Реферат

Курсовая работа по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» на тему «Расчёт, выбор и назначение допусков и посадок для сопряжения узла редуктора».

Общее количество страниц 30

Общее количество иллюстраций 10

в том числе:

Рисунков, графиков и схем 9

Чертежей 1

Общее количество таблиц 9

В данной курсовой работе на базе проведенных расчётов и использования метода подобия и прецедентов назначены и выбраны допуски и посадки для сопряжений узла редуктора. Проведен размерный анализ узла редуктора в условиях полной и неполной взаимозаменяемости.

Проведен анализ выбора и назначения средств измерения и контроля качества размерных параметров деталей узла редуктора.

Содержание

Реферат	3
Содержание	4
Введение	5
Обозначения	6
Задача 1: Выбор посадки с натягом	7
Задача 2: Выбор посадки колец подшипника	12
Задача 3: Расчет переходной посадки на вероятность получения натягов и зазоров	14
Задача 4: Контроль размеров (расчет исполнительных размеров калибров и контркалибров)	17
Задача 5: Метод центрирования и выбор посадки шлицевого Соединения	20
Задача 6: Расчет размерной цепи для обеспечения заданного замыкающего звена	24
Заключение	29
Список используемой литературы	30

Введение

В наше время очень важна культура точного построения чертежей и расчетов деталей. Создание станков точной обработки поверхностей деталей требует хороших знаний ГОСТов, поэтому данная курсовая работа предполагает решение 6 задач на темы, которые включают в себя расчёты, построение полей допусков, построение чертежей, построение СПД и д.р.

Целью данной работы является приобретение умения работы с технической литературой, изучение ГОСТов и применение их на практике, более детальное изучение посадок и допусков, а также технических требований.

Предметом изучения и расчётов данных задач являются различные соединения деталей:

• С натягом

• С зазором

А также конструкции подшипников, редуктора и др.

В ходе выполнения работы мы должны освоить начальные навыки работы с конструкциями, осознавать технику выполнения расчётов, уметь выполнять расчёты и выбирать необходимые стандартные допуски и посадки для более точного изготовления деталей, выбора необходимых инструментов для их изготовления. Это поможет нам освоить технологии производства и изготовления деталей (в дальнейшем).

Обозначения:

D(d) - номинальный размер отверстия и вала соответственно;

Dmax (dmax) - наибольший предельный размер отверстия и вала ;

Dmin (dmin) - наименьший предельный размер отверстия и вала;

EI - нижнее предельное отклонение отверстия;

ES - верхнее предельное отклонение отверстия;

ei - нижнее предельное отклонение вала;

es - верхнее предельное отклонение вала;

IT - допуск квалитета;

TD (Td) - допуск на изготовление отверстия или вала;

Т (SN) - допуск на зазор или натяг (допуск посадки);

Smax (Nmax) - наибольший зазор (натяг) соединения;

Smin (Nmin) - наименьший зазор (натяг) соединения;

В - номинальный размер изделия;

Dmin - наименьший предельный размер изделия;

Dmax - наибольший предельный размер изделия;

Т - допуск изделия;

Н - допуск на изготовление калибров (за исключением калибров со сферическими измерительными поверхностями) для отверстия;

Z - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия;

Y - допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия;

α - величина для компенсации погрешности контроля калибрами отверстий с размерами свыше 180мм;

Задача № 1

Расчет и выбор посадки с натягом

Расчет и выбор посадки произведем в следующем порядке.

Прежде, чем выбрать стандартную посадку, нужно выбрать систему, исходя из технологических возможностей. Выбираем систему основного отверстия, ввиду того, что она в 3 раза дешевле.

1. Определяем требуемое минимальное удельное давление на контактных поверхностях под действием осевой силы и крутящего момента. Выбираем соответствующую формулу:

,

где M_кр - крутящий момент, стремящийся повернуть одну деталь относительно другой.

l - длина контакта сопрягаемых деталей.

f - коэффициент трения при установившимся процессе распрессовки или проворачивания.

d(D)_н.с. - номинальный размер соединения.

2. Определяем необходимую величину наименьшего расчетного натяга (м) Предварительно определяем коэффициент C₁ и С₂ по формуле:

,

где Е₁,Е₂ – модули упругости материалов вала и отверстия соответственно

– коэффициенты Ляме;

- коэффициенты Пуассона для вала и отверстия соответственно.

По таблице 1.106 (Мягков, том 1, стр.335) выбираем значения модулей упругости и коэффициентов Пуассона

Материал	E,Н/м2
Сталь и стальное литье		0,3
Чугунное литье		0,25
Бронза оловянистая		0,35
Латунь		0,38
Пластмассы

Для вала и отверстия выбираем Е= ; значения коэффициентов Ляме для стали

Для сплошного вала (d₁=0)

3. Определяем минимально допустимый натяг с учетом поправок

где - поправка, учитывающая различие температур;

- поправка, учитывающая действие центробежных сил;

- поправка, учитывающая уменьшение натяга при повторных запрессовках, с учетом возможных разборок (принимаем );

- поправка, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения. Ввиду отсутствия разницы в температурах и действия центробежных сил;

и не учитываются.

Определяем поправку по формуле

где - шероховатость поверхностей отверстия;

- шероховатость поверхностей вала.

тогда:

4. Определяем максимально допустимое удельное давление, при котором отсутствует пластическая деформация на контактных поверхностях деталей.

В качестве берется наименьшее из двух значений р₁ и р₂,(Н/м²)

σ₁ и σ₂ – пределы текучести материалов охватываемой и охватывающей деталей, выбираются в зависимости от материала детали.

По таблице III-6 (Н.Н.Зябрева, стр. 68) выбираем пределы текучести

Марка материала	σт, Па
Сталь 25		0,3
Сталь 30
Сталь 35
Сталь 40
Сталь 45
Чугун 28-48		0,25
Бронза Бр.АЖН-11-6-6
Латунь ЛМцОС58-2-2-2

следовательно,

5. Определяем величину наибольшего расчетного натяга

6. Определяем с учетом поправок к Nmax величину максимального допустимого натяга.

- коэффициент увеличения давления у торцов охватывающей детали. Определяем по графику

7. По таблице системы допусков и посадок выбираем посадку.

максимальный натяг Nmax в подобранной посадке должен быть не больше

минимальный натяг Nmin в подобранной посадке с учетом возможных колебаний действующий нагрузки и других факторов должен быть.

выбираем посадку Ø

Построение СПД

Задача №2

Расчет и выбор подшипниковых посадок

1. Выбор посадок зависит от вида нагружения колец подшипника. Так как вращается вал, то наружное кольцо испытывает местное нагружение, внутреннее – циркуляционное. Для соединения наружного кольца с корпусом при местном виде нагружения и перегрузке до 300% и корпусе с отверстием ø100 по таблице 4.93 (Мягков, 2 том, стр.289) выбираем посадку ø100G7.

2. Для соединения внутреннего кольца с валом при циркуляционном нагружении выбор посадки производится в зависимости от величины нагрузки. Определим интенсивность нагрузки по формуле

, где

– интенсивность нагрузки;

– радиальная реакция опоры на подшипник (по условию);

, где

В – ширина подшипника;

r – радиус закругления (для подшипника №309 мм);

– динамический коэффициент посадки (принимаем );

– коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга при полом вале (принимаем );

– коэффициент неравномерного распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения (принимаем ).

3. По таблице 4,92 (Мягков, 2 том, стр.287) для соединения внутреннего кольца подшипника с валом выбираем посадку ø45k6.

Диаметр d отверстия внутреннего кольца подшипника, мм	Допускаемее значения РR,
	Поля допусков для валов
	j s6, j s5	k6,k5	m6,m5	n6,n5
Свыше 18 до 80	До 300	300-1400	1400-1600	1600-3000
Свыше 80 до 180	>> 600	600-2000	2000-2500	2500-4000
Свыше 180 до 360	>> 700	700-3000	3000-3500	3500-6000
Свыше 360 до 630	>> 900	900-3500	3500-5400	5400-8000

4. Таким образом, для соединения вала с внутренним кольцом подшипника и внешнего кольца с корпусом выбираем посадки Ø и Ø соответственно.

Построение СПД

Задача №3

Расчет переходной посадки на вероятность получения

натягов и зазоров

По учебнику В.Д. Мягкова (том 1) ,определяем значения полей допусков отверстий и валов для заданной посадки K6/h5

ES=+4 EI=-18

es=0 ei=-15

1. По формулам определяем

2. Определяем среднее квадратичное отклонение натяга по формуле

При этом

3. Определяем предел интегрирования по формуле

4. Из таблицы значений функции Ф(z) принимаем Ф(-0,11)=-Ф(0,11)=-0,0438

5. Вычислим вероятность того, что значения натяга находятся в пределах от 0,5мкм до 0.

Вероятности значений натяга и зазора вычисляются по формулам (для z<0)

Процент вычислим по формуле

Следовательно, при сборке примерно 45,6% всех соединений (456 из 1000) будут с натягами, и 54,3% (543 из 1000) – с зазорами.

T(SN)=N_max-N_min=S_max-S_min=TD+Td=46+30=76мкм

Задача №4

Контроль размеров (расчет исполнительных размеров калибров)

Широко распространен, особенно для сопрягаемых размеров, способ контроля предельными калибрами, при котором действительные размеры деталей непосредственно не определяются, а лишь устанавливается, находятся ли они в заданных пределах или выходят за них. Для отверстий – «пробки», для валов – «скобы». Для контроля необходимо два предельных калибра, проходной ПР, и непроходной НЕ.

1. По ГОСТ 25347-82 находим предельные отклонения изделия: es=-210мкм, ei=-570мкм.

Величина поля допуска будет равна

2. Находим наибольший и наименьший диаметры вала

3. По табл.2 ГОСТ 24853-81 для квалитета 11 и интервала размеров 3315-400 мм находим данные для расчета калибра:

Н=25мкм

Z=50мкм

Y=0мкм

a=15мкм,

где Н - допуск на изготовление калибров для вала;

Z - Отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наименьшего предельного размера изделия;

Y - Допустимый вход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия;

- Величина для компенсации погрешности контроля калибрами вала с размерами свыше 35 мм.

4. Находим наибольший и наименьший проходной размер нового калибра-скобы:

Размер калибра ПР, проставляемый на чертеже . Исполнительные размеры:

- наибольший

- наименьший

5. Находим наименьший размер изношенного проходного калибра-скобы

Находим наибольший и наименьший размер непроходного нового калибра-скобы

Размер калибра НЕ, проставляемый на чертеже . Исполнительные размеры:

- наибольший

- наименьший

Построение СПД