- •2. Загальні методичні вказівки по оформленню курсової роботи
- •3. Рекомендована література
- •4. Розрахунок і вибір посадок для рухомих і нерухомих з'єднань
- •4.1. Розрахунок і вибір посадки з натягом
- •4.2. Розрахунок і вибір посадки із зазором для підшипників ковзання.
- •Коефіцієнт навантаженості сr для половинних підшипників [4]*
- •Значення для половинних підшипників [4]
- •Коефіцієнт опору обертанню См для половинних підшипників [4]
- •5. Розрахунок і вибір посадок підшипників кочення
- •6. Розрахунок розмірних ланцюгів
- •В таблиці додатків (Додаток хіі [8]) наведені значення одиниці допуску для інтервалів діаметрів для діапазону розмірів до 500 мм в есдп сев.
- •7. Допуски і посадки різьбових з’єднань
- •8. Допуски і посадки шліцевих з’єднань
- •Номінальні розміри, поля допусків та відхилення деталей шліцевого з'єднання
- •Розрахунково-пояснююча записка
- •"Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання"
- •Межа текучості деяких конструкційних марок сталей і кольорових сплавів
Міністерство освіти і науки України
Національний університет водного господарства та природокористування
Кафедра автомобілів, автомобільного господарства і технології металів
032-223
Методичні вказівки
до виконання курсової роботи з дисципліни «Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання» для студентів за напрямами підготовки 6.070106 «Автомобільний транспорт» і
6.050503 «Машинобудування»
денної та заочної форм навчання
Рекомендовано методич-ною комісією за напрямом підготовки 6.070106 «Ав-томобільний транспорт»
Протокол № 2
від 14.10.2009 р.
Рівне 2010
Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання» для студентів за напрямами підготовки 6.070106 «Автомобільний транспорт» і 6.050503 «Машинобудування» денної та заочної форм навчання / Є.К.Кім. – Рівне: НУВГП, 2010. – 55 с.
Упорядник: Є.К.Кім, кандидат технічних наук, доцент.
Відповідальний за випуск: М.М.Марчук, кандидат технічних наук, професор, завідувач кафедри «Автомобілі, автомобільне господарство і технологія металів».
З М І С Т
1. Передмова………………………………………………………....3
2. Загальні методичні вказівки по
оформленню курсової роботи……………………………………….…3
3. Рекомендована література..………………………………………4
4. Розрахунок і вибір посадок для рухомих
і нерухомих з'єднань…………………….……………………………..5
4.1. Розрахунок і вибір посадки з натягом………………................5
4.2. Розрахунок і вибір посадки із зазором
для підшипників ковзання…………………………………………….10
5. Розрахунок і вибір посадок підшипників кочення………….…19
6. Розрахунок розмірних ланцюгів………………………..............26
7. Допуски і посадки різьбових з'єднань……………………….…38
8. Допуски і посадки шліцевих з'єднань…………………….……43
9. Додатки…………………………………………………………...47
© Кім Є.К., 2010
© НУВГП, 2010
1. П е р е д м о в а
На сучасному етапі розвитку науки і техніки, коли широкого розвитку набули спеціалізація та кооперування виробництва, важлива роль належить взаємозамінності, стандартизації і метрології в рішенні проблеми підвищення якості та ефективності виробництва, експлуатації і ремонту машин. У зв’язку з цим підготовка сучасного спеціаліста неможлива без засвоєння широкого кола питань, пов’язаних зі стандартизацією, взаємозамінністю і технічними вимірюваннями, що розглядається у дисципліні «Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання».
Для забезпечення надійності та довговічності машин і механізмів необхідний оптимальний вибір допусків і посадок деталей машин і спряжень. Найбільш обгрунтованим є розрахунковий метод вибору посадок. Тому на курсову роботу винесені типові завдання, пов’язані з розрахунками посадок різноманітних вузлів машин і механізмів, з використанням широкого кола довідкового матеріалу.
Мета виконання курсової роботи – оволодіння методиками та набуття практичних навичок вирішення інженерних задач по розрахунку і вибору посадок типових з'єднань, вміння користуватись довідковою літературою та таблицями стандартів, правильно розшифровувати умовні позначення посадок типових з'єднань і позначати їх на кресленнях.
2. Загальні методичні вказівки по оформленню курсової роботи
Курсова робота складається з розрахунково-пояснюючої записки і графічної частини.
Розрахунково-пояснююча записка складається з титульного листа, оригіналу завдання, вступу, розв'язків завдань, списку використаної літератури і викладається на листах формату А4 з лицевої сторони з полями: зліва – 20 мм, зверху, знизу і справа – 5 мм і рамками – перша сторінка кожного розділу – на 40 мм, всі інші – на 15 мм (Додаток ІІ).
Наскрізна нумерація сторінок починається з титульної сторінки (Додаток І) і проставляється у правому верхньому куті, починаючи з третьої сторінки. Нумерація сторінок в межах розділу проставляється в рамках.
Розв'язок завдань повинен супроводжуватись коротким поясненням сутності кожного його кроку. При використанні в розрахунках табличних даних необхідно робити посилання на номер таблиці та номер використаної літератури, наведену в кінці записки, в квадратних дужках.
Графічна частина складається з одного листа формату А1, поділеного на вісім форматів А4. Зміст графічної частини наведений в даних методичних вказівках після кожного прикладу виконання завдання.
3. Рекомендована література
1. Кім Є.К. Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни "Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання" для студентів за напрямами підготовки 6.070106 "Автомобільний транспорт" і 6.050503 "Машинобудування" денної та заочної форм навчання. – Рівне: НУВГП, 2010. -
2. Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Агропромиздат, 1987. – 367 с.
3. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федоров Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1987. – 352 с.
4. Допуски и посадки: Справочник /В 2-х ч./ В.Д.Мягков, М.А., Палей, А.Б.Романов, В.А.Брагинский. – Л.: Машиностроение, 1982. – Ч.1. – 543 с.
5. Допуски и посадки: Справочник /В 2-х ч./ В.Д.Мягков, М.А., Палей, А.Б.Романов, В.А.Брагинский. – Л.: Машиностроение, 1982. – Ч.2. – 448 с.
6. Краткий справочник металлиста / П.Н.Орлов, Е.А.Скороходов, А.Д.Агеев и др. – М.: Машиностроение, 1986. – 960 с.
7. Кім Є.К. Методичні вказівки і контрольні завдання до курсової роботи з дисципліни "Взаємозамінюваність, стандартизація та технічні вимірювання" для студентів спеціальностей 7.090215 і 7.090234 заочної форми навчання. – Рівне: УДАВГ, 1998. – 40 с.
8. Кім Є.К. Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни "Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання" для студентів за напрямами підготовки 6.070106 "Автомобільний транспорт" і 6.050503 "Машинобудування" денної та заочної форм навчання, які навчаються за інтегрованими навчальними планами. – Рівне: НУВГП, 2009. – 55 с.
4. Розрахунок і вибір посадок для рухомих і нерухомих з'єднань
4.1. Розрахунок і вибір посадки з натягом
Мета завдання: засвоєння методики розрахунку і вибору посадки для нерухомого з’єднання.
Посадки з натягом застосовують в нерухомих з’єднаннях, причому відносна нерухомість спряжених деталей досягається за рахунок пружних деформацій, які виникають при запресовуванні однієї деталі в другу.
Натяг в нерухомому з’єднанні повинен бути таким, щоб з однієї сторони він гарантував відносну нерухомість вала і отвору, а з другої не викликав руйнування деталей при їх з’єднанні. Виходячи із цих умов, нерухому посадку розраховують і вибирають у такому порядку.
4.1.1. Визначають найменший питомий тиск на контактних поверхнях вала і отвору, необхідний для передачі заданих навантажень:
, (4.1.1)
де - найменший питомий тиск, Па; - номінальний діаметр спряження, м; - довжина спряження, м; - крутний момент, Н·м; - осьове зусилля, Н; f – коефіцієнт тертя.
4.1.2. Визначають найменший розрахунковий натяг , м, який може передати задані навантаження:
, (4.1.2)
де , - модулі пружності матеріалу втулки і вала, Па; , - коефіцієнти Ляме, відповідно для втулки і вала, які визначаються за формулами:
; (4.1.3) ; (4.1.4)
де , - коефіцієнти Пуассона для матеріалу втулки і вала; d2 – зовнішній діаметр втулки, м; d1 – внутрішній діаметр вала, м (рис.4.1). Для суцільного вала (d1=0) ; для масивного корпуса (d2 ) . Значення величин Е і наведені в табл.4.1.
4.1.3. Визначають найменший допустимий натяг з урахуванням того, що в процесі запресовування вала в отвір нерівності поверхонь частково (до 60% їх висот) зрізаються і зминаються:
, (4.1.5)
де - шорсткість контактуючих поверхонь втулки і вала.
Рис.4.1. |
Таблиця 4.1. Значення коефіцієнта Пуассона і модуля пружності Е |
||
Матеріал |
Е·10-11, Па |
|
|
Сталь |
1,96…2,0 |
0,3 |
|
Чавун |
0,74…1,05 |
0,25 |
|
Бронза |
0,84 |
0,35 |
|
Латунь |
0,78 |
0,38 |
4.1.4. Визначають найбільший допустимий питомий тиск , при якому відсутня пластична деформація на контактних поверхнях деталей. В якості береться менший з двох значень допустимого тиску для втулки і валу, які визначаються відповідно за формулами:
; (4.1.6)
; (4.1.7)
де - допустимий питомий тиск відповідно до втулки і вала, Па; - границя текучості матеріалу втулки та вала, Па; - відповідно внутрішній (вала) і зовнішній (втулки) діаметри, м (рис.4.1).
4.1.5. Визначають величину найбільшого розрахункового натягу , м;
. (4.1.8)
4.1.6. Визначають величину найбільшого допустимого натягу з урахуванням поправки на зм’яття нерівностей поверхонь вала і отвору:
(4.1.9)
4.1.7. З таблиць СТСЭВ 144-75 вибирають стандартну посадку виходячи з умов:
; >, (4.1.10)
Посадки вибирають, в першу чергу із переважних, рекомендованих СТСЭВ 144-75.
4.1.8. Визначають необхідне (найбільше) зусилля при запресовуванні деталей , Н:
, (4.1.11)
де - коефіцієнт тертя при запресовуванні; ; - питомий тиск при найбільшому натязі вибраної посадки, Н/м2:
(4.1.12)
4.1.9. З таблиць СТСЭВ 144-75 для вибраної посадки виписують допуски і визначають граничні відхилення отвору і вала.
4.1.10. Визначають граничні розміри вала й отвору та їх допуски.
4.1.11. Визначають величини граничних натягів і допуск посадки.
4.1.12. Будують схему розміщення полів допусків отвору та вала.
4.1.13. Креслять спряження в зборі та подетально із зазначенням посадок, квалітетів, граничних відхилень і шорсткості поверхонь.
Приклад виконання.
Вихідні дані: ; ; ; ; ; ; матеріали втулки та вала – сталь 45; ; шорсткість поверхні вала , отвору . Вибрати стандартну посадку і визначити зусилля запресування без застосування термічних способів складання.
1. Визначаємо найменший питомий тиск на контактних поверхнях вала і отвору, необхідний для передачі заданого навантаження, за формулою (4.1.1) [1]:
2. Визначаємо найменший розрахунковий натяг за формулою (4.1.2) [1]. Попередньо визначаємо коефіцієнти і за формулами (4.1.3) [1]:
;
;
де (табл.4.1 [1]).
3. Визначаємо найменший допустимий натяг за формулою (4.1.5) [1]:
4. Визначаємо найбільший допустимий питомий тиск , при якому відсутня пластична деформація на контактних поверхнях деталей. Для цього визначаємо і за формулами (4.1.6) та (4.1.7) [1]:
де [6], додаток IV [1].
Таким чином, знаходимо, що , тобто більш слабкою ланкою в спряженні є втулка.
5. Визначаємо найбільший розрахунковий натяг за формулою (4.1.8) [1]:
6. Визначаємо найбільший допустимий натяг за формулою (4.1.9 ) [1]:
7. За табл.1.49 [4] або додатку IV [8] вибираємо посадку Ø65Н7/u7, для якої <, >.
Запас міцності з'єднання для даної посадки дорівнює . Запас міцності для деталей .
8. Визначаємо зусилля запресовування вала в отвір за формулою (4.1.11) [1]:
де ;
9. З таблиць СТСЭВ 144-75 (табл.1.27 і 1.30 [4], додатки I і II [8]) вибираємо граничні відхилення отвору та вала:
втулка – Ø65Н7; вал Ø65u7.
10. Визначаємо граничні розміри деталей та їх допуски:
;
;
;
;
;
.
11. Визначаємо граничні натяги та допуск посадки:
;
;
;
.
12. Будуємо схему розміщення полів допусків вибраної посадки (рис.4.2, а).
13. Креслимо спряження в зборі та подетально із зазначенням посадки, полів допусків, граничних відхилень і шорсткості поверхонь (рис.4.2, б).