ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Факультет «Транспортные и энергетические системы»

Кафедра «Технология металлов»

Специальность 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства»

Специализация «Подъёмно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ» НА ТЕМУ: «АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ ТРАНСПОРТНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ»

Вариант № Г-2

Выполнил:

Студент группы ПТМ-613

Сызранов И.Ю.

Проверил:

Санкт-Петербург

2018

Содержание

РЕФЕРАТ 2

1 РАСЧЁТ И ВЫБОР ПОСАДКИ С НАТЯГОМ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА НА ВАЛ 3

2 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ 12

3 ВЫБОР РАЗМЕРОВ И ПОСАДОК ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ 15

4 НАЗНАЧЕНИЕ РАЗМЕРОВ ВАЛА 18

5. РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ 19

6 НАЗНАЧЕНИЕ КЛАССОВ ДОПУСКОВ ОСЕВЫХ И ДИАМЕТРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ВАЛА 27

7 ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРЯГАЕМЫХ РАЗМЕРОВ ПОД ПОСАДКУ С НАТЯГОМ 29

8 Назначение допусков формы и расположения поверхностей вала 31

9 Назначение параметров шероховатости поверхностей вала 34

10 Анализ точности резьбового соединения 37

11 АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА 40

12 ХАРАКТЕРИСТИКА СХЕМЫ ДЕКЛАРИРОВАНИЯ ИЛИ СЕРТИФИКАЦИИ И Документа О ПОДТВЕРЖДЕНИИ СООТВЕТСТВИЯ 45

47

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48

Реферат

Курсовой проект содержит 47 страниц текста, 21 рисунок, 26 таблиц и 2 чертежа формата А4.

В курсовом проекте приведена оценка технического уровня типовых соединений деталей транспортных машин: гладкие, резьбовые, шпоночные и зубчатые соединения. Установлены требования к отклонениям формы, расположения и шероховатости поверхностей. Назначены отклонения линейных размеров с использованием, в том числе, размерных цепей. Выбраны измерительные средства. Рассмотрена предложенная в варианте задания схема сертификации вала и охарактеризован документ, используемый для подтверждения соответствия.

1 Расчёт и выбор посадки с натягом зубчатого колеса на вал

1. Разобраться в конструкции узла. При воздействии заданного крутящего момента рассчитать максимальный и минимальный натяги, исходя из варианта задания, а затем выбрать стандартную посадку с натягом по ГОСТ 25347-2013 для соединения зубчатого колеса с валом (рисунок 1.1). Определить числовые значения отклонений классов допусков размеров отверстия и вала.

2. Обозначить посадку соединения и классы допусков сопрягаемых деталей на эскизах. Пояснить содержание условных обозначений.

3. Выполнить анализ полученной посадки и построить схему расположения интервалов допусков, указав на ней предельные размеры сопрягаемых деталей и наибольший и наименьший натяги.

80

110

Рисунок 1.1 - Общий вид вала в сборе (вид сверху):

1 – зубчатое колесо; 2 – вал; 3 – подшипник; 4 – крышка; 5 – сальник; 6 - шпонка; 7 – болт; 8 – шайба; 9 – шкив; 10 – корпус

Исходные данные для расчёта приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Исходные данные

Название и размерность параметра вала и колеса	Вал	Зубчатое колесо
Длина соединения, мм
Диаметр соединения (вала и отверстия ступицы колеса ), мм
Диаметр впадин зубчатого колеса, мм	d1 = 0
Модуль упругости, Па (Н/м2)
Предел текучести, Па (Н/м2)
Коэффициент Пуассона
Шероховатость поверхности, мкм
Частота вращения, об/мин
Крутящий момент, Нм

1.1 Расчёт функциональных натягов

Используя один из методов расчёта посадок с натягом [1 - 6] и др., вычисляем значения наименьшего расчётного натяга, обеспечивающего взаимную неподвижность соединяемых деталей, и наибольшего расчётного натяга, определяющего прочность соединяемых деталей.

Натяги и , обеспечиваемые выбранной по результатам расчета стандартной посадкой, должны удовлетворять условиям:

, . (1.1)

где , – наименьший и наибольший функциональные натяги, определяемые на основе расчетных с учетом поправки на смятие неровностей сопрягаемых поверхностей.

Значение наименьшего расчётного натяга определяется по формуле, мкм:

, (1.2)

где – удельное контактное эксплуатационное давление при действии крутящего момента, Па:

, (1.3)

где f – коэффициент трения, f = 0,15;

n – коэффициент запаса прочности соединения, n = 1,5 – 2;

D = d – номинальный диаметр соединения, м;

L – длина соединения, м;

Па,

и – коэффициенты Ламэ:

; (1.4)

, (1.5)

где d₁ – внутренний диаметр вала (если вал полый), м. В нашем случае d₁ = 0 (вал сплошной);

d₂ – наружный диаметр втулки или впадин зубчатого колеса, м.

Подставляя полученные по формулам (1.3 - 1.5) значения величин в (1.2), получим:

мкм.

Наибольший расчётный натяг определяется по формуле, мкм:

,

где Р_доп – наибольшее допускаемое давление на поверхности вала или втулки, Па.

На поверхности втулки отсутствуют пластические деформации при

Па.

Исходя из того, что на поверхности втулки могут возникнуть пластические деформации при давлениях меньших, чем на валу, определяем с учетом наименьшего допускаемого давления .

Максимальный расчётный натяг

мкм.

Находим поправку к расчетному натягу на смятие неровностей поверхности детали U_Rz, остальные поправки можно принять равными нулю [2-6]:

мкм,

где k – коэффициент, учитывающий высоту смятия неровностей отверстия втулки и вала (таблица 1.2). Для принятого метода сборки (с нагревом зубчатого колеса) принимаем k = 0,5;

- шероховатость поверхности отверстия вала, мкм;

- шероховатость поверхности втулки, мкм;

Таблица 1.2 - Коэффициент учета смятия неровностей

Метод сборки соединения
Механическая запрессовка при нормальной температуре	без смазочного материала	0,25 – 0,5
	со смазочным материалом	0,25 – 0,35
С нагревом охватывающей детали		0,4 – 0,5
С охлаждением вала		0,6 – 0,7

С учетом поправки величины граничных допустимых значений функциональных натягов для выбора посадки будут равны:

мкм,

мкм.

Схема расположения интервалов допусков посадки с натягом в системе отверстия, используемая для выбора стандартной посадки, представлена на рисунке 1.2. Нижнее отклонение основного отверстия EI = 0.

; .

При этом должны выполняться условия (1.1):

, .

Рисунок 1.2 - Схема расположения интервалов допусков отверстия и вала при посадке с натягом в системе отверстия