Курсовой проект - Расчет и выбор посадок различных соединений (вариант 489) - файл n1.doc

приобрести
Курсовой проект - Расчет и выбор посадок различных соединений (вариант 489)
скачать (733 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc733kb.08.07.2012 19:49скачать

n1.doc





ВВЕДЕНИЕ
Для повышения технического уровня и качества продукции, роста производительности труда, экономии трудовых и материальных ресурсов, необходимо во всех отраслях народного хозяйства развивать и совершенствовать системы стандартизации на основе внедрения достижений науки, техники и практического опыта.

Необходимо усилить действительное и активное влияние стандартов на выпуск продукции, соответствующей по своим технико-экономическим показателям высокому мировому уровню.

Сегодня вопросы качества продукции невозможно решить без расширения работ по совершенствованию системы взаимозаменяемости, метрологического обеспечения, улучшения методов и средств контроля продукции.

Курс «Метрология, стандартизация и сертификация» является логическим завершением цикла общетехнических курсов теории механизмов и машин, технологии металлов, сопротивлении материалов, деталей машин.

Стандартизация основывается на объединенных достижениях науки, техники и практического опыта и определяет основу не только настоящего, но и будущего развития и должна осуществляться неразрывно с прогрессом.


1 ОБОЗНАЧЕНИЕ, АНАЛИЗ И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СОЕДИНЕНИЙ
Исходные данные даны в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Исходные данные



DN, мм

Поля допусков

отверстия

вала

H6**

U8**

M8

n7**

h6*

m6**

Предельные отклонения, мкм

50

ES(es)

+16

-70

+5

+42

0

+25

EI(ei)

0

- 109

-34

+17

-16

+9

* предпочтительные поля допусков

** рекомендуемые поля допусков


Возможные сочетания полей допусков даны в таблице 1.2.
Таблица 1.2 Возможные сочетания полей допусков



















Примечание: рекомендуемых и предпочтительных посадок нет.



­

Разместим посадки по системам и группам в таблицу 1.3

Таблица 1.3 Посадки по системам и группам




Система

Посадки




с зазором

с натягом

переходные





CH




50


50




































Ch




50


50


Комбини-рованная



50

50

50

50





CH или Ch

50








50- посадка выполнена в системе отверстия с натягом и образована рекомендуемым полем допуска отверстия и рекомендуемым полем допуска вала.
Определим элементы присоединительных размеров для сопряжения

DMAX=DN+ES=50+0,016=50,016 мм

DMIN=DN+EI=50+0=50 мм

dMAX=D­N+es=50+0,042=50,042 мм

dMIN= N+ei=50+0,017=50,017 мм

TD=ES-EI=0,016-0=0,016 мм

Td=es-ei=0,042-0,017=0,025 мм

TD =50,016-50=0,016 мм

Td = dMAX - dMIN =50,042-50,017=0,025 мм
Установим величину шероховатости поверхности вала и отверстия в зависимости от номинального размера и квалитета.:

Шероховатость отверстия Ra=0,8, вала Ra=1,6
Погрешность формы для деталей соединения при нормальной относительной геометрической точности 60 %.

== 16/20,6=4,8 мкм

= =25/20,6=7,5 мкм

Числовые значения допусков формы округляем в меньшую сторону по ГОСТ 24643-81
=4 мкм; =6 мкм.
Определяем предельные натяги и допуск посадки

Nmin = ei-ES=0,017-0,016=0,001 мм

Nmax =es-EI=0,042-0=0,042 мм

Nmin = dMIN-DMAX =50,017-50,016=0,001 мм

Nmax= dMAX- DMIN =50,042-50=0,042 мм

TN= NMax - NMin =0,042-0,001=0,041 мм

TN= TD+Td=0,016+0,025=0,041 мм
Схема полей допусков посадки показана на рисунке 1.1.



Предельные отклонения в мкм

Рисунок 1.1 Схема посадки 50
Интервалы годности деталей, мм

Условия годности: Dmin ? De ? Dmax dmin ? de ? dmax

-детали годные: 50 ? De ?50,016 50,017 ? de ? 50,042

-брак исправимый De < 50 de > 50,042

-брак неисправимый De >30,033 de < 50,017


Эскизы сборочного и рабочего чертежей деталей сопряжения изображены на

рисунке 1.2.



Рисунок 1.2 Обозначение точности на чертежах

Универсальный инструмент для измерения размеров
Таблица 1.4 Выбор универсальных средств измерения

Обозначение детали

Т, мкм

, мкм

мкм

Наименование средств измерения

Условия измерения

Отверстие

50

16

5

5

Нутромер индикаторный с ценой деления 0,01 мм

Ra=0,32мкм; =3; перемещение измерительного стержня 0,03 мм;

концевые меры длины 2 класса или установочные кольца (до 160 мм)

Вал 50

25

7

5

Микрометр гладкий с величиной отсчета 0,1 мм

В стойке; =5;

любой контакт



2. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК С НАТЯГОМ
Исходные данные даны в таблице 2.1

Таблица 2.1 Исходные данные


Размеры соединения, мм


Нм

Материалы сопрягаемых деталей

Шероховатость мкм,

Система

Условия сборки

d2,мм

d,мм

d1,мм

l,мм

отверстия

вала

RZD,мкм


RZd,мкм

90

60

30

150

1500

Сталь 15Х

Бр А9Ж4Л

0,8


0,4

СH

С нагревом отверстия




Материал

Коэффициент трения при распрессовке

модуль упругости E ,

Па

коэффициент Пуассона

предел текучести

т, , МПа

Коэффициент

линейного расширения

1/град

Отверстие

Сталь 15Х


0,05-0,1

210

0,3

490

12,4

Вал

Бр А9Ж4Л

0,8410

0,35

235

19,2


Определение требуемого минимального удельного давления на контактных поверхностях соединения из условия:



P= =Па =17,68 МПА

где - крутящий момент;

d номинальный размер соединения;

l длина соединения;

f- коэффициент трения.
Определим коэффициент Ляме по формулам:





где d2 наружный диаметр втулки;

d номинальный диаметр соединения;

d1 диаметр отверстия вала, если вал полый.
Определим минимально допустимый натяг, при котором соединение под нагрузкой останется неразъемным:


Определяем максимально допустимое удельное давление, при котором пластические деформации на контактных поверхностях не возникают. Расчет ведется на основе теории наибольших касательных напряжений.




Определяем величину наибольшего натяга расчетного, принимая к расчету допустимое удельное давление более слабой детали.


Определим предельные допустимые натяги:

NMIN F=NMIN расч.+U

NMAX F=NMAX расч.+U

где u значение поправки, учитывающее смятие неровностей поверхностей сопрягаемых деталей при запрессовке.

U=1,2(RZD+RZd)= 1,2(0,8+0,4)=1,44мкм

NMIN F=32,38+1,44=33,82 мкм

NMAX F=185,3+1,44=186,74 мкм

Округляем: NMIN F=34 мкм; NMAX F=186 мкм
Подбираем посадку по ГОСТ 25347-82 с учетом следующих условий:

NMAX Т<NMAX F на величину запаса прочности при сборке соединения (NЗС номинальный запас прочности);

NMIN T>NMIN F на величину запаса прочности при эксплуатации (NЗЭ эксплуатационный запас прочности), здесь NMIN T, NMAX T натяг, соответствующий табличным значениям предельных отклонений по ГОСТ25347-82 для выбранной посадки.
По ГОСТ 24347-82 выбираем поле допуска вала : 60 х8

По ГОСТ 24347-82 выбираем поле допуска отверстия: 60 Н9

Имеем посадку: 60

Выполним расчетную схему посадки с натягом на рисунке 2.1


Предельные отклонения в мкм

Рисунок 2.1 Расчетная схема посадки с натягом в системе вала
Определим коэффициент запаса прочности выбранной посадки:

Допуск посадки:

TN=TD+Td=74+46=120 мкм

1,12
Определим температуру нагрева отверстия

,

где - Sсб - сборочный зазор, принимается равным абсолютному значению основного отклонения G(g) для номинального размера посадки; мм;

- коэффициент линейного расширения;

tП - нормальная температура помещения.
С

3 ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ
Исходные данные даны в таблице 3.1.
Таблица 3.1 Исходные данные

Условное обозначение подшипника

КП

R, кН

F

Вид нагружения колец подшипника

наружного

внутреннего


307

1,6

13,5

1,8

циркуляционное

местное



Запишем в таблицу 3.2 основные габаритные размеры подшипника по ГОСТ 8338-75
Таблица 3.2 Основные габаритные размеры подшипника

d, мм

D, мм

B, мм

r, мм

35

80

21

2,5



Определим интенсивность радиальной нагрузки:



где R радиальная нагрузка, кН;

B ширина кольца, м;

r радиус скругления фаски, м;

КП коэффициент, зависящий от характера нагрузки

F коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами шариков при наличии осевой нагрузки

-коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе. При сплошном вале = 1.

Поле допуска поверхности корпуса, сопрягаемого с циркуляционно нагруженным наружным кольцом подшипника по ГОСТ 3325-85: 80Р7 .:

Поле допуска поверхности вала, сопрягаемого с местно нагруженным внутренним кольцом подшипника по ГОСТ 3325-85: 35h6

Предельные отклонения присоединительных диаметров подшипников качения по ГОСТ 520-89:

Внутреннее кольцо подшипника 35LO

Наружное кольцо подшипника - 80lO

Схемы полей допусков сопряжений колец подшипника с валом и корпусом изображены на рисунках 3,1 и 3,2.



Предельные отклонения в мкм
Рисунок 3.1 Схема полей допусков сопряжения внутреннее кольцо подшипника

вал



Предельные отклонения в мкм
Рисунок 3.2 Схема полей допусков сопряжения корпус наружное кольцо

подшипника

Вычертим эскизы деталей с обозначением точности подшипников качения на рисунке 3.3.




Рисунок 3.3 Обозначение точности подшипников качения на чертежах
4. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Исходные данные даны в таблице 4.1.

Таблица 4.1 Исходные данные

Конструкция шпонки

Тип шпоночного соединения

Диаметр вала, мм

Сегментная

Нормальное соединение

32



Запишем в таблицу 4.2 размеры деталей шпоночного соединения по ГОСТ 24071-80
Таблица 4.2 Размеры деталей шпоночного соединения

Наименование размера

DN

мм

Поле допуска

Предельные отклонения, мкм

Предельные размеры, мм

Допуск размера Т, мкм

s

l

LMAX

LMIN

Ширина шпонки

8

h9

0

-36

8

7.964

36

Высота шпонки

11

h11

0

-110

11

10.890

110

Ширина паза вала

8

N9

0

-36

8

7,964

36

Ширина паза втулки

8

Js9

+18

-18

8.018

7,982

36

Диаметр сегмента

28

h12

0

-210

28

27.790

210

Глубина паза на валу

8




+300

0

8.3

8

300

Глубина паза во втулке

3,3




+200

0

3.5

3.3

200



Запишем в таблицу 4.3 основные размеры шпоночного соединения.
Таблица 4.3 Основные размеры шпоночного соединения

Сопряжения

Условное обозначение

SMAX

мкм

MIN

мкм

NMAX

мкм

NMIN

мкм

Допуск посадки, мкм

Шпонка паз вала



36

-

36

-

72

Шпонка паз втулки



54

-

18

-

72



Построим схему полей допусков сопряжения шпонка паз вала на рисунке 4.1.



Предельные отклонения в мкм


Рисунок 4.1 Схема полей допусков сопряжения шпонка паз вала
Построим схему полей допусков сопряжения шпонка паз втулки на рисунке 4.2.


Предельные отклонения в мкм
Рисунок 4.2 Схема полей допусков сопряжения шпонка паз втулки

Вычертим эскизы деталей шпоночного соединения на рисунке4.3

Рисунок 4.3 Обозначение точности шпоночных соединений на чертежах


Задача 5 ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШЛИЦЕВЫХ ПРЯМОБОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Исходные данные даны в таблице 5.1

Таблица 5.1 Исходные данные


Способ центрирования

Посадка

по D

По d

по b


D



H11

D1=65.9




Условные обозначения:

шлицевое соединение:

шлицевое отверстие:

шлицевой вал:


Посадки:, ;

Таблица 5.2 Размеры элементов шлицевого соединения

Элементы шлицевого соединения (z)

Номинальный размер и

поле допуска

Предельные отклонения, мкм

Предельные размеры мм

ES(es)

EI(ei)

наибольший

наименьший

1 Центрирующие элементы

Втулка наружный диаметр

82H8

+54

0

82.054

82

Вал наружный диаметр

82e8

-72

-126

81.928

81.874

Втулка-ширина

впадины

7F8

+35

+13

7.035

7.013

Вал ширина зуба

7e8

-25

-47

6.975

6.953

2 Нецентрирующие элементы

Вал внутренний диаметр


Не менее 65,9









Втулка- внутренний диаметр

72H11

+190

0

72.190

72

На рисунке 5.1 представлена схема расположения полей допусков посадки

Предельные отклонения в мкм

Рисунок 5.1 Схема расположения полей допусков посадки

На рисунке 5.2 представлена схема расположения полей допусков посадки.



Предельные отклонения в мкм

Рисунок 5.2 Схема расположения полей допусков посадки

На рисунке 5.3 представлены эскизы деталей шлицевого соединения.


Рисунок 5.3 Обозначение точности шлицевых соединений на чертежах

6. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ

Исходные данные даны в таблице 6.1.
Таблица 6.1 Исходные данные

Номер чертежа

Исходное звено

Предельные отклонения исходного звена

6,5

Б

3



Схема размерной цепи дана на рисунке 6,1



Рисунок 6.1 - Схема размерной цепи
Проверим правильность размера замыкающего звена:

Б = ? Бi -? Бi = 32+3-17-15 = 3
Определим допуск замыкающего звена:

Т = S - I= 1,2-0,1 = 1,1 мм = 1100мкм
Определим в соответствий с ГОСТ-25346-82 для составляющих звеньев, предельные отклонения которых известны, единицу допуска i и подсчитаем значение коэффициента точности:

a= ( Т -? Ti изв ) /? ii неизв ,

где Ti изв - сумма допусков звеньев с назначенной точностью;

ii неизв - сумма единиц допусков звеньев, точность которых надо определить.

а = (1100-100)/(1,1+0,6+1,6) = 303
Определяем квалитет в соответствий с коэффициентом точности и назначаем допуски на составляющие звенья размерной цепи с незаданной точностью по ГОСТ 253447-82. При этом выполняем условие Т?? Тi. Выбираем 13 или14 квалитет, т.к. для 13 квалитета а=250, для 14 квалитета а=400.
Назначим на все звенья, кроме одного зависимого звена, предельные отклонения в соответствий с правилом: на увеличивающие звенья как на основное отверстие, на уменьшающие как на основной вал.
Подсчитаем координату середины поля допуска для каждого из звеньев:

=

Результаты оформим в виде таблицы 6,2.

Таблица 6.2 Допуски и размеры звеньев размерной цепи

Обозначение звена

Допуск, мм

Размер звена по чертежу

Координата середины поля допуска, мм



Т

3





Т1=0,100

15





Т2=0,430 (IT 14)

17





Т3=0,140 (IT 13)

3





Т4=0,390 (IT 13)

32 - зависимое



?Тi=1,060


?Тi=100+430+140+390 = 1060 мкм

Т (1,100мм) ? ? Тi (1,060 мм)
Определим координату середины поля допуска зависимого звена из уравнения:



=0,65-0,07+(-0,05-0,215) = 0,315 мм
Определим предельные отклонения зависимого звена:

S= + Т4/2 = 0,315+0,39/2 = 0,51 мм

I4 = 04 Т4/2= 0,315-0,39/2 = 0,12 мм

Б4 = 32
Произведем корректировку предельных отклонений замыкающего звена:

= 1,18 мм

= (0+0,12)-(0+0) = 0,12 мм

Б=3
Проверка:
Т∆ = - =1,18-0,12 = 1,060 мм


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Агропромиздат, 1987.
2. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение, 1987.
3. Палей М.А. и др. Допуски и посадки: Справочник в 2 частях. Л.: Политехиздат, 1991.
4. ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75). Поля допусков и рекомендуемые посадки.
5. Назарова Т.К. Методические указания к курсовой работе по взаимозаменяемости, стандартизации и сертификации. Челябинск: ЧГАУ, 2004

















ТМАШ.РВРС.00.489 ПЗ

Лист


















Изм.

Лист

докум.

Подп.

Дата





Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации