Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиала ФГБОУ ВПО

“УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ” в г.Стерлитамак

Кафедра естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин

100	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
90
80
70
60
50
40
30
20
10

Метрология, стандартизация и сертификация. Взаимозаменяемость

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по Метрология, стандартизация и сертификация.

2403.302113.000 ПЗ

(обозначение документа)

Группа ВТС-310д	Фамилия, и.о.	Подпись	Дата	Оценка
Студент	Шамсутдинов Р.Т
Консультант	Кучинская Е.Ю
Проверил	Кучинская Е.Ю

Стерлитамак 2012г.

Содержание

1. РАСЧЁТ ПОСАДКИ С ЗАЗОРОМ ДЛЯ ГЛАДКОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ

1. Расчет среднего давления

2. Расчет толщины масляного слоя

3. Расчет наименьшего функционального зазора

4. Проверка выбранной посадки

5. Расчет наименьшей толщины масляного слоя при S_min

6. Расчет запаса прочности по толщине масляного слоя при S_min

7. Расчет наибольшего функционального зазора

8. Определение коэффициента нагруженности

9. Расчет наименьшей толщины масляного слоя при S_maxF

10. Расчет запаса надежности по толщине масляного слоя

при S_maxF

11. Схема расположения полей допусков

2. Расчет и выбор посадок подшипников качения

3. Расчет и подбор ГЛАДКОГО калибра ДЛЯ ВАЛА

3.1 Выбор калибра

3.2 Контрольные размеры калибра

3.3 Допуски и отклонения калибра

3.4 Предельные размеры калибра

3.5 Схема расположения полей допусков калибра

4. Расчет предельных размеров и схема расположения полей допусков резьбового соединения

4.1 Определение основных параметров резьбы

4.2 Выбор класса точности посадки

4.3 Схема полей допусков

4.4 Определение предельных размеров

5. Контролируемые параметры зубчатого колеса и средства контроля, Числовые значения контролируемых параметров

5.1 Определение контрольных параметров

5.2 Числовые значения контрольных параметров

5.3 Средства контроля параметров

5. Список использованной литературы

1 Расчёт посадки с зазором для гладкого цилиндрического соединения

Исходные данные для расчета:

Диаметр вала — D=35 мм; длина соединения—l=25 мм;

число оборотов — n=1190 об/мин; радиальная нагрузка — F_r=870 Н; смазка — Масло Турбинное 57.

Для обеспечения наибольшей долговечности изделий ответственные соединения с зазором должны работать в условиях жидкостного трения. Установлено, что жидкостное трение создается лишь в определенном диапазоне диаметральных зазоров, ограниченном наименьшим S_minF наибольшим S_maxF функциональными зазорами.

Существующий метод расчета посадок с зазором сводится к определению наименьшего функционального зазора S_minF, при котором обеспечивается жидкостное трение, и наибольшего функционального зазора S_maxF, при котором еще сохранилось жидкостное трение и работоспособность подшипника.

1. Расчет среднего давления (для определения предельных функциональных зазоров S_minF и S_maxF).

Расчетная формула для определения среднего давления p, Н/м² (МПа):

, (1.1)

где F_r – радиальная нагрузка, Н;

l – длина соединения, мм;

d – диаметр посадочной поверхности, мм.

Н/м² (Па)

2. Расчет толщины масляного слоя.

Расчетная формула для определения толщины масляного слоя, при котором обеспечивается жидкостное трение, h_ж.т, мкм

h_ж.т=K_ж.т∙ (R_z1+ R_z2 +∆_g), (1.2)

где К_жт– коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя (К_жт ≥ 2);

R_z1 и R_z2 – высоты неровностей вкладыша подшипника и цапфы вала, которые после приработки соответственно равны 1-3 и 1-4 мкм;

∆_g – добавка, учитывающая отклонение нагрузки, скорости, температуры от расчётных и других неучтенных факторов, находится в пределах 2-3 мкм.

Принимаем К_жт=2; R_z1 =3,2 мкм; R_z2 =1,6 мкм; ∆_g =2 мкм.

h_ж.т =2∙(3,2 + 1,6 + 2)=13.6 мкм

1.3 Расчет наименьшего функционального зазора.

Расчетная формула для определения наименьшего функционального зазора, при котором обеспечивается жидкостное трение S_minF, мкм:

, (1.3)

где k и m – коэффициенты, постоянные для заданного значения l/d;

μ₁ – динамическая вязкость смазки, Па·С;

ω – угловая скорость, равная π∙n/30, рад/с.

Угловая скорость ω = π∙1190/30 = 125 рад/с.

Отношение l/d = 25/35 = 0.7. По таблице 1[2] принимаем k=0.539,m=0.634.

Для наименьшего зазора принимается t_pаб = 70° С .Значение динамической вязкости масла при температуре 50° С для масла Турбинного по таблице 3 [2] принимаем µ₅₀ = 0.05

Для других значений температуры динамическая вязкость масла определяется по формуле:

, (1.4)

где t – фактическая температура масла, ° С;

n – показатель степени, зависящий от кинематической вязкости масла.

Па·С.

Таким образом,

0,000013635=13,635 мкм.

По таблице 1.7 [1] подбираем ближайшую посадку, исходя из S_minF=13,635 Ближайшая по ГОСТ 25346-89 будет посадка с зазором 35H7/h6 с S_min=41 мкм.

1.5 Проверка выбранной посадки

Выбранную посадку необходимо проверить на наличие жидкостного трения при наименьшем стандартном зазоре S_min.

Коэффициент нагруженности C_r подшипника по формуле:

, (1.5)

где ψ - относительный зазор, равный S_min/d.

.

По таблице 2[2] находим величину относительного эксцентриситета для l/d=0.7 и C_R=0.54. При этом должно выполняться условие χ≥0,4. При χ≤0,4 существует зона неустойчивой работы соединения. По таблице 2[ ] при l/d=0.7 и C_R=0,54 величина относительного эксцентриситета χ=0,5. Следовательно, режим работы устойчивый.

1

+25

.6 Схема полей допусков

Рисунок 1 – Схема полей допусков

1.7 Находим наименьшую толщину масляного слоя, при S_min:

, мкм (1.7)

1.8 Определяем запас надежности по толщине масляного слоя:

(1.8)

Расчет показывает, что посадка по наименьшему зазору выбрана правильно, так как при S_min = 41 мкм обеспечивается жидкостное трение и создается запас надежности по толщине масляного слоя. Следовательно, S_min можно принять за S_minF.

1.9 Подсчитываем величину наибольшего зазора S_maxF, при котором еще сохранится жидкостное трение и работоспособность подшипника:

(1.9)

Для наибольшего зазора принимается t_раб=50°С и μ₂ = 0,05 ПаС[ ], тогда:

=

1.10 Определяем коэффициент нагруженности подшипника по уравнению (1.6):

По таблице при l/d=0.7 и C_R=3.02 величина относительного эксцентриситета χ=0,85.

Подсчитываем наименьшую толщину масляного слоя по уравнению (1.7):

1.11 Определяем запас надежности по толщине масляного слоя из уравнения (1.7):

Таким образом, при S_maxF = 153 мкм обеспечивается жидкостное трение.

Принимаем посадку H7/h6.