МЕТРОЛОГИЯ, ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ ” Метрология
.pdfФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени академика С. П. КОРОЛЕВА
Кафедра механической обработки материалов
Пояснительная записка к расчетной работе
“ МЕТРОЛОГИЯ, ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ ”
Вариант 6
Выполнил: студент группы
Проверил: доцент Бурмистров Е.В.
Самара
ЗАДАНИЕ
Рисунок 1 - Редуктор двухступенчатый.
2
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка: 26 стр.
Рисунков: 8
Таблиц: 8
Источников: 8
Графическая документация.
ПОЛЕ ДОПУСКА, КВАЛИТЕТ, ОТКЛОНЕНИЕ, СИСТЕМА ОТВЕРСТИЯ, СИСТЕМА ВАЛА, ПОСАДКА,
ЗАЗОР, НАТЯГ.
В расчетной работе проведено назначение, обоснование и расчет посадок для гладких цилиндрических сопряжении, назначение и обоснование посадок для подшипника качения, шпо-
ночного и резьбового соединения. Выполнен рабочий чертеж вала-шестерни.
3
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Определение номинальных размеров соединений, отмеченных в чертеже задания. . . . . .6
2 Назначение, обоснование и анализ посадок для гладких цилиндрических соединений
2.1 Соединение крышки подшипника с корпусом редуктора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Соединение подшипника качения с валом и корпусом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 Расчёт переходной посадки для соединения зубчатого колеса с валом. . . . . . . . . . . . .12
4 Расчет посадки с натягом для соединения венца зубчатого со ступицей. . . . . . . . . .16 5 Выбор и анализ посадок для шпоночного соединения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 6 Выбор и анализ посадок для резьбового соединения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
4
ВВЕДЕНИЕ
Курс «Метрология, стандартизация и сертификация» является одной из общетехнических дисциплин, знание которой необходимо для изучения таких курсов, как
«Детали машин и основы конструирования», «Теория авиационных двигателей», «Планирование экспериментов», а также для выполнения курсовых и дипломных проектов.
Курс включает три взаимосвязанных раздела:
основы взаимозаменяемости;
метрология и технические измерения;
стандартизация и сертификация.
Целью настоящей курсовой работы является расширение, углубление и закрепление теоретических знаний, полученных студентами на лекциях.
При выполнении курсовой работы студенты изучают основные положения комплексных систем стандартов, каковыми являются:
«Единая система допусков и посадок» (ЕСПД);
«Основные нормы взаимозаменяемости типовых соединений деталей машин» (ОНВ);
«Единая система конструкторской документации» (ЕСКД).
Студенты приобретают также навыки по назначению, анализу и расчёту посадок для различных соединений, по обозначению на чертежах предельных отклонений размеров, посадок,
допусков формы и расположения поверхностей, параметров шероховатости, по выбору средств измерений для контроля геометрических параметров деталей. В ходе курсового проектирования студенты знакомятся со справочной литературой, стандартами различных категорий и другими нормативными документами.
5
1 Определение номинальных размеров соединений, отмеченных в чертеже задания
Номинальные размеры соединений находятся путём их измерения на сборочном чертеже и с учётом масштаба М 1 : 2,5. Найденные таким образом размеры при необходимости округля-
ются и приводятся в соответствие с нормальными линейными размерами по ГОСТ 6636-69. 1.1 Номинальный диаметр вала 40 мм.
1.2 Подшипник качения №7308: внутренний диаметр 40 мм, наружный диаметр 90 мм;
1.3Диаметр крышки подшипника 90 мм.
1.4Ступица зубчатого колеса: из ряда Р20, принимается 160 мм.
1.5Шпонка призматическая:
b = 12 мм; h = 8 мм; t1 = 5 мм; t2 = 3,3 мм.
1.6 Параметры резьбы:
d = 22 мм;
d2 = 20,710 мм; d1 = 19,835 мм; p = 2 мм.
6
2 Назначение, обоснование и анализ посадок для гладких цилиндрических соединений.
2.1 Соединение крышки подшипника с корпусом редуктора.
Анализируя характер этого соединения и требования к точности, можно прийти к выводу, что данное соединение должно быть неподвижным разъёмным при невысоких требованиях к точности центрирования. Необходимая степень подвижности деталей в таких соединениях достигается за счет применения посадок с зазором. Выбирается посадка F7/k6,
обеспечивающая необходимый зазор в соединении.
Определяются предельные отклонения [3]: ei =+3 мкм, es =ei +Td = 3 +22 =+25 мкм;
EI =+36, ES=EI +TD = 36+35= +71 мкм.
Определяются предельные размеры кольца:
Dmax Dн ES 90 0 ,071 90 ,071 мм , Dmin Dн EI 90 0 ,036 90 ,036 мм .
Определяются предельные размеры вала:
d max d н es 90 0 ,025 90 ,025 мм , d min d н ei 90 0 ,003 90 ,003 мм .
Определяются предельные значения зазора:
Smax Dmax d min 90 ,071 90 ,003 0 ,068 мм , Smin Dmin d max 90 ,036 90 ,025 0 ,011 мм .
Полученные результаты приведены в таблице 1. Схема полей допусков для этой посадки представлена на рисунке 2.
|
|
ES=+71 |
=11мкм |
|
=68мкм |
|
F7 |
|
|
|
min |
|
||
|
|
|
||
|
EI=+36 |
S |
es=+25 |
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
k6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ei=+3 |
0 |
|
|
|
0 |
=90мм |
=90,036мм |
=90,071мм |
=90,003мм |
=90,025мм |
н |
||||
=D |
||||
н |
min |
max |
min |
max |
d |
D |
D |
d |
d |
Рисунок 2 - Схема полей допусков для соединения крышки подшипника с корпусом редуктора
7
Таблица 1 - Параметры соединения крышки подшипника с корпусом редуктора.
Крышка подшипника |
Отверстие |
|
|
90 k6 |
90 H7 |
ei =+3 мкм |
EI =+36мкм |
Td =22мкм |
TD =35мкм |
es =+25мкм |
ES =+71мкм |
|
|
Предельные значения зазоров
Smax= 68 мкм; Smin= 11 мкм
8
2.2 Соединение подшипника качения с валом и корпусом
Посадки колец подшипников на вал и в корпус выбираются в зависимости от схемы
работы подшипника, вида нагружения его колец и режима работы. При этом, посадки наружных колец в корпус должны назначаться в системе вала, а внутренних колец на вал – в системе отверстия. Схема работы подшипника определяется тем, какое из колец должно совместно вращаться с сопряженной деталью. В данном редукторе используется следующая схема:
совместно вращаются внутреннее кольцо и вал, а наружное кольцо и корпус неподвижны.
Предельные отклонения колец подшипников определяются в зависимости от их номинальных диаметров и класса точности подшипника. В нашем случае для изделия общего
машиностроения принимаются подшипники 6 класса точности.
Выбор посадок подшипников качения осуществляется согласно ГОСТ 3325-85 [7].
Анализируя характер работы и условия сборки, для соединения наружного кольца под-
шипника в корпус выбирается посадка L6/k6 (скользящая посадка) при которой наименьшая величина зазора равна нулю (Smin=0)., а для соединения внутреннего кольца подшипника на вал - H7/l6 (посадка с натягом).
Посадка L6/k6 наиболее приемлема, так как при ремонте редуктора, часто приходится снимать валы. Если бы посадка была с натягом, потребовались бы специальные приспособления
и съемники.
Посадка внутреннего кольца подшипника на вал.
Определяются предельные отклонения: ei =+2 мкм, es =ei +Td = 2 +16 =+18 мкм; ES = 0 мкм, EI = ES + TD = -9 мкм.
Определяются предельные размеры внутреннего кольца подшипника и вала:
Dmax |
Dн |
ES |
40 |
0 40 мм , Dmin Dн EI 30 |
0 ,009 39 ,991 мм ; |
|
d max |
d н |
es |
40 |
0 ,018 40 ,018 мм , d min d н ei |
40 0 ,002 40 ,002 мм . |
|
Определяются предельные значения натяга: |
|
|
||||
N max |
d max Dmin 40 ,018 39 ,991 0 ,027 мм , N min d min Dmax 40 ,002 40 |
0 ,002 мм . |
||||
Посадка наружного кольца подшипника в корпус. |
|
|
Определяются предельные отклонения: es = 0 мкм, ei =-15 мкм;
EI = 0 мкм, ES = EI +TD = 0 + 35 =+35 мкм.
Определяются предельные размеры наружного кольца подшипника и отверстия в корпусе:
9
d max |
d н |
es |
90 |
0 90 мм , d min d н ei |
72 |
0 ,015 |
|
89 ,985 мм ; |
|
Dmax |
Dн |
ES |
90 |
0 ,035 90 ,035 мм , Dmin |
Dн |
EI 90 |
0 90 |
мм . |
|
Определяются предельные значения зазора: |
|
|
|
|
|||||
S min |
Dmin |
d max 90 90 0 , S max Dmax d min 90 ,035 |
89 ,985 |
0 ,050 мм . |
Полученные данные при анализе посадки приведены в таблице 2 и 3.
Расположение полей допусков представлено на рисунке 3.
|
|
|
|
|
=50мкм |
Smin =0 |
ES=+35 |
|
|
Корпус |
|
|
|
es=0 |
H7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
0 |
|
es=+18 |
|
|
0 |
|
|
|
|
max |
l6 |
EI=0 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
k6 |
S |
|
|
|
90 |
Вал |
|
ES=0 |
|
ei=-15 |
|
|
|
N |
мкм=27 |
|
|
|
||||
40 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
0 |
L6 |
ei=+2 |
|
|
0 |
|
|
|
мкм=2 |
EI=-9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min |
|
|
|
|
|
|
N max
Рисунок 3 - Схемы полей допусков для соединений подшипника качения с валом и корпусом.
Таблица 2 - Параметры соединений подшипника качения с валом.
Вал 40 k6 |
Внутреннее кольцо подшипника 40 L6 |
|||
Основное отклонение “ к ” |
Основное отклонение “ L ” |
|||
ei = +2 мкм |
ES = |
0 |
||
|
|
|
|
|
Td = JT6 =16 мкм |
TD = 9 мкм |
|||
|
|
|
||
es = +18 мкм |
EI = -9 |
мкм |
||
|
|
|
|
|
Предельные размеры |
Предельные размеры |
|||
|
|
|
|
|
dmin=40,002 мм |
dmax=39,991 мм |
Dmin=39,991 мм |
|
Dmax=40,000 мм |
|
|
|
|
|
Предельные значения натягов и допуск посадки
Nmax =27 мкм, Nmin =2 мкм, ТN = 25 мкм
10