Курсовая по метрологии. Метрология. Курсовая работа по дисциплине Метрология, стандартизация и сертификация
 Скачать 3.51 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)» (МАИ) Кафедра 207 Курсовая работа по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» Выполнил: студент гр. М2О-201С-20 Веткин А.Ю. Руководитель: Кириллова А.М. Москва 2022 г. Задание на курсовую работу по курсу “Взаимозаменяемость” Исходя из условий работы узла (чертеж _5__, вариант _11_), выполнить следующее: Нормирование точности гладких соединений: а) назначить посадки по размерам _D1=48_ мм и _D2=56__ мм; б) выбрать посадку по предельным зазорам (натягам)__Sнб=200мкм, Sнм=140мкм________________________________________________________________ для размера __b=6__ мм; в) выбрать измерительное средство для сопрягаемых диаметров. Нормирование точности подшипников качения: а) рассчитать и образовать посадки по наружному и внутреннему кольцам подшипника. Подшипник № __46312____, класс ___5____, радиальная нагрузка ____12___, позиция подшипника по чертежу ___7____; б) выполнить схемы расположения полей допусков, подсчитать предельные размеры и величины зазоров и натягов; в) оформить рабочие и сборочные чертежи деталей, сопрягаемых с подшипником, и проставить на них необходимые размеры и допуски. Взаимозаменяемость размеров, входящих в размерные цепи (чертеж__1__, вариант _5_): а) составить схему размерной цепи (размеры проставить в соответствии с чертежом, округлив их до стандартных значений); б) рассчитать допуски на составляющие звенья по заданному допуску на замыкающее звено.  Чертеж №5 На чертеже изображена часть коробки перемены передач автомобиля, которая имеет несколько пар зубчатых колес, вводимых в зацепление в определенных сочетаниях для изменения крутящего момента и скорости. На центральных шлицах вторичного вала 8 установлены зубчатые колеса 4 и 6, перемещаемые вдоль оси вилками 5. зубчатое колесо 2 вращается во втулке 1 с большим зазором, образуя подшипник скольжения (не грубее 3-го класса точности). Втулка 1 плотно надевается на вал, неподвижность от проворота обеспечивается штифтом. Предельные величины зазоров между втулками переключения и соответствующими пазами на зубчатых колесах предусмотрены заданием. Подшипники качения испытывают умеренные толчки и вибрации, при работе имеют перегрузки до 150%. Шлицы в отверстиях зубчатых колес не закаливаются. Примечание: резьбовое и шпоночное соединения на чертеже не показаны. Чертеж для размерной цепи  ОглавлениеТеоретическая часть 5 Практическая часть 9 Задание №1 10 Задание №2 19 Задание №3 21 Список литературы: 23 Приложение №1 24 Теоретическая часть  Табл. 1 Основные термины по гост 25346-2013  Рис.1 Типы посадок Системы посадок Посадки в системе отверстия — посадки, в которых нижний предельный размер отверстия равен номинальному размеру. Требуемые зазоры или натяги образуются сочетанием валов, имеющих различные классы допуска, с основными отверстиями, класс допуска которых имеет нулевое основное отклонение. Посадки в системе вала — посадки, в которых верхний предельный размер вала равен номинальному размеру. Требуемые зазоры или натяги образуются сочетанием отверстий, имеющих различные классы допуска, с основными валами, класс допуска которых имеет нулевое основное отклонение.  Рис.2 Положение интервала допуска относительно номинального размераПодшипники качения Подшипник – это деталь или узел механизма, являющийся опорой для вращающихся валов 1. Классификация подшипников по направлению воспринимаемой нагрузки: - радиальные; - радиально- упорные; - упорные. 2. Классификация подшипников по форме тел качения и рабочих поверхностей колец: - шариковые; - шариковые сферические; - роликовые цилиндрические (короткие, игольчатые, витые ролики); - роликовые конические; - роликовые сферические. 3. Классификация подшипников по числу рядов качения: - однорядные; - двухрядные; - многорядные. Типы нагружений Местное нагружение кольца - такой вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка постоянно воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения этого кольца (в пределах зоны нагружения) и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса. При местном нагружении назначается посадка с зазором. Циркуляционное нагружение кольца - такой вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается и передается телами качения в процессе вращения дорожке качения последовательно по всей ее длине, а следовательно, и всей посадочной поверхности вала или корпуса. При циркуляционном нагружении назначается посадка с натягом. Размерный анализ С помощью размерного анализа решаются следующие основные задачи: 1) устанавливаются ответственные размеры и параметры деталей и узлов, оказывающие влияние на эксплуатационные показатели изделия; 2) уточняются номинальные величины ответственных размеров, а также значения их допустимых отклонений; 3) проводится анализ простановки размеров и допусков на рабочих и сборочных чертежах изделия; 4) разрабатываются технологические процессы, обосновывается выбор технологических и измерительных базовых поверхностей деталей и узлов и т.д. Размерная цепь – совокупность размеров, непосредственно участвующих в решении поставленной задачи и образующих замкнутый контур. В зависимости от решения поставленной задачи различаются следующие размерные цепи: конструкторские – определяющие расстояние или относительный поворот между поверхностями или осями поверхностей деталей в изделии; технологические – обеспечивающие требуемое расстояние или относительный поворот между поверхностями изготавливаемого изделия при выполнении операции или ряда операций сборки, обработки, при настройке станка, при расчете межпереходных размеров; измерительные – возникающие при определении расстояния или относительного поворота между поверхностями, их осями или образующими поверхностей изготавливаемого или изготовленного изделия. Звено размерной цепи – один из размеров, образующих размерную цепь. Схема размерной цепи – графическое изображение размерной цепи. По расположению звеньев в пространстве различают: плоскую размерную цепь, звенья которой расположены в одной или нескольких параллельных плоскостях; пространственную размерную цепь, звенья которой расположены в непараллельных плоскостях; параллельно связанные размерные цепи, имеющие одно или несколько общих звеньев; последовательно связанные размерные цепи, из которых каждая последующая имеет одну общую базу с предыдущей; размерные цепи с комбинированной связью, т.е. размерные цепи, между которыми имеются параллельные и последовательные связи. Замыкающее звено – звено размерной цепи, являющееся исходным при постановке задачи или получающееся последним в результате ее решения (при обозначении ставится индекс Δ рядом с буквой). Составляющее звено – звено размерной цепи, функционально связанное с замыкающим звеном (при обозначении рядом с буквой алфавита ставится индекс, соответствующий порядковому номеру составляющего звена). увеличивающее, с увеличением размера которого замыкающее звено увеличивается; уменьшающее, с увеличением размера которого замыкающее звено уменьшается; компенсирующее, изменением значения которого достигается требуемая точность замыкающего звена (обозначается соответствующей буквой, заключенной в прямоугольник); общее звено, одновременно принадлежащее нескольким размерным цепям (обозначение формируется из обозначений звеньев размерных цепей, в которые входит данное звено, со знаком равенства между ними). Практическая частьЗадание №1а) Назначаем посадку для D1=48 мм Посадка в системе отверстия переходная Т.к. система отверстия => поле допуска H По ГОСТ 25347-82 выбираем квалитет и соответствующее и рекомендуемое поле допуска. IT6: js (для вала)  Ø48     Ø48 Рассчитываем основные характеристики соединения: 𝐷нб = 𝐷 + 𝐸𝑆 = 48 + 0,016 = 48,016 мм 𝐷нм = 𝐷 + 𝐸𝐼 = 48 + 0 = 48 мм 𝑑нб = 𝑑 + 𝑒𝑠 = 48 + 0,008 = 48,008 мм 𝑑нм = 𝑑 + 𝑒𝑖 = 40 − 0,0008 = 47,992 мм 𝑇𝐷 = 𝐸𝑆 − 𝐸𝐼 = 0,016 − 0 = 0,016 мм 𝑇𝑑 = 𝑒𝑠 − 𝑒𝑖 = 0,008 + 0,008 = 0,016 мм Tε= 𝑇𝐷+ 𝑇𝑑= 0,016+ 0,016=0,032 мм 𝑆нб = 𝐸𝑆 − 𝑒𝑖 = 0,016 − (−0,008) = 0,024 мм 𝑁нб = 𝑒𝑠 − 𝐸𝐼 = 0,008 − 0 = 0,008 мм 𝑇пос = 𝑆нб+𝑁нб = 0,024 + 0,008 = 0,032 мм 𝑆ср = (𝑆нб – 𝑁нб)/2 = (0,024 − 0,008)/2 = 0,016/2 = 0,008 мм Назначаем посадку для D2=56 мм Посадка в системе вала с зазором Т.к. система вала => поле допуска h По ГОСТ 25347-82 выбираем квалитет и соответствующее и рекомендуемое поле допуска. IT6: G (для отверстия) Ø56  мм  Ø56𝐷нб = 𝐷 + 𝐸𝑆 = 56 + 0,029 = 56,029 мм 𝐷нм = 𝐷 + 𝐸𝐼 = 56 + 0,010 = 56,010 мм 𝑑нб = 𝑑 + 𝑒𝑠 = 56 + 0 = 56 мм 𝑑нм = 𝑑 + 𝑒𝑖 = 56 − 0,019 = 55,981 мм 𝑇𝐷 = 𝐸𝑆 − 𝐸𝐼 = 0,029 – 0,010 = 0,019 мм 𝑇𝑑 = 𝑒𝑠 − 𝑒𝑖 = 0 + 0,019 = 0,019 мм Tε= 𝑇𝐷+ 𝑇𝑑= 0,019+ 0,019=0,038 мм 𝑆нб = 𝐸𝑆 − 𝑒𝑖 = 0,029 − (−0,019) = 0,048 мм S нм= EI – es = 0,010 – 0 = 0,01 мм Ts = S нб – S нм = 0,048 – 0,01 = 0,038 мм S ср = (S нб + S нм)/2 = (0,048 + 0,01)/2 = 0,029 мм б) S нб = 200 мкм S нм = 140 мкм b = 6 мм S нм = EI – es => EI = 0, es = -140 мкм По ГОСТ 25346-89 находим числовое значение отклонения вала= -140 , в интервале размеров (3-6), буквенное значение «b» Если посадка основная Td=TD=x Td+TD=S нб – S нм 2x=120-140 x=30 мкм TD = ES - EI => ES = 30 мкм Td= es – ei => -140-ei = 30 => ei = -170 мкм T = a*i => a = T/i, a = 30/0,73 ≈ 41 => IT9 Ø6  = Ø6 Комбинированная TD=1.6Td TD + Td = S нб – S нм 2.6x = 60 x = 23 мкм = Td TD=23,08 * 1,6 = 36,93 мкм TD = ES – EI => EI = 0, ES = 36,93 мкм Td = es – ei => 23,08 = -140 – ei => ei = -163,08 мкм a = Td/i = 23,08/0,73 = 32 => IT8 a = TD/i = 36,93/0,73 = 50 => IT9 Ø6  ≠ Ø6 в) выбрать измерительное средство для сопрягаемых диаметров. РД 50-98-86 Измерение наружных размеров станковыми средствами измерения:
Измерение внутренних размеров станковыми средствами измерения:
Задание №2а) Чертеж№5, подшипник по чертежу 7 Подшипник №46312 Класс точности 5 Радиальная нагрузка Fr = 12 кН d = 60 мм D = 130 мм B = 31 мм r = 3,5 мм Назначаем посадку по соединению внутреннего кольца вала Внутреннее кольцо испытывает циркулярное нагружение => посадка с натягом Pr = (Fr/(B-2r))*k1*k2*k3 = (12*10^3/(31-2*3.5))*3 = 1.5 *10^3 = 1500 H/мм k1=k3=1, k2=3  О пределяем рекомендуемое поле допуска «m»Т.к. класс точности 5: отверстие IT6, вал IT5 Ø60    L5Ø60 Рассчитываем основные характеристики соединения: 𝐷нб = 𝐷 + 𝐸𝑆 = 60 + 0 = 60 мм 𝐷нм = 𝐷 + 𝐸𝐼 = 60 − 0,009 = 59,991 мм 𝑑нб = 𝑑 + 𝑒𝑠 = 60 + 0,024 = 60,024 мм 𝑑нм = 𝑑 + 𝑒𝑖 = 60 + 0,011 = 60,011 мм 𝑇𝐷 = 𝐸𝑆 − 𝐸𝐼 = 0 − (−0,009) = 0,009 мм 𝑇𝑑 = 𝑒𝑠 − 𝑒𝑖 = 0,024 − 0,011 = 0,013 мм 𝑁нб = 𝑒𝑠 − 𝐸𝐼 = 0,024 − (−0,009) = 0,033 мм 𝑁нм = 𝑒𝑖 − 𝐸𝑆 = 0,011 − 0 = 0,011 мм 𝑇𝑁 = 𝑁нб − 𝑁нм = 0,033 − 0,011 = 0,022 мм Назначаем посадку для соединения наружного кольца подшипника с корпусом Наружное кольцо испытывает местное нагружение => посадка с зазором  Ø130 мм Ø130 Рассчитываем основные характеристики соединения: 𝐷нб = 𝐷 + 𝐸𝑆 = 130 + 0,039 = 130,039 мм 𝐷нм = 𝐷 + 𝐸𝐼 = 130 + 0,014 = 130,014 мм 𝑑нб = 𝑑 + 𝑒𝑠 = 130 + 0 = 130 мм 𝑑нм = 𝑑 + 𝑒𝑖 = 130 − 0,011 = 129,989 мм 𝑇𝐷 = 𝐸𝑆 − 𝐸𝐼 = 0,039 – 0,014 = 0,025 мм 𝑇𝑑 = 𝑒𝑠 − 𝑒𝑖 = 0 − (−0,011) = 0,011 мм 𝑆нб = 𝐷нб − 𝑑нм = 130,039 − 129,989 = 0,05 мм 𝑆нм = 𝐷нм − 𝑑нб = 130,014 − 130 = 0,014 мм 𝑆ср = (𝑆нб + 𝑆нм)/2 = 0,064/2 = 0,032 мм Задание №3Взаимозаменяемость размеров, входящих в размерные цепи (прямая задача)  АΔ Рис.3 Схема размерной цепи Определяем увеличивающее или уменьшающее звено Увеличивающие: А1, А4, А5, А6 (ξ=1) Уменьшающие: А2, А3 (ξ=-1)
Основное уравнение размерной цепи АΔ=  =20-7-100+60+15+15=3 мм  мкм мкмIT6 Увеличивающие принимаем за отверстия, уменьшающие за валы
 100 = 13 + 9 + 22 + 19 + 11 + 11 100=85 Выбираем компенсирующие звено А2 100 = 13 + 22 + 19 + 11 + 11 +  =>  мкм
0 = 6,5 + 11 + 9,5 + 5,5 + 5,5 -  = 38Проверка     мкм мкм мкмСписок литературы:ГОСТ 520-2002 (Подшипники качения. Общие технические условия) ГОСТ 25346-2013 (Система допусков на линейные размеры. Основные положения, допуски, отклонения и посадки) ГОСТ 25347-2013 (Система допусков на линейные размеры. Ряды допусков, предельные отклонения отверстий и валов) РД 50-98 (Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм) ГОСТ 831-75 (Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные. Типы и основные размеры) Приложение №1  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
