Выбираем посадку в системе отверстия по таблице в соответствии с условиями.       .Схему расположений полей допусков выбранной посадки представлено на рисунок 3.  Рисунок 3- Схема расположения полей допусков посадки с натягом Вывод. Выбранная посадка обеспечивает запас прочности как по Nmin, так и по Nmax натягом. Посадочные размеры деталей выполняются по 7-му квалитету, что технологически вполне достижимо. 1.2 Выбор посадок с зазором Цель задания Изучение методики выбора стандартных посадок с зазором на основе методов прецедентов (аналогов) или подобия. Назначаем посадку Ø52  .В данной конструкции по посадке с гарантированным зазором соединяются крышка подшипников узла 1 и стакан 3. На рисунке 4 предоставлено графическое изображение полей допусков посадки с зазором.  Рисунок 4 - Схема расположения полей допусков посадки с зазором Вывод. Допуск охватывающей детали нельзя расширять, так как он должен обеспечить работоспособность подшипниковых узлов. Допуск охватываемой детали сравнительно легко технологически выплним. Посадка обеспечивает легкую сборку-разборку соединения. 1.3 Выбор переходных посадок Цель задания Изучение методики выбора стандартных переходных посадок на основе методов прецедентов (аналогов) или подобия. ø25  По переходной посадке в данной конструкции соединяются вал 2 и шестерни 6 . На рисунке 5 предоставлено графическое изображение полей допусков переходной посадки.  Рисунок 5- Схема расположения полей допусков переходной посадки Вывод. Выбранная переходная посадка обеспечивает хорошее центрирование деталей и достаточно легкую сборку-разборку, так как для этих посадок более вероятно получение зазора. 2. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ Цель задания: Рассчитать и выбрать посадки колец подшипников с валом и корпусом, назначить отклонения формы и шероховатость посадочных поверхностей.  Рисунок 6-Эскиз посадки колец и присоединяющих деталей d=ø20. Подшипник качения(5) 6-го класса соединяется с валом 2 диаметра ø20. d=20мм; R=0,7Кн; Режим работы 1 - легкий. Перегрузка до 150%. К1=1. Класс точности подшипника качения (5)-6. Выбираем подшипник средней серии с диаметром внутреннего кольца d=20мм, № подшипника 6-304. Диаметр наружного кольца D=52мм. Ширина колец В=15мм. Радиус фаски 2мм. Выбираем предельные отклонения по таблице 2.2 d=20 -0,008; D=52 -0,008; В=15-0,120; Для выбора посадки внутреннего циркуляционно нагруженного кольца, рассчитаем величину интенсивности радиальной нагрузки.  .Где b=B-2r=15-4=11мм. b-рабочая ширина посадочной поверхности кольца, мм; К1 - динамический коэффициент, зависящий от режима работы подшипника; К2 - коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при сопряжении кольца подшипника с полым валом или тонкостенным корпусом; К3 - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки в двухрядных или сдвоенных подшипниках при наличии осевой силы А. R радиальная нагрузка, кН; Выбираем поле допуска Ø  Определяем квалитеты точности вала и отверстия. Для вала 6- квалитет, для корпуса 7-квалитет. Выбираем допуск отверстия в корпусе. Ø   Рисунок 7- Cхема расположения полей допусков колец подшипника, вала и отверстия корпуса Определяем допуск цилиндричности посадочных мест вала и отверстия. T|○|(вала) =  ;T|○|(отверстия)=  .Определяем шероховатость посадочных мест. R|○|(вала)=0,8 мкм; R|○|(корпуса)=0,8 мкм. Эскизы посадочных мест представлены на рисунке 8.  Рисунок 8 - Эскизы посадочных мест 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕТРИЧЕСКОЙ КРЕПЕЖНОЙ РЕЗЬБЫ Цель задания Выбрать размеры и класс точности резьбового соединения; назначить поля допусков и степени точности изготовления элементов наружной резьбы (болта) d, d1, d2 и внутренней резьбы D, D1, D2. P=0,8мм; d(D)=5мм; d1(D1)=4,459мм; d2(D2 )=4,675мм. В задании при помощи резьбового соединения М5 обеспечивается неподвижность крышки. Выбираем класс точности резьбы и характер сопряжения болта и гайки.  .М5-6Н - допуск на изготовление гайки. М5-6g- допуск на изготовление болта. Определяем предельные размеры гайки. Предельные отклонения выбираем по таблице 4.5. ESD=н/огр. Dmax=D+ ESD= н/огр. EID=0; Dmin=D+ EID=5мм;=+0,125; D2max= D2+ ESD2=4,8мм;=0; D2min= D2+ ESD1=4,675мм;=+0,2; D1max=D1+ ESD1=4,659мм;=0. D1min=D1= EID1=4,459мм. На рисунке 9 изображена схема расположения поля допуска внутренней резьбы М8-Н6.  Рисунок 9 - Схема расположения поля допуска М5- Н6 Определяем предельные размеры наружной резьбы М5-6g. esd=-0,024; dmax=d + esd= 4,976мм;=-0,174; dmin=d + eid=4,826мм;=-0,024; d2max=d2 + esd2=4,651мм;=-0,119; d2min=d2 + eid2=4,556мм;=-0,024; d1max=d1 + esd1=4,435мм;1=н/огр. d1min=d1 + eid1=н/огр. посадка натяг конструктивный деталь Определяем предельные отклонения. На рисунке 10 изображена схема расположения поля допуска наружной резьбы М5-6g.  Рисунок 10- Схема расположения поля допуска наружной резьбы М5-6g Схема расположения полей допусков резьбового соединения предоставлена на рисунке 11. Рисунок 11 - Схема расположения полей допусков резьбового соединения 4. НОРМИРОВАНИЕ ДОПУСКОВ И НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Цель задания Назначить размеры, допуски и посадки для деталей, входящих в шпоночные соединения в зависимости от условий эксплуатации и требований к точности центрирования.    Рисунок 12- соединение с призматической шпонкой Выбираем соединение с призматической шпонкой, так как оно получило наибольшее распространение ( рисунок 12). В данной конструкции шпоночное соединение служит для передачи крутящего момента с вала 2 на сменную шестерню 6. Номинальные размеры шпоночного соединения выбираются в зависимости от диаметра вала. d=25мм; b=8мм; h=7мм; t1=4мм; t2=2,8мм; l=20мм; Из условий работы и сборки соединения определяем вид соединения по ширине шпонки b . Условия работы нормальные. Так как шестерня 6 сменная, то соединение с пазом втулки должно быть свободным (ширина паза - 8D10), а с пазом вала номинальным (ширина паза 8N9). Назначаем поля допусков на диаметры вала и втулки, соединяемых шпонкой. ø  .Назначаем допуски на размеры шпонки . h9; 7h11; 20h14. Назначаем поля допусков на глубину шпоночных пазов на валу и во втулке .  ;  ; d+t2= .На рисунке 13 представлена схема расположения полей допусков на ширину шпоночных пазов.  Рисунок 13- схема расположения полей допусков на ширину шпоночных пазов Назначаем допуски симметричности Тсим шпоночного паза относительно оси и параллельности Тпар плоскости симметрии паза относительно оси по длине паза. Из условия сборки рекомендуется следующие соотношения.   Где Тш- допуск на ширину шпоночного паза. Так как в задачи требуется выполнить деталировочный чертеж только вала, то допуски назначаются на шпоночный паз вала. Тсим=72мкм=0,072мм; Тсим=50мкм=0,05мм;  Тпар=10мкм=0,01мм. Условное обозначение выбранной шпонки: Шпонка  ГОСТ 23360-78.5. РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ Цель работы Установить допуски и предельные отклонения на составляющие звенья размерной цепи. Составляем схему размерной цепи, схема предоставлена на рисунке14  Рисунок 14- схема размерной цепи. Номинальные размеры звеньев: А1=27мм; А2=46мм; А3=6мм; А4=4мм; А5=57мм; А6=5мм; Замыкающее звено А  =1+0,4Увеличивающие звенья - А1, А2. Уменьшающие звенья - А3, А4, А5, А6. Решаем прямую задачу методом «max и min» - способ равной точности. Определяем среднюю точность составляющих звеньев:  А - допуск замыкающего звена =0,4;ТAi- допуск на стандартные звенья =0; i- единица допуска[1]. [1].Определяем ближайший более точный квалитет IT9 Назначаем на увеличивающие звенья поле допуска, как на основные отверстия (Н), а на уменьшающие как на основной вал (h), кроме увязывающего звена.  Определяем номинальный размер замыкающего звена:  Определяем допуски и предельные отклонения увязывающего звена: А4  Формула для расчета отклонений:   Обратная задача:  Условие проверки правильности решения размерных цепей:   6. ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ Цель работы Выбрать средства измерения для сопрягаемого и несопрягаемого размеров и определить влияние погрешности измерения на результаты разбраковки при приемочном контроле. .Ознакомимся со стандартом ГОСТ 8.051-81 «Погрешности, допускаемы при измерении линейных размеров до 500мм». 2. Из чертежа задания выбираем один сопрягаемый и один несопрягаемый размер. В качестве сопрягаемого берется диаметр вала 10 под посадку внутреннего кольца подшипника ø25js6  , несопрягаемого - ширину сменной шестерни ø57h7 .. Выбираем допускаемые значения погрешности измерения  - приложения [1].ø25js6- =4мкм. ø57h7 - =9мкм.4. Из условий распределения размеров и погрешностей средств измерения по нормальному закону определяем коэффициент метода измерения по формуле  где IT - допуск измеряемого размера, мкм; - среднее квадратичное отклонение погрешности измерения, мкм ( .Для ø25js6- = Для ø57h7 - =  . По значению  определяем предельные значения (m, n, c/IT) - вероятность предельных велечин параметров разбраковки приложения [1].Для ø25js6 m=3,5; n=4,75; c/IT=0,14. Для ø57h7 m=1,7; n=2,25; c/IT=0,06. 6. По паспортным данным каталого выбираем средства измерения размеров с учетом допускаемых погрешностей измерения. Для ø25js6 - скоба рычажная ( цена деления 0,002мм); Для ø57h7 - скоба рычажная ( цена деления 0,01мм). Литература 1) Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Методические указания к выполнению курсовой работы / Под редакцией В. С. Григорьева ПГУ 1996г. 2) Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по спец. 150200 - АиАХ: Утв. гос. комитет РФ по высш. образованию 24.10.94/ Учеб.-метод. объедин. по автотранспортному и дорожному образованию. - М: ГУОППТ, 1994. - 29 с. ) Казюта А.М. Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость (для студ.спец. 170400). Основы метрологии, стандартизации и сертификации (для студ.спец. 150200): Программа для решения задач с применением ЭВМ и справочные материалы к выполнению курсовой работы / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 1997. - 46 с. ) Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов/ А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. - М.: Машиностроение, 1986. - 352 с., ил. ) Белкин И.П. Допуски и посадки. Основные нормы взаимозаменяемости: Учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей высших технических заведений. - М.: Машиностроение, 1992. - 528 с., ил. ) Дунаев П.Ф. и др. Допуски и посадки. Обоснование выбора: Учеб. пособие для студентов машиностроительных вузов / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов, Л.П. Варламова. - М.: Высш. шк., 1984. - 112 с., ил. ) Галинкин Б.Е., Станчев Д.И. Допуски и посадки подшипников качения в автомобилях и машинах лесной промышленности и лесного хозяйства: Учебное пособие. - Воронеж.: Изд-во ВГУ, 1981. 84 с., ил. |