ВАРИАНТ 59 рис. 27 / вар. 59 задачи 1-3

Зм.

№документу

Підпис

Дата

Арк.

Арк.

ВСТУП

В умовах ринкової економіки при постійному підвищенні технічного рівня та якості продукції, тісному співробітництву різних підприємств та інших галузей, важливе місце займає стандартизація, як система, що має на меті полегшення та підвищення продуктивності праці і якості продукції.

Стандартизація виготовлення деталей є обов’язковою умовою їх конкурентноздатності як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринку. Тому підготовка сучасного інженера включає в себе освоєння питань зв’язаних із стандартизацією, взаємозамінністю і технічними вимірюваннями.

Якщо метою дисципліни є здобуття теоретичних знань і практичних навичок використання та додержання вимог комплексних систем загально технічних стандартів, виконання точних розрахунків з вибору посадок типових спряжень, антологічного забезпечення і ремонту сільськогосподарської техніки, то метою курсової роботи є систематизація отриманих знань та використання практичних навичок.

Задача №1

Розрахунок та вибір посадок для підшипників ковзання

Вихідні дані:

1. Діаметр з’єднання d_н=40 мм.

2. Довжина з’єднання l = 50 мм.

3. Частота обертання вала n = 900 об/хв.

4. Марка масла : сепараторне Л.

5. Навантаження R = 6,0 кН

6. Шорсткість поверхні : втулки R_ZD= 0,62 мкм;

вала R_zd = 0,5 мкм.

Розв’язання:

1. Для початку визначимо значення оптимального зазору за формулою:

, де , звідки:

h – товщина маслянистого шару в місці найбільшого зближення поверхонь вала і отвору в робочому стані, м;

S – зазор між валом і отвором у стані спокою, м;

d_н – номінальний діаметр з’єднання, d_н = 0,040 м;

l – довжина з’єднання, l = 0,050 м;

ω – кутова швидкість,

η – абсолютна в'язкість оливи при робочій температурі, η = 12 ∙ 10 ^-3(Н∙с)/м²;

Р – середній питомий тиск в підшипнику, ;

Тоді:

Отже,

2. Визначаємо величину оптимального розрахункового зазору, враховуючи при цьому шорсткість поверхонь:

;

Приймаємо S_p= 80 мкм;

3. Вибираємо необхідну за стандартом посадку, яка задовольняє задану умову:

Призначаємо посадку:

;

;

;

Умова задовольняється .

4. Перевіряємо правильність вибору посадки. Визначимо найменшу товщину шару мастила: ;

Необхідна умова h_min > [h_min] де - [h_min] – допустима мінімальна товщина шару оливи; ;

;

Умова задовільняється: 14,46 > 2,24;

5. Розрахуємо коефіцієнт запасу міцності:

; К_Т ≥ 2;

=;

;

;

Умова виконується: 22,67 > 2;

6. Визначаємо кінцеві розміри деталі та параметри з’єднання:

;

Отвір:

;

;

;

Вал:

;

;

;

Посадка:

;

;

;

7. Виконуємо побудову схеми посадки:

8. Призначаємо засоби вимірювання орієнтуючись на конструктивні особливості деталей, метрологічні та економічні показники та користуючись ГОСТ 8.051-81. Результати заносимо в таблицю 1.1.

Таблиця 1.1. Засоби вимірювання для контролю деталей з’єднання

Назва деталі, її номінальний розмір, поле допуску	Величина допуску деталі IT, мм	Допустима похибка вимірювання ±δ, мкм	Назва засобу вимірювання	Границі вимірювань, мм	Граничні похибки інструменту Δlim, мкм
Отвір	0,025	9	Нутромір індикаторний	0-80	6,5
Вал	0,039	12	Мікрометр гладкий	25-50	10

_{Задача № 2}

Розрахунок та вибір посадок з натягом

^{Вихідні дані:}

1. Номінальний діаметр сполучення d_н = 80 мм;

^{2.Зовнішній діаметр втулки D=135 мм;}

^{3. Довжина з’єднання l =90 мм;}

^{4. Крутний момент М= 350 Нм;}

^{5. Матеріал деталей з’єднання:}

^{Валу - Сталь 25 E1=2,06∙1011} Н/м² µ ^{= 0,3; f=0.1;}

^{Втулки – Бронза E2=0,78∙1011} Н/м² µ ^{= 0,25;}

^{6. Шорсткість поверхонь:}

^{Вала - R = 3,2 мкм;}

^{Отвору -R= 3,2 мкм.}

Розв’язання:

1. Визначаємо мінімальний натяг:

   1. Мінімальний тиск:

2. Коефіцієнт Ляме:

3. Найменший розрахунковий натяг:

4. Найменший практичний натяг:

2. За таблицями підбираємо переважну посадку з умови

Призначаємо посадку:

N= ei – ES = 0,043 – 0,030 = 0,013 мм;

N= es – EI = 0,062 – 0 = 0,062 мм;

- тобто умова виконується.

3. Виконуємо перевірний розрахунок на міцність, знаходимо найбільший тиск, який може виникнути після заправки, при використанні даної посадки:

;

4. Найбільше напруження на втулці:

Умова міцності: 6,18

6.Встановлюємо кінцеві розміри деталей спряження

;

Отвір - D= d+ ES = 80 + 0,030 =80,03 мм;

D= d+ EI = 80,00 + 0 = 80,00 мм;

TD= D- D=80,03 – 80,00 = 0,03 мм;

Вал - d= d+ es =80,00 + 0,062 = 80,062 мм;

d= d + ei = 80,00 + 0,043 = 80,043 мм;

Td= d - d = 80,062 – 80,043 = 0,019 мм;

Посадка N = d- D= 80,062 – 80,00 = 0,062 мм;

N = d - D= 80,043 – 80,03 = 0,013 мм;

7. Призначаємо засоби вимірювання орієнтуючись на конструктивні особливості деталей, метрологічні та економічні показники та користуючись ГОСТ 8.051-81. Результати заносимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1. Засоби вимірювання для контролю деталей з’єднання

Назва деталі, її номінальний розмір, поле допуску	Величина допуску деталі IT, мм	Допустима похибка вимірювання ±δ, мкм	Назва засобу вимірювання	Границі вимірювань, мм	Граничні похибки інструменту Δlim, мкм
Отвір	0,030	9	Нутромір індикаторний	50-100	11
Вал	0,019	5	Мікрометр гладкий	50-120	9

Задача №3

Розрахунок та вибір посадок перехідного характеру по граничному значенню зазору (S) та розрахунковій ймовірності забезпечення зазору – натягу

^{Вихідні дані}

1. d_н=95 мм;

2. S=0,006 мм;

3. R=1,6 мкм;

4. R=1,6 мкм;

Розв’язання

1. Згідно вихідних даних максимально допустимий зазор повинен бути рівним 6 мкм. За таблицею виборів посадок, найбільш задовольняючою є посадка з зазором в 2 мкм, тому приймаємо посадку:

N_min = ei – ES = 0,013 - 0,015 = - 0,002мм S= - N= 0,002 мм;

Таким чином ми задовольнимо початкові умови, де зазор дорівнює 6 мкм.

N_max = es – EI = 0,028 - 0 = 0,028 мм

2. Будуємо схеми посадок і визначаємо основні параметри:

3. Визначаємо значення середнього квадратичного відхилення натягу:

4. Визначаємо границі інтегрування при N=0:

5. За значенням η , знаходимо значення функції:

Ф(4,24)= 0,49931;

6.Знаходимо ймовірність одержання натягу та зазору:

Натяг: P`= 0,5 + Ф(η), при η > 0;

P`= 0,5 + 0,49931 = 0,99931;

Зазор P`=0,5 - Ф(η), при η > 0;

P`=0,5 -0,49931 = 0,00069;

P=100 P`=99% - ймовірність з’єднання з натягом;

P=100 P`=0,069% - ймовірність з’єднання із зазором.

7. Призначаємо засоби вимірювання орієнтуючись на конструктивні особливості деталей, метрологічні та економічні показники та користуючись ГОСТ 8.051-81. Результати заносимо в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1. Засоби вимірювання для контролю деталей з’єднання

Назва деталі, її номінальний розмір, поле допуску	Величина допуску деталі IT, мм	Допустима похибка вимірювання ±δ, мкм	Назва засобу вимірювання	Границі вимірювань, мм	Граничні похибки інструменту Δlim, мкм
Отвір	0,015	15	Нутромір індикаторний НИ-100/200 (ИЧ-05) кл.1	50-100	6,5
Вал	0,015	25	Мікрометр гладкий МК-100 клас 1	75-100	10

8. Виконуємо побудову схеми посадки креслення з’єднання: