Московский Государственный Технологический Университет «СТАНКИН»
Кафедра ИИСиТ
Курсовая работа по предмету:
«Взаимозаменяемость и нормирование точности»
Курсовая работа:
«Взаимозаменяемость и нормирование точности в машиностроении».
Пояснительная записка
(Вариант №9 рис.2, вал 4, крышка 5)
Выполнил:
студент группы П-5-3
Горященко И.Ю.
Проверил:
Башевская О.С.
Москва 2011
Содержание:
1 Назначение редуктора
2 Выбор допусков и посадок
3 Отклонение формы и расположения
4 Назначение шероховатостей
5 Расчет и выбор посадки с зазором
6 Расчет и выбор посадки с натягом
7 Расчет и выбор посадки для подшипника качения
8 Расчет размерной цепи
9 Расчет геометрических параметров резьбового соединения
10 Расчет и выбор посадки прямобочного шлицевого соединения
11 Список используемой литературы
1 Назначение редуктора.
Редуктором называется механизм, понижающий угловую скорость и увеличивающий вращающий момент в приводах от электродвигателя к рабочей машине.
Редуктор состоит из зубчатых или червячных передач, установленных в отдельном герметичном корпусе, что принципиально отличает его от зубчатой или червячной; передачи, встраиваемой в исполнительный механизм или машину.
Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения, поэтому число разновидностей их велико.
Редукторы применяют также и в других отраслях промышленности.
Редукторы определяются составом передач, порядком их размещения в направлении от быстроходного вала к тихоходному валу и положением осей валов в пространстве.
Типоразмер редуктора определяется типом и главным параметром тихоходной ступени.
Исполнение редуктора определяется передаточным числом, вариантом сборки и формой концевых участков вала.
Основная энергетическая характеристика редуктора - номинальный вращающий момент Т на его тихоходном валу при постоянной нагрузке.
Цилиндрические редукторы благодаря широкому диапазону передаваемых мощностей, долговечности, простоте изготовления и обслуживания получили широкое распространение в машиностроении.
Кинематические схемы одноступенчатых цилиндрических редукторов возможны двух вариантов:
оси валов горизонтальны и располагаются в плоскости, параллельной основанию корпуса;
оси валов горизонтальны и располагаются в плоскости, перпендикулярной основанию корпуса.
Дано:
Одноступенчатый редуктор. Передача цилиндрическая косозубая. Дан размер И=40мм. На сборочном чертеже этот размер равен 23 мм, следовательно, масштабный ; коэффициент М=1,7.
2 Выбор допусков и посадок
Посадка Ø ...а
Посадка предназначена под внутреннее кольцо роликового конического подшипника. Исходя из того, что необходимо исключить взаимное проворачивание вала и подшипника, назначаем посадку с гарантированным натягом в соответствии с рекомендацией справочника.
Подшипник 7207 D=72ммd=35ммB=18,25мм
Ø 35 L0/k6 – обозначение посадки
Посадка в системе отверстия, т.к. внутреннее кольцо подшипника является готовым отверстием.
D=d= 35 [мм] — номинальный размер отверстия и вала
L0 - поле допуска основного отверстия (диаметр внутреннего кольца подшипника).
L- основное отклонение основного отверстия
0 - класс точности основного отверстия
k6 - поле допуска вала
k- основное отклонение вала
6 - квалитет точности вала
ЕS= 0 [мм] - верхнее отклонение основного отверстия
ЕI= -0,012 [мм] - нижнее отклонение основного отверстия
es= +0,018 [мм] - верхнее отклонение вала
ei= +0,002 [мм] — нижнее отклонение вала
Посадка Ø 35 L5/k6 – посадка с натягом, так как поле допуска вала расположено выше поля допуска отверстия. Характеризуется величинами максимального (Nmax) и минимального (Nmin) натягов.
Dmах =D= 35 [мм] - наибольший предельный размер основного отверстия
Dmin=D+ ЕI= 35 + (-0,012) = 34,988 [мм] - наименьший предельный размер основного отверстия
dmax=d+ еs= 35 + 0,018 = 35,018 [мм] - наибольший предельный размер вала
dmin=d+ еi= 35 + 0,002 =35,002 [мм] - наименьший предельный размер вала
ТD=Dmах –Dmin= ЕS- ЕI= 0 - (-0,012) = 0,012[мм] - допуск основного отверстия
Тd=dmax–dmin= еs- еi= 0,018 – 0,002 = 0,016 [мм] - допуск вала
Т(N) = ТD+ Тd= 0,012 + 0,016 = 0,028 [мм] - допуск посадки с натягом по допускам основного отверстия и вала
Nmax=dmax-Dmin= еs- ЕI=0,018 - (-0,012) = 0,028 [мм] - наибольший натяг по предельным размерам и предельным отклонениям
Nmin=Dmax-dmin= еi- ЕS= 0,002 – 0 = 0,002 [мм] – наименьший натяг по предельным размерам и предельным отклонениям
Nm= (Nmax+Nmin) / 2 = (0,028 + 0,002) / 2 = 0,015 [мм] – средний натяг.
посадка Ø ...б
Посадка предназначена под сопрягаемые поверхности крышки и корпуса. Исходя из того, что необходимо обеспечить легкую собираемость, назначаем посадку с зазором в соответствии с рекомендациями справочника.
Ø 72 Н11/d11
Посадка в системе отверстия (основное отклонение отверстия H)
D=d= 72 [мм] — номинальный размер отверстия и вала
Н11 - поле допуска основного отверстия
Н - основное отклонение основного отверстия
12 - квалитет точности основного отверстия
d11 - поле допуска вала
d- основное отклонение вала
11 — квалитет точности вала
ЕS= +0,19 [мм] - верхнее отклонение основного отверстия
ЕI= 0 [мм] - нижнее отклонение основного отверстия
es= -0,10 [мм] - верхнее отклонение вала
ei= -0,29 [мм] — нижнее отклонение вала
Посадка Ø 72 Н11/d11 – посадка с зазором, так как поле допуска вала расположено ниже поля допуска отверстия. Характеризуется величинами максимального (Smах) и минимального (Smin) зазоров.
Dmах =D+ ЕS= 72 + 0,19 = 72,19 [мм] - наибольший предельный размер основного отверстия
Dmin=D+ ЕI= 72 + 0 = 72 [мм] - наименьший предельный размер основного отверстия
dmax=d+ еs= 72 – 0,10 = 71,90 [мм] - наибольший предельный размер вала
dmin=d+ еi= 72 – 0,29 = 71,71 [мм] - наименьший предельный размер вала
ТD=Dmах –Dmin= ЕS- ЕI= 0,19 - 0 = 0,19 [мм] - допуск основного отверстия
Тd= еs– еi=dmax–dmin= -0,10 + 0,29 = 0,19 [мм] - допуск вала
Т(S) = ТD+ Тd= 0,19 + 0,19 = 0,38 [мм] - допуск посадки по допускам основного отверстия и вала
Smax=Dmax-dmin=ES-ei= 0,19 + 0,29 = 0,48[мм] - наибольший зазор
Smin=Dmin-dmax= ЕI- еs= 0 + 0,10= 0,10 [мм] – наименьший зазор
Sm= (Smax+Smin) / 2 = (0,48 + 0,10) / 2 = 0,29 [мм] – средний зазор.
посадка Ø ...в
Посадка предназначена под сопрягаемые поверхности наружного кольца подшипника и корпуса. Исходя из того, что необходимо исключить деформацию кольца подшипника, назначаем посадку с зазором в соответствии с рекомендациями справочника.
Подшипник 7207 D=72ммd=35ммB=18,25мм
Ø 72 H6/I0 – обозначение посадки
Посадка в системе вала, т.к. наружное кольцо подшипника является готовым валом.
D=d= 72 [мм] — номинальный размер отверстия и вала
H6 - поле допуска основного отверстия (диаметр внутреннего кольца подшипника).
H- основное отклонение основного отверстия
6 - класс точности основного отверстия
I0 - поле допуска вала
I- основное отклонение вала
0 - квалитет точности вала
ЕS= +0,19 [мм] - верхнее отклонение основного отверстия
ЕI= 0 [мм] - нижнее отклонение основного отверстия
es= 0 [мм] - верхнее отклонение вала
ei= -0,015 [мм] — нижнее отклонение вала
Посадка Ø 72 H6/I5 – посадка с зазором, т.к. поле допуска вала расположено ниже поля допуска отверстия. Характеризуется величинами максимального (Smах) и минимального (Smin) зазоров.
Dmax=D+ES= 72 + 0,19 = 72,19 [мм] - наибольший предельный размер отверстия
Dmin=D= 72 [мм] - наименьший предельный размер отверстия
dmах =d+es= 72 + 0 = 72 [мм] - наибольший предельный размер основного вала
dmin=d+ еi= 72 - 0,015 = 71,985 [мм] - наименьший предельный размер основного вала
ТD=Dmax–Dmin= ЕS- ЕI= 0,19 - 0 = 0,19 [мм] - допуск отверстия
Td=dmax–dmin= еs- еi= 0 + 0,015 = 0,015 [мм] - допуск основного вала
Т(S) = ТD+ Тd= 0,019 + 0,015= 0,205 [мм] - допуск посадки по допускам отверстия и основного вала
Smax=Dmax-dmin=ES-ei= 0,19 + 0,015 = 0,205 [мм] - наибольший зазор
Smin=Dmin-dmах =EI-es= 0 - 0 = 0 [мм] - наименьший зазор
Sm= (Smax+Smin) / 2 = (0,205 + 0) = 0,1025 [мм] – средний зазор.
посадка Ø ...г
Посадка предназначена под внутреннее кольцо роликового конического подшипника. Исходя из того, что необходимо исключить взаимное проворачивание вала и подшипника, назначаем посадку с гарантированным натягом в соответствии с рекомендацией справочника.
Подшипник 7206 D=62ммd=30ммB=17,25мм
Ø 30 L0/k6 – обозначение посадки
Посадка в системе отверстия, т.к. внутреннее кольцо подшипника является готовым отверстием.
D=d= 30 [мм] — номинальный размер отверстия и вала
L0 - поле допуска основного отверстия (диаметр внутреннего кольца подшипника).
L- основное отклонение основного отверстия
0 - класс точности основного отверстия
k6 - поле допуска вала
k- основное отклонение вала
6 - квалитет точности вала
ЕS= 0 [мм] - верхнее отклонение основного отверстия
ЕI= -0,010 [мм] - нижнее отклонение основного отверстия
es= +0,015 [мм] - верхнее отклонение вала
ei= +0,002 [мм] — нижнее отклонение вала
Посадка Ø 30 L5/k6 – посадка с натягом, так как поле допуска вала расположено выше поля допуска отверстия. Характеризуется величинами максимального (Nmax) и минимального (Nmin) натягов.
Dmах =D= 30 [мм] - наибольший предельный размер основного отверстия
Dmin=D+ ЕI= 30 + (-0,010) = 29,990 [мм] - наименьший предельный размер основного отверстия
dmax=d+ еs= 30 + 0,015 = 30,015 [мм] - наибольший предельный размер вала
dmin=d+ еi= 30 + 0,002 = 30,002 [мм] - наименьший предельный размер вала
ТD=Dmах –Dmin= ЕS- ЕI= 0 - (-0,010) = 0,010 [мм] - допуск основного отверстия
Тd=dmax–dmin= еs- еi= 0,015 – 0,002 = 0,013 [мм] - допуск вала
Т(N) = ТD+ Тd= 0,010 + 0,013 = 0,023 [мм] - допуск посадки с натягом по допускам основного отверстия и вала
Nmax=dmax-Dmin= еs- ЕI=0,015 + 0,010) = 0,025 [мм] - наибольший натяг по предельным размерам и предельным отклонениям
Nmin=Dmax-dmin= еi- ЕS= 0,002 – 0 = 0,002 [мм] – наименьший натяг по предельным размерам и предельным отклонениям
Nm= (Nmax+Nmin) / 2 = (0,025 + 0,002) / 2 = 0,0135 [мм] – средний натяг.
посадка Ø ...д
Посадка предназначена под сопрягаемые поверхности наружного кольца подшипника и корпуса. Исходя из того, что необходимо исключить деформацию кольца подшипника, назначаем посадку с зазором в соответствии с рекомендациями справочника.
Подшипник 7206 D=62ммd=30ммB=17,25мм
Ø 62 H6/I0 – обозначение посадки
Посадка в системе вала, т.к. наружное кольцо подшипника является готовым валом.
D=d= 62 [мм] — номинальный размер отверстия и вала
H6 - поле допуска основного отверстия (диаметр внутреннего кольца подшипника).
H- основное отклонение основного отверстия
6 - класс точности основного отверстия
I0 - поле допуска вала
I- основное отклонение вала
0 - квалитет точности вала
ЕS= +0,019 [мм] - верхнее отклонение основного отверстия
ЕI= 0 [мм] - нижнее отклонение основного отверстия
es= 0 [мм] - верхнее отклонение вала
ei= -0,015 [мм] — нижнее отклонение вала
Посадка Ø 62 H6/I5 – посадка с зазором, т.к. поле допуска вала расположено ниже поля допуска отверстия. Характеризуется величинами максимального (Smах) и минимального (Smin) зазоров.
Dmax=D+ES= 62 + 0,019 = 62,019 [мм] - наибольший предельный размер отверстия
Dmin=D= 62 [мм] - наименьший предельный размер отверстия
dmах =d+es= 62 + 0 = 62 [мм] - наибольший предельный размер основного вала
dmin=d+ еi= 62 - 0,015 = 61,995 [мм] - наименьший предельный размер основного вала
ТD=Dmax–Dmin= ЕS- ЕI= 0,019 - 0 = 0,019 [мм] - допуск отверстия
Td=dmax–dmin= еs- еi= 0 + 0,015= 0,015 [мм] - допуск основного вала
Т(S) = ТD+ Тd= 0,019 + 0,015= 0,034 [мм] - допуск посадки по допускам отверстия и основного вала
Smax=Dmax-dmin=ES-ei= 0,019 +0,015= 0,034 [мм] - наибольший зазор
Smin=Dmin-dmах =EI-es= 0 - 0 = 0 [мм] - наименьший зазор
Sm= (Smax+Smin) / 2 = (0,034 + 0) = 0,017 [мм] – средний зазор.
посадка Ø ...е
Посадка предназначена под сопрягаемые поверхности шпонки и паза. Необходимо обеспечить жесткое крепление.
Ø 8 N9/h9 – обозначение посадки
D=d= 8 [мм] — номинальный диаметр (ширина паза) отверстия и вала
N9 - поле допуска отверстия
N- основное отклонение отверстия
9 - квалитет точности отверстия
h9 - поле допуска основного вала
h- основное отклонение основного вала
9 - квалитет точности основного вала
ЕS= 0 [мм] - верхнее отклонение отверстия
ЕI= -0,036 [мм] - нижнее отклонение отверстия
es= +0,036 [мм] - верхнее отклонение основного вала
ei= 0 [мм] — нижнее отклонение основного вала
Посадка Ø 12 N9/h9 – посадка с натягом, так как поле допуска вала расположено выше поля допуска отверстия. Характеризуется величинами максимального (Nmах) и минимального (Nmin) зазоров.
Dmах =D+ ЕS= 8 + 0 = 8 [мм] - наибольший предельный размер отверстия
Dmin=D+ ЕI= 8 – 0,036 = 7,964 [мм] - наименьший предельный размер отверстия
dmax=d+ еs= 8 + 0,036 = 8,036 [мм] - наибольший предельный размер основного вала
dmin=d+ еi= 8 + 0 = 8 [мм] - наименьший предельный размер основного вала
ТD=Dmах –Dmin= ЕS- ЕI= 0 + 0,036 = 0,036 [мм] - допуск отверстия
Тd= еs– еi=dmax–dmin= 0,036 - 0 = 0,036 [мм] - допуск основного вала
Т(N) = ТD+ Тd= 0,036 + 0,036 = 0,072 [мм] - допуск посадки по допускам отверстия и основного вала
Nmax=Dmax-dmin=es-EI= 0,036 + 0,036= 0,072[мм] - наибольший натяг
Nmin=Dmin-dmax=ei-ES= 0 – 0= 0 [мм] – наименьший натяг
Nm= (Nmax+Nmin) / 2 = (0,072 + 0) / 2 = 0,036 [мм] – средний натяг.
посадка Ø ...ж
Посадка предназначена под соединение входного вала-шестерни и двигателя, передающего вращательный момент. Для обеспечения собираемости назначаем переходную посадку
Ø 28 Н7/n6
Посадка в системе отверстия (основное отклонение отверстия H)
D=d= 28 [мм] — номинальный размер отверстия и вала
Н7- поле допуска основного отверстия
Н - основное отклонение основного отверстия
7 - квалитет точности основного отверстия
n6 - поле допуска вала
n- основное отклонение вала
6 - квалитет точности вала
ЕS= +0,025 [мм] - верхнее отклонение основного отверстия
ЕI= 0 [мм] - нижнее отклонение основного отверстия
es= 0,028 [мм] - верхнее отклонение вала
ei= 0,015 [мм] — нижнее отклонение вала
Посадка Ø 28 Н7/n6 – посадка переходная, так как поле допуска вала и отверстия перекрываются. Характеризуется величинами максимального натяга (Nmах) и максимального зазора (Smin).
Dmах =D+ ЕS= 28 + 0,025 = 28,025[мм] - наибольший предельный размер основного отверстия
Dmin=D+ ЕI= 28 + 0 = 28 [мм] - наименьший предельный размер основного отверстия
dmax=d+ еs= 28 + 0,028 = 28,028 [мм] - наибольший предельный размер вала
dmin=d+ еi= 28 + 0,015 = 28, 015 [мм] - наименьший предельный размер вала
ТD=Dmах –Dmin= ЕS- ЕI= 0,025 - 0 = 0,025 [мм] - допуск основного отверстия
Тd= еs– еi=dmax–dmin= 0,028 - 0,015 = 0,013 [мм] - допуск вала
Т(S,N) = ТD+ Тd= 0,025 + 0,013 = 0,038 [мм] - допуск посадки по допускам основного отверстия и вала
Smax=Dmax-dmin=ES-ei=0,025 – 0,015 = 0,010 [мм] - наибольший зазор
Nmax=dmax-Dmin=es-EI= 0,028 – 0= 0,028 [мм] – наибольший натяг
посадка Ø ...з
Посадка предназначена под соединение выходного вала с наружным элементом. Для обеспечения собираемости назначаем переходную посадку.
Ø 36 Н7/n6
Посадка в системе отверстия (основное отклонение отверстия H)
D=d= 36 [мм] — номинальный размер отверстия и вала
Н7 - поле допуска основного отверстия
Н - основное отклонение основного отверстия
7 - квалитет точности основного отверстия
n6 - поле допуска вала
n- основное отклонение вала
6 - квалитет точности вала
ЕS= +0,023 [мм] - верхнее отклонение основного отверстия
ЕI= 0 [мм] - нижнее отклонение основного отверстия
es= 0,033 [мм] - верхнее отклонение вала
ei= 0,017 [мм] — нижнее отклонение вала
Посадка Ø 36 Н7/n6 – посадка переходная, так как поле допуска вала и отверстия перекрываются. Характеризуется величинами максимального натяга (Nmах) и максимального зазора (Smin).
Dmах =D+ ЕS= 36 + 0,023 = 36,023 [мм] - наибольший предельный размер основного отверстия
Dmin=D+ ЕI= 36 + 0 = 36 [мм] - наименьший предельный размер основного отверстия
dmax=d+ еs= 36 + 0,033 = 53,033 [мм] - наибольший предельный размер вала
dmin=d+ еi= 36 + 0,017 = 36, 017 [мм] - наименьший предельный размер вала
ТD=Dmах –Dmin= ЕS- ЕI= 0,023 - 0 = 0,023 [мм] - допуск основного отверстия
Тd= еs– еi=dmax–dmin= 0,033 - 0,017 = 0,016 [мм] - допуск вала
Т(S,N) = ТD+ Тd= 0,023 + 0,016 = 0,039 [мм] - допуск посадки по допускам основного отверстия и вала
Smax=Dmax-dmin=ES-ei=0,023 – 0,017 = 0,006 [мм] - наибольший зазор
Nmax=dmax-Dmin=es-EI= 0,033 – 0= 0,033 [мм] – наибольший натяг
посадка Ø ...и
Посадка предназначена под крепление зубчатого колеса на валу. Необходимо обеспечить жесткое крепление.
Ø 40 H7/p6 – обозначение посадки
D=d= 40 [мм] — номинальный диаметр (ширина паза) отверстия и вала
H7 - поле допуска основного отверстия
H- основное отклонение основного отверстия
7 - квалитет точности основного отверстия
p6 - поле допуска вала
p- основное отклонение вала
6 - квалитет точности вала
ЕS= +0,025 [мм] - верхнее отклонение отверстия
ЕI= 0 [мм] - нижнее отклонение отверстия
es= +0,042 [мм] - верхнее отклонение основного вала
ei= +0,026 [мм] — нижнее отклонение основного вала
Посадка Ø 40 H7/p6 – посадка с натягом, так как поле допуска вала расположено выше поля допуска отверстия. Характеризуется величинами максимального (Nmах) и минимального (Nmin) зазоров.
Dmах =D+ ЕS= 40 + 0,025 = 40,025 [мм] - наибольший предельный размер основного отверстия
Dmin=D+ ЕI= 40 + 0 = 40 [мм] - наименьший предельный размер основного отверстия
dmax=d+ еs= 40 + 0,042 = 40,042 [мм] - наибольший предельный размер вала
dmin=d+ еi= 40 + 0,026 = 40,026 [мм] - наименьший предельный размер вала
ТD=Dmах –Dmin= ЕS- ЕI= 0,025 - 0 = 0,025 [мм] - допуск отверстия
Тd= еs– еi=dmax–dmin= 0,042 – 0,026 = 0,016 [мм] - допуск основного вала
Т(N) = ТD+ Тd= 0,025 + 0,016 = 0,041 [мм] - допуск посадки по допускам основного отверстия и вала
Nmax=dmax-Dmin=es-EI= 0,042 + 0= 0,042 [мм] - наибольший натяг
Nmin=dmin-Dmax=ei-ES= 0,026 – 0,025 = 0,001 [мм] – наименьший натяг
Nm= (Nmax+Nmin) / 2 = (0,042 + 0,001) / 2 = 0,0215 [мм] – средний натяг.
посадка Ø ...к
Посадка предназначена под сопрягаемые поверхности шпонки и паза. Необходимо обеспечить жесткое крепление.
Ø 10 N9/h9 – обозначение посадки
D=d= 10 [мм] — номинальный диаметр (ширина паза) отверстия и вала
N9 - поле допуска отверстия
N- основное отклонение отверстия
9 - квалитет точности отверстия
h9 - поле допуска основного вала
h- основное отклонение основного вала
9 - квалитет точности основного вала
ЕS= 0 [мм] - верхнее отклонение отверстия
ЕI= -0,036 [мм] - нижнее отклонение отверстия
es= +0,036 [мм] - верхнее отклонение основного вала
ei= 0 [мм] — нижнее отклонение основного вала
Посадка Ø 10 N9/h9 – посадка с натягом, так как поле допуска вала расположено выше поля допуска отверстия. Характеризуется величинами максимального (Nmах) и минимального (Nmin) зазоров.
Dmах =D+ ЕS= 10 + 0 = 10 [мм] - наибольший предельный размер основного отверстия
Dmin=D+ ЕI= 10 - 0,036 = 9,964 [мм] - наименьший предельный размер основного отверстия
dmax=d+ еs= 10 + 0,036 = 10,036 [мм] - наибольший предельный размер вала
dmin=d+ еi= 10 + 0 = 10 [мм] - наименьший предельный размер вала
ТD=Dmах –Dmin= ЕS- ЕI= 0 + 0,036 = 0,036 [мм] - допуск отверстия
Тd= еs– еi=dmax–dmin= 0,036 – 0= 0,036 [мм] - допуск основного вала
Т(N) = ТD+ Тd= 0,036 + 0,036 = 0,072 [мм] - допуск посадки по допускам основного отверстия и вала
Nmax=dmax-Dmin=es-EI= 0,036 + 0,036= 0,072 [мм] - наибольший натяг
Nmin=dmin-Dmax=ei-ES= 0– 0= 0 [мм] – наименьший натяг
Nm= (Nmax+Nmin) / 2 = (0,072 + 0) / 2 = 0,036 [мм] – средний натяг.