моя Записка НТиТИ. Курсовая работа по дисциплине Нормирование точности и технические измерения

• Название: Курсовая работа по дисциплине Нормирование точности и технические измерения
• Дата: 18.04.2018
• Размер: 0.66 Mb.
• Имя файла: моя Записка НТиТИ .docx
• Тип: Курсовая; #41494
• страница: 2 из 3

2. Выбор и обоснование средств измерений для контроля линейных размеров Ø12 H8/d9 .
Требуется выбрать универсальные средства измерений для отверстия Ø12 H8 ()

По ГОСТ 8.051-81 «Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм» устанавливаем, что допускаемая погрешность измерений (δ), в зависимости от допуска (IT8=27 мкм) составляет:

δ_дет=7 мкм.

В соответствии с РД-50-98-86 «Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм» осуществляем выбор средств измерений внутренних размеров по табл.VII. В графе, соответствующей 8 квалитету, для диапазона размеров св.10до 18 мм находим обозначение «5в», «6а», «7а», «9а» «11» «12». В табл. II под номером 5 указаны нутромеры индикаторные (НИ) с ценой деления отсчетного устройства 0,01 мм, «в»- используемое перемещение стержня 0,03 мм, температурный режим 3˚С, предельная погрешность измерения δ_изм =5 мкм; 6 указаны нутромеры индикаторные (НИ) при замене отсчетного устройства измерительной головкой (ИГ) с ценой деления 0,001 мм, «а»- используемое перемещение стержня 0,1 мм, температурный режим 3˚С,δ_изм =4,5 мкм; 7 указаны нутромеры с ценой деления 0,001 мм, «а» -используемое перемещение стержня 0,1 мм, температурный режим 3˚С, предельная погрешность измерения -δ_изм =3,5 мкм; под номером 9-пневматические пробки с отсчетным прибором с ценой деления 1 мкм и 0,5 мкм, «а»- диаметральный зазор между пробкой и отверстием 0,04-0,06 мм, температурный режим 2˚С, предельная погрешность измерения -δ_изм=4 мкм; 11 указаны микроскопы инструментальные, температурный режим 5˚С, предельная погрешность измерения -δ_изм =7 мкм; под номером 12- микроскопы универсальные измерительные при использовании штриховой головки, , температурный режим 3˚С, предельная погрешность измерения -δ_изм=5 мкм;

Из указанных приборов выбираем тот, который имеется в наличии, который проще в обращении и к условиям применения которого предъявляются менее жесткие требования.

Выбираем нутромер с ценой деления 0,001 мм.

δ_дет> δ_изм.

Выбираем универсальные средства измерения для вала Ø12 d9, ()
По ГОСТ 8.051-81 «Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм» устанавливаем, что допускаемая погрешность измерений (δ), в зависимости от допуска (IT9=43 мкм) составляет:
δ_дет=10 мкм.

Выбор накладного средства измерений производим по табл.VI. В графе, соответствующей 9 квалитету, для диапазона размеров св.10 до 18 мм находим обозначение «4а» «5б». В табл.I под номером 4 указаны микрометры гладкие (МК) с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере «а»- при работе приборы находятся в руках, температурный режим 5˚С, δ_изм=5мкм, 5 указаны скобы индикаторные (СИ) с ценой деления 0,01 мм, «б»- при работе находятся в стойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук оператора, используемое перемещение измерительного стержня, 3 мм температурный режим 5˚С, δ_изм=10мкм.

.

Выбираем микрометры гладкие с величиной отсчета 0,01 мм

δ_дет> δ_изм.

Выбор станкового средства измерения производим по табл.V. В графе, соответствующей 9 квалитету, для диапазона размеров св.10 до18 мм находим обозначение «7в», «7ж», «11а», «13а», «14а», «32б», «35б». По табл.I устанавливаем, что номером 7 индикаторы часового типа (ИЧ и ИТ) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, «в»- до 250 мм - штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (C-IV; Ш-11Н; ШМ-11Н), используемое перемещение измерительного стержня 2 мм, температурный режим 5˚С, δ_изм=10 мкм; под номером 7 индикаторы часового типа (ИЧ и ИТ) сценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, «ж»- до 250 мм - штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (C-IV; Ш-11Н; ШМ-11Н), используемое перемещение измерительного стержня 5 мм, температурный режим 5˚С, δ_изм=10 мкм; под номером 11 индикаторы многооборотные (2МИГ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 2 мм, «а»- используемое перемещение измерительного стержня ±0,30 мм, установочный узел- штативы с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (Ш-11Н и ШМ-11Н)., температурный режим 5˚С, δ_изм=6 мкм; под номером 13- головки измерительные пружинные (микрокаторы) (10ИГП, 10ИГПГ) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерений ±0,30 мм, «а»- используемое перемещение измерительного стержня ±0,30 мм, установочный узел- C-II стойки с пределом измерений 0-160 мм, вылетом головки 75 мм и диаметром колонки 50 мм, температурный режим 5˚С, δ_изм=7 мкм; под номером 14- Головки измерительные пружинные (микрокаторы) (5ИГП, 5ИГПГ) с ценой деления 0,005 мм и пределом измерений ±0,15 мм, «а»- используемое перемещение измерительного стержня ±0,15 мм, установочный узел стойка С-II стойки с пределом измерений 0-160 мм, вылетом головки 75 мм и диаметром колонки 50 мм, температурный режим 5˚С, δ_изм=5 мкм; под номером 32- микроскопы измерительные универсальные, «б»- форма детали цилиндрическая, метод измерения проекционный, температурный режим 5˚С, δ_изм=6 мкм; под номером 3- проекторы измерительные «б»- вариант использования, увеличение 20´, δ_изм=10 мкм;

Выбираем индикатор многооборотный с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 2 мм с установкой в штатив Ш-11Н ГОСТ 10197-70.
δ_дет> δ_изм.

3. Расчет допусков и посадок подшипника качения 6-214
Данный подшипник относится к шариковым радиальным однорядным открытым, класс точности 6, легкая серия диаметров 2. Основные размеры подшипника:

- номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника d=70 мм;

- номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца D=125 мм;

- номинальная ширина подшипника B=24 мм;

- номинальная высота монтажной фаски r=2,5 мм.

Внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение, а наружное кольцо - местное нагружение. Режим работы – тяжелый, ГОСТ 3325-85 «Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки» для такого случая рекомендует поля допусков цапфы вала, сопрягаемой с кольцом подшипника качения, m6 или n6. Выбираем поле n6,которое обеспечивает посадку с натягом. Так же на основании рекомендаций стандарта выбираем поле допуска отверстия корпуса Н7. Предельные отклонения средних диаметров колец подшипника качения определяем по ГОСТ 520-89 «Подшипники качения. Общие технические условия», предельные отклонения вала Ø70n6 и отверстия корпуса Ø125Н7– по ГОСТ 25347-82 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки» и расчеты сводим в таблицы (табл. 7 и 8).
Таблица 3 –Предельные размеры колец подшипника 6-214.

Размер, мм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dm max (dm max), мм	Dm min (dm min), мм
d=70	0	-12	70.000	69.988
D=125	0	-15	125.000	124.985

Таблица 4- Предельные размеры цапфы вала Ø70n6 и корпуса отверстия Ø125Н7.

Размер, мм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	D max (d max), мм	D min (d min), мм
d=70	+39	+20	70,039	70,020
D=125	+40	0	125,040	125

Строим схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей подшипникового узла и рассчитываем зазоры (натяги):

По d_m:

N_max= d_max -d_mmin= 70,039-69.988=0.051 мм=51мкм;
N_min= d_min- d_{m max} =70,020-70.000=0.020 мм =20 мкм;
N_ср=( N_max+ N_min)/2=(51+20)/2=35,5 мкм.


n6
+39

0 + +20


L6
-


d _max=70.039 мм

d _m ,d_{m max =}70,000 _мм




N_min=0,020 мм

d _min=70.020 мм




d_{m min}=74.985 мм
-12


N_max=0,051 мм


Рисунок 5 - Схема расположения полей допусков сопряжения Ø70L6/n6
По D_m:
S_max= D_max -D_mmin=125,040 – 124.985=0,055 мм=55 мкм;
S_min= D_min- D_{m max} =125,000 —125,000 =0,000 мм;
S_ср=(S_max +S_min)/2=(55+0)/2=27,5мкм.
T_S = IT_Dm + IT_D = 40 + 15 = 55 мкм.

Производим проверку наличия в подшипнике качения радиального зазора, который уменьшается по причине натяга при посадке на вал. В расчетах принимаем среднее значение натяга и среднее значение зазора в подшипнике как наиболее вероятные:

N_ср= 35,5 мкм;
N_эф=0,85* N_ср=0,85*35,5 =30,175 мкм= 0,0302 мм;
d_o=d_m+(D_m-d_m)/4=70,000+(125,000-70,000)/4=83,750 мм;
∆d₁= N_эф* d_m/d_o=0,0302*70,000/83,750=0,027 мм=27 мкм.
ГОСТ 24810-81 «Подшипники качения. Зазоры» определяем предельные значения теоретических зазоров в подшипнике 214 до сборки:

G_{r min} = 10 мкм;

G_{r mах} = 30 мкм.

Средний зазор в подшипнике 6- 214 определяется как полусумма предельных теоретических зазоров:

G_{r cp} = (G_{r min} + G_{r mах})/2 = (10 + 30)/2 = 20мкм.

Тогда

G_пос = G_{r cp} – Δd₁ = 20 – 27 = -7 мкм.

+40


D _max=125,040 мм

Н7


0 +


l6
-


D_{m ,} D_{m max =}125,000 _мм




D _min=125,000 мм




D_{m min}=124,985 мм
-15


S_max=0,055 мм



Рисунок 6 - Схема расположения полей допусков сопряжения Ø125Н7/l6мм.
Расчет показывает, что при назначении посадки Ø70L6/n6 по внутреннему диаметру зазор в подшипнике качения после посадки будет отрицательным.

Шероховатость посадочных поверхностей сопрягаемых с кольцами подшипника деталей зависит от диаметра и класса точности подшипника. По ГОСТ 3325-85 выбираем требования к шероховатости:

- посадочной поверхности вала под кольцо подшипника Ra 0,63;

- посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника Ra 0,63;

- торцовой поверхности заплечика вала и корпуса Ra 1,25.

В ГОСТ 3325-85 также нормированы требования к форме посадочных поверхностей вала и корпуса, сопрягаемых с кольцами подшипника, и к торцовому биению заплечиков вала и отверстия корпуса.

Из табл.4 ГОСТ 3325-85 выбираем значения:

- допуска круглости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 5,0 мкм;

- допуска профиля продольного сечения посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 5,0 мкм;

- допуска круглости посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 7,5 мкм;

- допуска профиля продольного сечения посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 7,5 мкм.

Из табл.5 ГОСТ 3325-85 выбираем торцовое биение заплечиков вала и корпуса:

-допуск торцового биения заплечика вала 19 мкм;

-допуск торцового биения заплечика корпуса 25 мкм;

5. Расчет допусков и посадок шпоночного соединения вала.
Исходные данные:

Диаметр вала Ø10 мм;

Длина шпонки l=25 мм;

Вид шпоночного соединения – нормальное.

Шпонка 3x3x25 ГОСТ 23360-78.



Произведем расчет шпоночного соединения:

По размеру b:

-паз вала B₁=3N9

ES=-4мкм;
EI=-29 мкм.
B_{1 max} =3,000-0,004=2,996 мм;
B_{1 min} =3,000-0,029=2,971 мм;
-ширина шпонки b₂=3h9

es=0;
ei=-25 мкм;
b_{2 max}=3,000-0=3,000 мм;
b_{2 min}=3,000-0,025=2,975 мм;
-паз втулки B₃=3Js9

ES=+12 мкм;
EI=-12 мкм.
B_{3 max}=3,000+0,012=3,012 мм;
B_{3 min}=3,000-0,012=2,988 мм.

Рассчитываем табличные зазоры (натяги) по размеру b:

+12


Js 9
+


B_{3 max}=3,012мм;

h9

N9
0

-4


B_{3 min}=2,988мм

B== 3,000мм
- -12


B_{1 max}=2,996мм

b_{2 min}=2,975мм
-29 -25


b_{2 max}=3,000мм

B_{1 min}=2,971мм ============0,029=2,971 мм

Рисунок 7 - Схема расположения полей допусков шпоночного соединения.

- Рассчитываем табличные зазоры (натяги) по размеру b:

соединение шпонки b₂ = 3h9 с пазом вала B₁ = 3N9:

S_1max = B_1max – b_2min = 2,996– 2,975= 0,021 мм,

N_1max = b_2max – B_1min = 3,000 – 2,971= 0,029 мм

+ -4


N9

h9
0

-


B₀=b₀=3,000мм



B_{1 max}=2,996мм
-25


N_{1 max}=0,029мм;

B_{1 min}=2,971мм

b_{2 max}=3,000мм

S_{1 max}=0,021мм;
-29


b_{2 min}=2,975мм



Рисунок 8- Схема расположения полей допусков ширины шпонки и шири-

ны паза вала.
соединение шпонки b₂ = 3h9 с пазом втулки B₃ = 3J_s9

S_2max = B_3max – b_2min = 3,012 – 2,975 = 0,037 мм,

N_2max = b_2max – B_3min = 3,000 – 2,988 = 0,012 мм.
+12


Js 9


+


h9
0


B_{3 max}=3,012мм
- -12


N_{2 max}=0,012мм



B₀=b₀=3,000мм

B_{3 min}=2,988мм
-25


b_{2 min}=2,975мм

b_{2 max}=3,000мм

S_{2 max}=0,037мм;



Рисунок 9- Схема расположения полей допусков ширины шпонки и шири-

ны паза втулки.
По высоте шпонке h:

-глубина паза вала

t₁=1,8 ^+0,2 мм (ГОСТ 23360-78),

t_{1 max}=2,000 мм;

t_{1 min}=1,800 мм;

-высота шпонки

h=3h11;

h_max=3,000 мм;

h_min=2,940 мм;

-глубина паза втулки

t₂=1,4^+0,2 мм;

t_{2 max}=1,600 мм;

t_{2 min}=1,400 мм.

Тогда:

S_max= t_{1 max} + t_{2 max}- h_min=2,000+1,600-2,940=0,660 мм;

S_min= t_{1 min}+ t_{2 min}- h_max=1,800 +1,400-3,000=0,200 мм.

По длине шпонки l=25 мм:

-длина шпонки
l₁ = 25h14 (ГОСТ 23360),

l_1max = 25,000 мм,

l_1min = 24,480 мм (ГОСТ 25346);

-длина паза вала

L₂ = 25 Н15 (ГОСТ 23360),

L_2max = 25,840 мм,

L_2min = 25,000 мм (ГОСТ 25346);

S_max = L_2max – l_1max = 25,840 – 24,480 = 1,360 мм,

S_min = L_2min – l_1min = 25,000 – 25,000 = 0,000 мм.


Рисунок 10- Схема расположения полей допусков по длине шпоночного паза.