Курсовой проект - Расчет точностных параметров - файл n1.docx

приобрести
Курсовой проект - Расчет точностных параметров
скачать (2832.5 kb.)
Доступные файлы (3):
n1.docx2904kb.18.06.2010 09:45скачать
n2.dwg
n3.doc82kb.09.04.2010 20:32скачать

n1.docx

Содержание

1.Расчет посадок гладких цилиндрических сопряжений 1

2. Выбор средств измерений 6

3. Выбор, обоснование и расчёт посадок подшипников качения 12

4. Расчёт допусков и посадок шпоночных соединений 17

5. Расчёт допусков и посадок резьбового сопряжения 20

6. Выбор и обоснование точностных параметров зубчатых колес. 25

Длина общей нормали рассчитывается по формуле: 26

7. Приборы для контроля комплексных и дифференцированных параметров зубчатых колес 27

Литература 30



  1. Расчет посадок гладких цилиндрических сопряжений


1.1 Заданием на курсовую работу дано сопряжение Ш200 H8/h7.

  1. Для вала Ш200h7 определяем предельные отклонения и размеры (по ГОСТ 25346-89):

Общий допуск IT7 = 25 мкм;

Основное (верхнее) отклонение es=0 мкм;

Нижнее отклонение ei = es - IT7=0-25=-25 мкм;

Максимальный диаметр вала dmax = d0 + es = 200+0=200,000 мм;

Минимальный диаметр вала dmin = d0 + ei = 200-0,025= 199,975 мм.


  1. Для отверстия Ш200H8 определяем предельные отклонения и размеры:

Общий допуск IT8 = 72 мкм;

Основное (нижнее) отклонение EI = 0 мкм;

Верхнее отклонение ES =0+72=72 мкм;

Максимальный диаметр отверстия Dmax = D0 + ES = 200+0,072=200,072 мм;

Минимальный диаметр отверстия Dmin = D0 + EI = 200+0=200,000 мм.

Результаты расчетов оформим в виде таблицы (табл.1).
Таблица 1 - Расчёт предельных размеров сопряжения

Размер

IT, мкм

es (ES),

мкм

ei(EI),

мкм

dmin(Dmin),

мм

dmax(Dmax),

мм

Ш200h7

25

0

-25

199,975

200,000

Ш200H8

72

72

0

200,000

200,072




  1. Рассчитываем предельные значения табличных зазоров (натягов) и строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей.


Dср=(Dmax+Dmin)/2= (200,072+200,000)/2=200,036 мм;

dср=(dmax+dmin)/2=(200,000+199,975)/2=199,9875мм;
Nmax = dmax – Dmin = es - EI =200,000-200,000 = 0 мм;

Smax= Dmax - dmin=ES – ei =200,072-199,975=0,097мм.


  1. Определяем допуск посадки:

T(S,N) = IT(D)+IT(d) = 72+25 = 97 мкм.


Рис. 1 – Схема расположения полей допусков посадки сопрягаемых деталей

Ш200 H8/h7.


  1. Сопряжение Ш36 M7/h7

  1. По ГОСТ для диаметра Ш36 M7 определяем предельные отклонения и размеры:

Допуск на отверстие IT7=25мкм;

Верхнее основное отклонение ES= - 9+?,

где ?=IT7 – IT6.

ES= - 9+?= - 9+9=0 мкм;

Нижнее отклонение EI=ES-IT=0-25=-25 мкм;

Наибольший предельный диаметр Dmax = D0 + ES = 36+0=36,000 мм;

Наименьший предельный диаметр Dmin = D0 + EI = 36-0,025=35,975 мм.


  1. По ГОСТ для вала Ш36 h7 определяем предельные отклонения и размеры:

Допуск на вал IT7 = 25 мкм

Верхнее отклонение es = 0

Нижнее отклонение ei = es-IT7 = 0-25= -25 мкм

Наибольший предельный диаметр вала dmax = d0 + es =36+0=36,000 мм

Наименьший предельный диаметр вала dmin = d0 + ei =36-0,025= 35,975 мм
Результаты расчётов оформим в виде таблицы (табл.2).

Таблица – 2 Расчет предельных размеров деталей сопряжения

Размер,

мм

IT, мкм

ES (es),

мкм

EI (ei),

мкм

Dmin (dmin),

мм

Dmax (dmax),

мм

Ш36M7

25

0

-25

35,975

36,000

36h7

25

0

-25

35,975

36,000




  1. Строим схему расположения полей допусков переходной посадки Ш36М7/h7 и рассчитываем предельные значения табличных натягов (зазоров).




Рис. 2 – Схема расположения полей допусков переходной посадки

Dcp = (Dmax + Dmin)/2 = (36,000+36,975)/2 = 35,9875 мм;

dcp = (dmax + dmin)/2 = (36,000+36,975)/2 = 35,9875 мм.


  1. Определяем предельные зазоры и натяги в партии соединений:

Smax = Dmax – dmin = 36,000-35,975= 0,025 мм;

Nmax = dmax – Dmin = 36,000-35,975= 0,025 мм.

  1. Определяем допуски посадки:

T(S,N) = ITD+ITd = 25+25=50 мкм.

Принимаем нормальный закон распределения размеров и рассчитываем предельные значения вероятных натягов и зазоров.

В рассматриваемом сопряжении Dср=dср, поэтому в данном сопряжении вероятность возникновения зазоров и натягов будет одинаково. Математическое ожидание зазоров и натягов равно нулю:

МS,N=Dср-dср=0.

  1. Рассчитываем стандартное отклонение зазоров (натягов):


?S,N = = = = 5,9 мкм

  1. Рассчитаем предельные значения вероятных зазоров и натягов:

Smax вер. = M(N) + 3?S,N = 0+3·5,9 = 17,7 мкм;

Nmax вер. = M(N) – 3?S,N = 6-3·5,9 = -17,7 мкм.

  1. Определяем вероятность получения зазора:

z = M(S,N)/?S,N = 0/5,9 = 0мкм

Ф(x=0) = 0.

Таким образом вероятность получения зазоров и натягов в сопряжении Ш36 M7/h7 составляет 50% на 50%.

  1. Строим кривую распределения вероятных зазоров и натягов.




Рис.3 – Схема распределения вероятных натягов и зазоров.


2. Выбор средств измерений


3.1 Необходимо подобрать средства измерений для контроля посадки 200H8/ h7. Для этого используем РД 50-98-86 «Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм».

1.Объект измерения – гладкий вал. Измерению подлежит наружный диаметр вала, равный 200мм с допуском h7.

а) Накладные средства.

Выбор накладного средства измерения производим по таблице VI РД 50 – 96 – 86. В графе, соответствующей 7 квалитету, для диапазона размеров св. 180 до 250 мм находим:

12/46;

4б, 5в, 6б.

[?] = 12 мкм – допускаемая погрешность,

IT = 46 мкм – допуск IT.

В таблице I РД 50 – 96 – 86 находим:

– микрометр гладкий с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере (микрометр при работе находится в стойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук оператора).

Температурный режим ± 5 оС.

Предельная погрешность измерения для диапазона 200 – 225мм – 10 мкм.

?пр<[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

5в – скобы индикаторные (СИ) с ценой деления 0,01 мм.

Вид контакта – линейчатый или плоскостный.

Используемое перемещение стержня –0,1мм.

Класс применяемых концевых мер – 4.

Температурный режим ± 5 оС.

Предельная погрешность измерения – 10 мкм.

?пр<[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.
06
Рис. 4. Скоба индикаторная.
- микрометры рычажные (МР и МРИ) с ценой деления 0,002 мм и 0,01 мм при настройке на нуль по концевым мерам длины и использовании отсчета на ±10 делениях шкалы и скобы рычажные (СР) с ценой деления 0,002 мм при настройке на нуль по концевым мерам длины при использовании на всем пределе измерения;

Класс применяемых концевых мер – 3;

Температурный режим ± 1 оС.

Предельная погрешность измерения 7 мкм.

?пр<[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.


013479 Рис. 5. Микрометр рычажный

Принимаем вариант 4б.

В данной методике выполнения измерений используется МК 225-2 ГОСТ 6507-90 (рис.1), установочные меры – номинальный размер 200мм с допускаемым отклонением длины

установочных мер от номинального размера микрометров 2 класса точности, ±2,0мкм.


Рис. 6. Микрометр МК225-2 ГОСТ 6507-90; 1 — скоба; 2 — пятка; 3 — микрометрический винт; 4 — стопор; 5 — стебель; 6 — барабан; 7 — трещотка.



По РД 50 – 96 – 86 измерения рекомендуется производить при условии надежной термоизоляции микрометра от рук оператора.

В соответствии с вариантом 4б РД 50 – 98 – 86 при измерении размеров микрометром МК225-2 ГОСТ 6507-90 с ценой деления 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере и температурном режиме ± 1°С предельное значение погрешности измерений ? не превысит 10 мкм, что меньше назначенной нами допустимой погрешности измерительного контроля [?]= 12 мкм.

Следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

б) Станковые средства.

Выбор станкового средства измерения производим по таблице V РД 50 – 96 – 86. В графе, соответствующей 7 квалитету, для диапазона размеров св. 180 до 250 мм находим обозначения:

12/46;

7г,з, 9а, 11а, 32а.

В таблице I РД 50 – 96 – 86 находим:

– индикаторы часового типа (ИЧ и ИТ) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, класс точности – 1.

Используемое перемещение стержня – 1 мм.

Класс применяемых концевых мер – 3.

Температурный режим ± 1 оС.

Предельная погрешность измерения – 9 мкм.

Установочные узлы (ГОСТ 10197-70) – штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм. (C-IV; Ш-11Н; ШМ-11Н);

?пр<[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

7з – индикаторы часового типа (ИЧ и ИТ) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, класс точности – 0.

Используемое перемещение стержня – 2 мм.

Класс применяемых концевых мер – 3.

Температурный режим ± 2 оС.

Предельная погрешность измерения – 10 мкм.

Установочные узлы (ГОСТ 10197-70) – штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм. (C-IV; Ш-11Н; ШМ-11Н);

?пр<[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

головки рычажно – зубчатые (2ИГ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 1 мм с настройкой по концевым мерам длины на любое деление.

Используемое перемещение стержня – 0,10 мм.

Класс применяемых концевых мер – 3.

Температурный режим – ±1 оС.

Предельная погрешность измерения – 6 мкм.

Установочные узлы (ГОСТ 10197-70) – штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм.;

?пр<[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

11а – индикаторы многооборотные (2МИГ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 2 мм.

Используемое перемещение стержня – ±2 мм.

Класс применяемых концевых мер – 4.

Температурный режим – ±2 оС.

Предельная погрешность измерения – 12 мкм.

?пр=[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

Установочные узлы (ГОСТ 10197-70) – штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм.

32а Микроскопы измерительные универсальные.

Форма детали : плоская.

Метод измерения :проекционный

Температурный режим: ±2 оС.

Принимаем вариант 7г.

В данной методике выполнения измерений используется индикатор Рис. 7.- Штатив Ш IIН – 8 ГОСТ 10197 – 70.
часового типа ИЧ10 ГОСТ 577-68 с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, класса точности 1 (рис.3), штатив Ш IIН – 8 ГОСТ 10197 – 70 (рис.2), концевые меры длины 3 кл. точности.


Рис. 8. Индикатор ИЧ10 кл.1 ГОСТ 577-68; 1 - головка измерительного наконечника, 2 – циферблат со шкалой, 3 – ободок, 4 – центральная стрелка, 5 – указатель числа оборотов, 6 – гильза, 7 - измерительный стержень, 8 –измерительный наконечник, 9 – корпус.
В соответствии с вариантом 7г РД 50 – 98 – 86 при измерении размеров индикатором часового типа ИЧ10 ГОСТ 577-68 с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, класс точности 1 на штативе Ш IIН – 8 ГОСТ 10197 – 70 с настройкой по концевым мерам длины 3 кл. точности в диапазоне длин 180 – 250 мм при используемом перемещении измерительного стержня до 1мм и температурном режиме ± 1°С предельное значение погрешности измерений ? не превысит 9 мкм, что меньше назначенной нами допустимой погрешности измерительного контроля [?]= 12 мкм.

Следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

Общий вид


2. Объект измерения – втулка. Измерению подлежит внутренний диаметр втулки, равный 200мм с допуском H8.

Выбор средства измерения производим по таблице VII РД 50 – 96 – 86. В графе, соответствующей 8 квалитету, для диапазона размеров св. 180 до 250 мм находим обозначения: 4б, 5б, 12.

В таблице II РД 50 – 96 – 86 находим:

- Нутромеры микрометрические (НМ) с величиной отсчета 0,01 мм;

Используемое перемещение измерительного стержня - 13мм,

Средство установки - аттестуется размер собранного нутромера,

Шероховатость поверхности отверстий, Ra – 5 мкм;

Температурный режим для диапазона 120-500мм: ±3 оС.

Предельная погрешность измерения – 15 мкм.

?пр=[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

- Нутромеры индикаторные (НИ) с ценой деления отсчетного устройства 0,01 мм (штангенциркули имеют нижний предел измерения 10 мм, нутромеры индикаторные 6 мм);

Используемое перемещение измерительного стержня – 0,1мм,

Средство установки - концевые меры длины 3 класса с боковиками или микрометры (при использовании для установки на размер концевых мер, вместо микрометров, предельная погрешность уменьшается на 2-3 мкм),

Шероховатость поверхности отверстий, Ra – 1,25 мкм,

Температурный режим для диапазона 120-500мм: ±3 оС;

Предельная погрешность измерения – 15 мкм.

?пр=[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

12 - Микроскопы универсальные измерительные при использовании штриховой головки.

Температурный режим для диапазона 120-500мм: ±2 оС;

Предельная погрешность измерения – 7 мкм.

?пр=[?] - следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.
Принимаем вариант 5б.

В данной методике выполнения измерений используется нутромер НИ 160-250 – 1 ГОСТ 868-82, концевые меры длины 3 кл. точности с боковиками.

настройка нутромера
Рис. 9. Нутромер индикаторный НИ 160 – 250 – 1 ГОСТ 868 – 82; 1 -боковики, 2 -измерительный стержень и сменная вставка, 3 – концевые меры длины, 4 –державка (струбцина), 5 – центрирующий мостик, 6 – трубка корпуса, 7 – стопорный винт, 8– индикатор.

В соответствии с вариантом 5б РД 50 – 96 – 86 при измерении размеров нутромером индикаторным НИ 160 – 250 – 1 ГОСТ 868 – 82 с ценой деления отсчетного устройства 0,01 мм, с настройкой по концевым мерам длины 3 кл. точности с боковиками в диапазоне длин 120 – 250 мм при используемом перемещении измерительного стержня до 0,1мм и температурном режиме ± 3°С предельное значение погрешности измерений ? не превысит 15 мкм, что меньше назначенной нами допустимой погрешности измерительного контроля [?]= 18 мкм.

Следовательно, выбранная методика выполнения измерений соответствует установленным требованиям точности.

3. Выбор, обоснование и расчёт посадок подшипников качения


Заданием на курсовое проектирование задан узел редуктора (чертеж узла эскиз 6, позиция 3). Тема проекта: расчет точностных параметров. Задача: назначить посадки на сопрягаемых поверхностях деталей.

Описание редуктора.

В редукторе со сборным корпусом 1 в подшипниках качения 10 (2шт.) установлен вал 2. На валу 2 установлено зубчатое колесо 3. Шпонка 11 входит в пазы вала 2 и зубчатого колеса 3 и предназначена для передачи крутящего момента.

Винты 6 (8 шт.) предназначены для крепления на корпусе 1 крышек 4 и 5. В крышке 4 установлена манжета 7.

Рис.1. Эскиз редуктора
В заданном узле редуктора (рис.1) гладкими цилиндрическим сопряжениями являются соединения: вал поз.2 с распорной втулкой поз.8; колесо зубчатое поз.3 с валом поз.2; кольцо внутреннее подшипника поз.10 с цапфой вала поз.2; кольцо наружное подшипника поз.10 с корпусом поз.1; крышки поз.4, 5 с корпусом поз.1. Вращающий момент с зубчатого колеса поз.3 на вал поз.2 передается с помощью призматической шпонки 11 (исполнение 1). Вал поз.2 вращается относительно корпуса поз.1 при помощи подшипников качения поз.10.
3.1. Заданием на курсовую работу выдан подшипник шариковый радиальный однорядный 6 – 410 ГОСТ 8338 – 75. Режим работы – нормальный.

Данный подшипник относится к шариковым радиальным однорядным открытым, серия диаметров тяжелая (4), серия ширин – узкая. Основные размеры подшипника:

3.2. Выбираем посадки внутреннего кольца подшипника на вал и наружного кольца в корпус.

Вращающим элементом в узле является вал, поэтому внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционное нагружение, и во избежание проскальзывания кольца относительно вала необходимо выбрать посадку с натягом.

Наружное кольцо подшипника установлено в корпус неподвижно, испытывает местное нагружение, и поэтому необходимо выбрать посадку с зазором.

По ГОСТ 3325 – 85, таблица 1, приложение 5:

Выбираем посадку Ш50 L6/k6


Выбираем посадку Ш130 H7/l6.
Предельные отклонения средних диаметров колец подшипника качения определяем по ГОСТ 520 – 2002, предельные отклонения вала Ш50k6 и отверстия корпуса Ш130Н7 – по ГОСТ 25347-82 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки» и расчеты сводим в таблицы 1 и 2.
Таблица 3 – Предельные размеры цапфы вала

Размер, мм

ES(es), мкм

EI(ei), мкм

D max(d max), мм

D min(d min), мм

50

+21

+2

50,021

50,002

130

+40

0

130,04

130,000

Таблица 4 – Предельные размеры колец подшипников качения

Размер, мм

ES(es), мкм

EI(ei), мкм

Dm max(dm max), мм

Dm min (dm min), мм

50

0

-12

50,000

49,988

130

0

-18

130,000

129,982


Строим схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей подшипникового узла и рассчитываем зазоры (натяги).
Nmax = dmax – dm min = 50,021- 49,988= 0,033 мм = 33 мкм;

Nmin = dmindm max = 50,002- 50,000= 0,002мм = 2 мкм;
Ncp = (Nmax + Nmin)/2 = (33+2)/2 = 17,5 мкм.



Рис.10. Схема расположения полей допусков сопряжения Ш50 L0/k6
По Dm:
Smax = DmaxDm min = 130,040- 129,982= 0,058 мм = 58 мкм;
Smin = Dmin – Dm max = 130,000- 130,000= 0 мм;
Scp = (Smax + Smin)/2 = (58+ 0)/2 = 29 мкм;
TS = ITDm + ITD = 18+40 = 58 мкм.

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

Ncp = 17,5 мкм;

Nэфф = 0,85·17,5 = 14,875 мкм = 0,014875 мм;
d0 = dm + (Dmdm)/4 = 50,000 + (130,000 – 50,000)/4 = 70,000 мм;
?d1 = Nэфф·dm / d0 = 0,014875 ·50/70 = 0,0106 мм = 10,6 мкм.



Рис.11. Схема расположения полей допусков сопряжения Ш130 H7/l0

По ГОСТ 24810 определяем предельные значения теоретических зазоров в подшипнике 410 до сборки:

Gr min = 6 мкм;
Gr mах = 28 мкм.
Gr cp = ( Gr min + Gr mах)/2 = (6 + 28)/2 = 17 мкм.

Тогда

Gпос = Gr cp – ?d1 = 17 – 10,6 = 6,4 мкм.

Расчёт показывает, что при назначении посадки Ш50 L0/k6 по внутреннему диаметру зазор в подшипнике качения после посадки будет положительным.

По ГОСТ 20226 – 82 «Подшипники качения. Заплечики для установки подшипников качения. Размеры» определим диаметры заплечиков вала и корпуса.

Для диаметра вала d = 50 мм шариковых подшипников наименьший и наибольший диаметры заплечика соответственно равны и . Выбираем для правого подшипника диаметр заплечика мм, для левого подшипника -

Для внутреннего диаметра корпуса D=130мм шариковых подшипников наибольший и наименьший диаметры заплечиков и . Выбираем диаметр заплечика .

По ГОСТ 3325, табл. 3, выбираем требования к шероховатости:

Назначаем более жесткие требования к шероховатости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника Ra0,32мкм, посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника Ra0,32мкм, торцовой поверхности заплечика Ra1,25мкм.

ГОСТ 3325 предъявляет требования к форме посадочных поверхностей вала и корпуса, сопрягаемых с кольцами подшипника, и к торцовому биению заплечиков валов и отверстий корпусов.

По табл. 4 ГОСТ 3325 выбираем значения:

ГОСТ 3325 нормирует также торцовое биение заплечиков валов и отверстий корпусов:

В соответствии с ГОСТ 3325 рассчитаем допуск соосности посадочных поверхностей вала и корпуса. Подшипник 410 имеет ширину В2=30мм и относится к группе радиальных однорядных шариковых. Примем нормальный ряд зазоров. Тогда допуск соосности поверхностей вала составит Тсоосн=4· В2/10= 4·30/10= 12мкм.

Для поверхности корпуса Тсоосн=8· В2/10= 8·30/10=24мкм.

4. Расчёт допусков и посадок шпоночных соединений


  1. По ГОСТ 23360-78 для вала 16 мм выбираем размеры шпонки.



Рис.12. Схема шпоночного соединения

Ширина шпонки b = 5 мм;

Высота шпонки h = 5 мм;

Длина шпонки l=25 мм;

Глубина паза вала t1 = мм;

Глубина паза детали t2 = мм;

Вид соединения – плотное.


  1. Исходя из выбранных параметров, рассчитываем шпонку:

Шпонка 5Ч5Ч25 ГОСТ 23360-78.


  1. Расчет шпоночного соединения по ширине шпонки b.

b=5 h9

es=0 мкм b1max=b+es=5,000+0=5,000 мм

ei= - 30мкм b1min=b+ei=5,000+(-0,030)=4,970 мм
b1=5 P9 – ширина паза вала
ES=-12 мкм B1max=b1+ES=5,000+(-0,012)=4,988 мм

EI=-42мкм B1min=b1+EI=5,000+(-0,042)=4,958 мм
b2=5 P9 – ширина паза втулки
ES=-12 мкм B2max=b2+ES=5,000+(-0.012)=4,988 мм

EI=-42 мкм B2min=b2+EI=5.000+(-0,042)=4,958 мм
Строим схемы расположения полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки b.



Рис.13 – Схема расположения полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки

  1. Определяем предельные зазоры (натяги) посадки 16 P9/h9.

S1max=S2max=B1max-b1min=4,988-4,970=0,018мм

N1max=N2max=b1max-B1min=5,000-4,958=0,042мм


  1. Расчет шпоночного соединения по высоте шпонки h.

h=5 h9

es=0 мкм hmax=h+es=5,000+0=5,000 мм

ei=-30 мкм hmin=h+ei=5,000+(-0,030)=4,970 мм

t1=3 мм – высота паза вала

ES=0.2 мм t1max=t1+ES=3,000+0,200=3,200 мм

EI=0 мм t1min=t1+EI=3,000+0=3,000 мм

t2=2.3 мм – высота паза втулки

ES=0.2 мм t2max=t2+ES=2,300+0,200=2,500 мм

EI=0 мм t2min=t2+EI=2,300+0=2,300 мм


  1. Определяем предельные зазоры по высоте шпонки h.

Smax=(t1max+t2max)-hmin=(3,200+2,500)- 4,970 =0,730 мм

Smin=(t1min+t2min)-hmax=(3,000+2,300)-5,000=0,300 мм


  1. Расчет шпоночного соединения по длине шпонки l.

По ГОСТ 23360-78 выбираем длину шпонки l = 25мм.

Длина шпонки l=25 h14 (ГОСТ 23360)

es=0 мм lmax=l+es=25,000+0=25,000 мм

ei=-0,52 мм lmin=l+ei=25,000+(-0,520)=24,480 мм (ГОСТ 25346)

Длина паза вала L=25 H15 (ГОСТ 23360)

ES=0.84 мм Lmax=L+es=25,000+0,840=25,840 мм

EI=0 мм Lmin=L+ei=25,000+0=25,000 мм (ГОСТ 25346)


  1. Строим схемы расположения полей допусков шпоночного соединения по длине шпонки l.



Рис. 14. Схема расположения полей допусков шпоночного соединения по длине шпонки


  1. Определяем предельные зазоры в посадке:

Smax = L max – lmin = 25,840- 24,480= 1,36 мм;

Smin = L min – lmax = 25,000- 25,000= 0 мм.

  1. Для обеспечения собираемости шпоночного соединения к шпоночным пазам вала и колеса устанавливаем допуски на параллельность шпоночного паза относительно оси детали и на его симметричность.

ТII=0,6IT - 60% от допуска на ширину шпоночного паза.

Тч=2IT – два допуска на ширину шпоночного паза.

ТII= 0,6 Ч30=18 мкм,

Тч=2Ч30=60 мкм.





5. Расчёт допусков и посадок резьбового сопряжения


  1. а) Дана резьбовая посадка: М50Ч2 – 5G/5h6h

M – резьба метрическая,

50 – номинальный диаметр сопряжения,

2 - шаг резьбы,

5G/5h6h – резьбовая посадка,

где 5G –поле допуска внутренней резьбы по среднему D2 и внутреннему D1 диаметру гайки;

5h – поле допуска наружной резьбы (болта) по среднему диаметру d2;

6h - поле допуска наружной резьбы (болта) по наружному диаметру d.

  1. Определяем номинальные размеры резьбы по ГОСТ 24705:

d = D = 50,000 мм

d2 = D2 = 48,701 мм

d1 = D1 = 47,835 мм

d3 = 47,546 мм.

  1. Определяем предельные отклонения и размеры резьбового соединения М50Ч2– 5G/5h6h по ГОСТ 16093 и результаты представим в таблице (табл. 3).


Таблица 5- Предельные отклонения диаметров резьбовых поверхностей

Номинальный

диаметр

резьбы, мм

Предельные отклонения болта, мкм

Предельные отклонения гайки, мкм

еs

ei

ES

EI

D = d = 50,000

0

-280

не ограничено

+38

D2 = d2 = 48,701

0

-140

+338

+38

D1 = d1 = 47,835

0

не ограничено

+228

+38


Определяем предельные размеры внутренней резьбы (гайки) и наружной резьбы (болта), и результаты представляем в таблице (табл.4).

Таблица 6 - Предельные размеры резьбовых поверхностей (по диаметрам)

Предельный

размер,

мм

Болт

Гайка

d, мм

d2, мм

d1, мм

D, мм

D2, мм

D1, мм

Наибольший

50,000 -

- 0 =

=50,000

48,701-

-0=

=48,701

47,835-

-0 =

=47,835

не ограни- чен

48,701+

+0,338=

=49,039

47,835+

+0,228=

=48,063

Наименьший

50,000-

-0,280=

=49,720

48,701-

-0,140=

=48,561

не

ограни

чен

50,000+

+0,038= =50,038

48,701+

+0,038=

=48,739

47,835+

+0,038=

=47,873



  1. Строим схему расположения полей допусков резьбового сопряжения М50x2-5G/5h6h



Рис.15 - Схема расположения полей допусков резьбового сопряжения М50x2-5G/5h6h

  1. . Рассчитываем предельные значения зазоров в резьбовой посадке:


По D (d):

Smin=Dmin-dmax=50,038- 49,720= 0,318 мм;

Smax – не нормируется.
По D2 (d2):

S2min=D2min-d2max=48,739- 48,701= 0,038 мм;

S2max=D2max-d2min=49,039- 48,561= 0,478 мм.
По D1 (d1):

S1min=D1min-d1max=47,873- 47,835= 0,038 мм;

S1max не нормируется.

б) Дана резьбовая посадка: М20Ч1,5 – 4H6H/4j:

M – резьба метрическая,

20 – номинальный диаметр сопряжения,

1,5 – шаг резьбы мелкий,

4Н6H/4j – резьбовая посадка,

где 4Н – поле допуска внутренней резьбы (гайки) по среднему

диаметру D2;

6H – поле допуска внутренней резьбы (гайки) по внутреннему

диаметру D1;

4j –поле допуска наружной резьбы (болта) по среднему диаметру d2.

6g - поле допуска наружной резьбы (болта) по наружному диаметру d.


  1. . Определяем номинальные значения диаметров внутренней резьбы (гайки) и наружной резьбы (болта) по ГОСТ 24705:

d = D = 20,000 мм;

d2 = D2 = 19,026 мм;

d1 = D1 = 18,376 мм;

d3=18,160 мм;

Р=1,5 мм.

  1. Определяем предельные отклонения и размеры резьбового соединения М20Ч1,5– 4H6H/4j по ГОСТ 16093 и результаты представим в таблице (табл.5).

Таблица 7- Предельные отклонения диаметров резьбовых поверхностей

Номинальный

диаметр

резьбы, мм

Предельные отклонения болта, мкм

Предельные отклонения гайки, мкм

еs

ei

ES

EI

D = d = 20,000

-32

-268

не ограничено

0

D2 = d2 = 19,026

+49

-41

+118

0

D1 = d1 = 18,376

+49

не ограничено

+300

0


Определяем предельные размеры внутренней резьбы (гайки) и наружной резьбы (болта), и результаты представляем в таблице (табл.6).

Таблица 8 - Предельные размеры резьбовых поверхностей (по диаметрам)

Предельный

размер,

мм

Болт

Гайка

d, мм

d2, мм

d1, мм

D, мм

D2, мм

D1, мм

Наибольший

20,000 -

- 0,032 =

=19,968

19,026 +0,049 =

=19,075

18,376 -

-0,032 =

=18,344

не ограни- чен

19,026 +

+0, 118=

=19,144

18,376 +

+0,300=

=18,676

Наименьший

20,000-

-0,268=

=19,732

19,026 -

-0,041=

=18,985

не

ограни

чен

20,000+

+0= =20,000

19,026 +

+0=

=19,026

18,376 +

+0=

=18,376



  1. Строим схему расположения полей допусков резьбового сопряжения М20Ч1,5 – 4H6H/4j



Рис.16. Схема расположения полей допусков резьбового сопряжения М20Ч1,5 – 4H6H/4j
Рассчитываем предельные значения натягов и зазоров в резьбовой посадке (только по среднему диаметру):

N2 max = d2max – D2min = 19,075- 19,026= 0,049 мм;

S2 max = D2max - d2min = 19,144- 18,985= 0,159 мм.


6. Выбор и обоснование точностных параметров зубчатых колес.


1. Заданием на курсовую работу выдано зубчатое колесо: m=4 мм, Z=30.

2. Для заданного зубчатого колеса назначены степени точности по нормам точности.

8 – по норме кинематической точности,

7 – по норме плавности,

6 – по норме полноты контакта зубьев.

Вид сопряжения – Д, вид допуска бокового зазора – d и класс точности отклонения межосевого расстояния – III.

Таким образом, обозначение зубчатого колеса:
8-7-6-Д ГОСТ1643-81

3. Для заданных степеней точности выбираем показатели контрольного комплекса:

3.1 По норме кинематической точности:

Допуск на кинематическую погрешность зубчатого колеса:

=90+14=104 мкм

где - допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса (табл.7 ГОСТ 1643);

- допуск на погрешность профиля зуба (табл.8 ГОСТ 1643).

3.2 По норме плавности:

- допуск на местную кинематическую погрешность зубчатого колеса.

=32 мкм (табл.8 ГОСТ 1643);

3.3 По норме полноты контакта зубьев:

- допуск на погрешность направления зуба

=9 мкм (табл.11 ГОСТ 1643);

3.4 По норме бокового зазора:

- наименьшее дополнительное смещение исходного контура (табл.14 ГОСТ1643);



- допуск на смещение исходного контура (табл.15 ГОСТ 1643);


Длина общей нормали рассчитывается по формуле:


W=W’Ч z = 10,7523Ч4=43,0104мм.

где W’- длина общей нормали при m=1мм, для числа зубьев z, охватываемых при измерении. [14, с.361,т.5.30]

Отклонения средней длины общей нормали:

(I)=-14 мкм - наименьшее отклонения средней длины общей нормали (слагаемое I);

(II)=-40 мкм - наименьшее отклонения средней длины общей нормали (слагаемое II);

=(-14)+(-40)=-54 мкм

Допуск на среднюю длину общей нормали

=40 мкм

=-=-54-40=-94 мкм

Длина общей нормали W=43,010 мм.


7. Приборы для контроля комплексных и дифференцированных параметров зубчатых колес





  1. Контроль межосевого расстояния.


Измерительное межосевое расстояние за оборот Fi'' в двухпрофильном зацеплении контролируют с помощью приборов МЦ-160М, МЦ-400Б,Э, МЦ-320М, МЦМ-630, БВ-5050, БВ-5029, БВ-5077.
Рис.5.1.1.- Схема межосеметра (межцентрометра МЦ).


Прибор (рис.9.1.1). имеет оправки 4 и 5, на которые насаживаются контролируемое колесо 6 и образцовые 3 зубчатые колеса. Оправка 5 расположена на неподвижной каретке 7, положение которой может изменяться лишь при настройке на требуемое межцентровое расстояние. Оправка 4 расположена на подвижной каретке 2, которая поджимается пружиной так, что зубчатая пара 3-6 находится всегда в плотном соприкосновении по обеим сторонам профилей зубьев. При вращении зубчатой пары вследствие неточностей ее изготовления измерительное межосевое расстояние изменяется, что фиксируется отсчетным или регистрирующим прибором 1.


  1. Контроль радиального биения зубчатого венца Frr.


Контроль радиального биения зубчатого венца производится на приборах

типа 25003, БВ05015, БВ-5050, БВ-5060, БВ-5061.



Рис.5.1.2.- Схема биениемера (БВ-5015).

Радиальное биение зубчатого венца 1 контролируется на биениемерах рис.9.1.2., имеющих модульные профильные наконечники 2 с углом конуса 40 для контроля наружных зубчатых колес ( для контроля внутренних зубчатых колес наконечники имеют сферическую форму ). разность положений наконечников, определяется с помощью каретки 4 и индикатора 3, характеризует биение зубчатого венца.


  1. Измерение шага зацепления fpbr.

Контроль шага зацепления производится на приборах типа 21802, 21702, 21703, БВ5070 и др.
Рис.5.1.3.- Схема эвольвентамера (тип БВ-5062).


Погрешность профиля выявляют на эвольвентомерах рис.9.1.3., сопоставляя теоретическую эвольвенту, воспроизводимую прибором, с реальной эвольвентой контролируемого зуба. В приборе типа БВ-5062 теоретическая эвольвента воспроизводится образцовым сектором 1, расположенным на одной оси с контролируемым колесом. В качестве линейки обката служит каретка 3, которая связана с сектором с помощью охватывающих его с двух сторон лент 2. Радиус основной окружности меняют при настройке путем изменения положения упора 4, находящегося на измерительной каретке 5. Микроскоп 6 служит для настройки прибора на требуемый радиус основной окружности.


  1. Контроль бокового зазора Jn.

Контроль бокового зазора производится на приборах типа НЦ23500-23800.

Боковой зазор между неработающими профилями зубьев в собранной передаче можно контролировать с помощью набора щупов, с помощью заложенной между зубьями свинцовой проволочки или методом люфтования. В последнем случае одно из зубчатых колес медленно вращается, а второе при этом совершает высокочастотные колебания, амплитуда которых характеризует боковой зазор. В реальном зубчатом колесе боковой зазор образуется в результате утонения зуба при смещении исходного режущего контура на зуб колеса. Это смещение измеряют на тангенциальных зубомерах рис.9.1.4., имеющих два базовых щупа 1 и 2, измерительный наконечник 3 и показывающий прибор 4. Перед измерением зубомер настраивают на заданный модуль по ролику расчетного диаметра.



Рис.5.1.4. Схема тангенционального зубомера.


Литература



1. ЕСДиП25346-89

2. РД 50-98-86

3. ГОСТ 24810-81

4. ГОСТ 2015-84

5. ГОСТ 23360-78

6. ГОСТ 1643-81

7. ГОСТ 14784-69

8. ГОСТ 18360-73

9. ГОСТ 24853 – 81

10.ГОСТ 3325

11. ГОСТ 24643

12.ГОСТ 24705-81

13.Нормирование точности и технические измерения. Курсовое проектирование: учебно-методическое пособие для студентов инженерно-технических специальностей. В 2 ч. Ч. 1/ Б. В. Цитович [и др.]; под ред. Б. В. Цитовича и П. С. Серенкова. – Мн. : БНТУ, 2006. – 176 с.

14. Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч./В.Д.Мягков, М.А.Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.; Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. Ч.2. 448 с., ил.




Содержание 1.Расчет посадок гладких цилиндрических сопряжений 1
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации