Министерство образования и науки Украины
Запорожский национальный технический университет
Кафедра:
Металлорежущие станки
и инструмент
Курсовая работа
по дисциплине:
“Взаимозаменяемость стандартизация и технические измерения ”
Выполнил: студент гр. М-218 Д.А. Омельченко
Принял: В.В. Петрыкин
г. Запорожье
2010
Содержание
|
Реферат |
|
|
Введение…………………………………………………………………… |
4 |
1 |
Описание конструкции и работы узла…………………………………... |
5 |
2 |
Расчет гладких цилиндрических сопряжений: |
|
Выбор посадки с зазором………………………………………………… |
6 |
|
Расчёт посадки с натягом………………………………………………… |
8 |
|
Расчёт переходной посадки………………………………………………. |
12 |
|
Расчёт калибров и контркалибров……………………………………….. |
14 |
|
3 |
Выбор посадок подшипников качения. Расчёт предельных и исполнительных размеров……………………….. |
17 |
4 |
Выбор посадок резьбового соединения. Расчёт предельных и исполнительных размеров……………………….. |
20 |
5 |
Выбор посадок шлицевого соединения. Расчёт предельных и исполнительных размеров……………………….. |
23 |
6 |
Выбор контролируемых параметров характеризующих зубчатое колесо…………………………………………………………… |
26 |
|
Заключение |
|
|
Перечень ссылок |
|
Реферат
ПЗ: 25 с.,5 ссылок, 10 приложений.
Объект исследования – барабан кулачковый
В процессе выполнения курсовой работы рассчитаны, выбраны и обоснованы посадки с зазором, посадки с натягом, переходная посадка, калибров и контркалибров, посадок подшипников качения, шлицевого соединения, некоторых параметров характеризующих зубчатое колесо.
Выполнен чертёж общего вида узла, рабочие чертежи калибр скобы, калибр пробки, зубчатого колеса.
Также выполнены схемы расположения полей допусков посадки с зазором, посадки с натягом, переходной посадки, калибров и контркалибров, посадок подшипников качения, резьбового соединения шлицевого соединения.
УЗЕЛ, ОТКЛОНЕНИЕ, ДОПУСК, РАЗМЕР, ПОСАДКА, ЗАЗОР, НАТЯГ, ПЕРЕХОДНАЯ ПОСАДКА, КАЛИБР, ПОДШИПНИК, СОЕДИНЕНИЕ, РЕЗЬБА, ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО.
Введение
Основной задачей конструктора является создание новых и модернизация существующих, подготовка чертежей документации, способствующих обеспечению необходимой технологичности и высокого качества изделий. Решение этой задачи связано с выбором необходимой точности изготовления изделия, расчётом размерных цепей, выбором шероховатости поверхностей, а также выбором допусков отклонений от геометрической формы и расположения поверхностей.
Перед машиностроителями с каждым годом возрастает задача значительного повышения эксплуатационных показателей продукции.
Качественные показатели современных изделий машиностроения ( точность, долговечность, надёжность ) в значительной мере зависят от правильности выбора посадок, т. е. характера сопряжения деталей, и правильности выбора допусков формы и расположения.
Изделия машиностроения не простая савокупность деталей.В собранном изделии детали находятся во взаимосвязи и взаимозависимости. Отклонения размеров, формы и расположения поверхностей одной какой либо из деталей вызывает отклонение формы или отклонение в расположении других деталей сборочной единицы. Эти отклонения, суммируясь, оказывают определённое воздействие на качественные характеристики изделия.
По этой причине при выборе посадок, допусков размеров деталей следует учитывать назначение детали в зборочной единице, роль отдельных её поверхностей , влияние отклонений размеров, формы и расположения поверхностей детали на смежные с ней детали, влияние суммы отклонений точностных параметров всех деталей на качественные показатели изделия (точность и плавность вращения, бесшумность, долговечность )
Поэтому в ряде случаев значения допусков могут быть получены только расчётом. Иногда они заданы действующими стандартами или отражены в технической или сборочной литературе.
1 Описание конструкции и работы узла
Вал 1 вращается в подшипниках 4 установленных в корпусе 6 и закрыты крышкой 2. В крышке установлено кольцо 3 для выталкивания манжеты. На валу центрируются на шлицах зубчатое колесо5, которое удерживается распорною втулкой и разрезным кольцом. Вращения на вал передается через упругую крестовину 10 и полумуфту 9, которая неподвижно закреплена на конце вала 1 винтом 8. Корпус 6 неподвижно соединен с кольцом 11.
2 Расчёт гладких цилиндрических соединений
2.1 Выбор и расчет предельных и исполнительных размеров посадки с зазором.
Посадки с зазором предназначены для подвижных и неподвижных соединений деталей. В подвижных соединениях зазор служит для обеспечения свободы перемещения, размещения слоя смазки, компенсации температурных деформаций, а также компенсации отклонений формы и расположения поверхностей, Погрешности сборки и другое. В неподвижных соединениях посадки с зазором применяют для обеспечения беспрепятственной сборки деталей (в особенности сменных).Их относительная неподвижность обеспечивается дополнительным креплением шпонками, винтами, болтами, штифтами и тому подобное.
Посадка 30 E9/n6
Параметры отверстия 30 E9
ES = +0.092 мм
EI = + 0.040мм
Предельные размеры:
D max = Dн + ES = 30 + 0.092 = 30.092 мм (2.1)
Dmin= Dн + EI = 30 + 0.040 = 30.040 мм (2.2)
Допуск размеров:
TD = ES - EI = 0.092 – 0.040 = 0.052 мм (2.3)
Исполнительный раз мер:
Dисп
= Dmin
=
30 +
0.052 (2.4)
Параметры вала Ǿ 30 n6
es = + 0.028 мм
ei = + 0.015 мм
dmax = d н + es = 30 + 0.028 = 30.028 мм (2.5)
dmin = d н +ei = 30 + 0.015 = 30.015 мм (2.6)
Допуск размеров:
Td = es – ei = 0.028 – 0.015 = 0.013 мм (2.7)
Исполнительный раз мер:
dисп
=dmax
=
30
-0.013
мм
(2.8)
Smax =ES – ei = 0.092 – 0.015 = 0.077 мм (2.9)
Smin = EI-es = 0.040 – 0.028 = 0.012 мм (2.10)
Tпос =TD + Td =0.052 + 0.013 = 0.065 мм (2.11)
2.2 Выбор посадки с натягом
Посадки с натягом предназначены для неподвижных неразъёмных соединений (или разбираемых лишь в отдельных случаях при ремонте) соединений деталей, как правило, без дополнительного крепления винтами, штифтами, шпонками и т. п. Относительная неподвижность деталей при этих посадках достигается за счёт напряжений, возникающих в материале сопрягаемых деталей вследствие действия деформаций на контактных поверхностях.
Исходные данные
d
=
94
мм
d
=
0 мм
d
=
136 мм
l = 14 мм
Mкр = 70 Hм
Материал детали Сталь 40 с пределом текучести
σтек = 35·107 Н·м2
Высота неровностей поверхности вала
Raа = 0,8 Rzа = 4·0,8 = 3,2
Raв = 1,6 Rzв = 4·1,6 = 6,4
Расчёт посадки с натягом ведётся в следующем порядке:
1.По известному значению внешней нагрузки и размерам соединения определяем требуемое минимальное удельное давление на контактных поверхностях соединения
[p
]
=
;
[p
]
=
=
4,5
∙10
Н/м
(2.12)
где f –коэффициент трения при установившемся процессе распресовки или проворачивания
2.По
полученным значениям [p
]
определяется необходимая величина
наименьшего расчётного натяга
N
,предварительно
определив коэффициенты Ляме.
Cв
=
-μ
=
-
0.3 = 0,7
(2.13)
Cа
=
+μ
=
+0.3=
3,13
(2.14)
Тогда:
N
=[p
]∙
d
(
)
= 4,5∙10
∙
94∙10
(
)
9,58мкм
(2.15)
3.Определяем с учётом поправок к N величину минимального допустимого натяга.
[N
]
= N
+ U1
+ U2
+ U3
+U4
= 9.58 + 11.52 + 1 + 8 = 30.1
мкм (2.16)
U1 = 1.2(Rza+Rzв) = 1,2(3,2+6,4) = 11,52 мкм – поправка учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения
U2 - поправка, учитывающая различие рабочей температуры сопрягаемых деталей и температуры сборки,
U2 = 0
U3 - поправка, учитывающая ослабление натяга под действием центробежных сил.
U3 = 1
U4 - поправка, учитывающая уменьшение натяга при повторных запрессовках. U4 = 10 мкм
U5 - поправка, учитывающая увеличение удельного давления у торцов охватывающей детали.
= 0
= 0.148
U5 = 0.56
4.На
основе теории наибольших касательных
напряжений определяется максимально
допустимое удельное давление [р
],при
котором отсутствует пластическая
деформация на контактных поверхностях
деталей. В качестве [р
]
берётся наименьшее из двух значений.
pв
=0.58∙σ
[1- (
)
]
= 0.58∙35∙10
= 20,3∙10
Н/м
(2.17)
pа
=0.58∙σ
[1- (
)
]=0.58∙35∙10
[1-(0,094/0,136)
]
= 10,6∙10
Н/м
(2.18)
5.Определяем
величину наибольшего расчётного натяга
N
N
= [р
]
∙d
(
)
=10,6∙107
∙ 94∙10
(
)
189
мкм (2.19)
6. Определяем с учётом поправок к N величину максимального допустимого натяга.
[N ] = N ∙ U5 + U1 = 189*0.56+11.52 = 117.36 мкм (2.20)
7.Выбираем посадку из таблицы допусков и посадок. Условия подбора посадки следующие:
- максимальный натяг N в подобранной посадке должен быть больше [N ]
N > [N ]
- минимальный натяг N в подобранной посадке с учётом возможных колебаний действующей нагрузки и других факторов должен быть менше [N ]
N
[N
]
Соответственно назначаем посадку:
Посадка Н7/s7
Параметры отверстия Ǿ 95H7
ES = +0.035 мм
EI = 0
D max = Dн + ES = 95 + 0.035 = 95.035 мм (2.21)
Dmin= Dн + EI = 95 + 0 = 95 мм (2.22)
TD = ES - EI = 0.035 - 0 = 0.035 мм (2.23)
Dисп
= Dmin
=
95
мм (2.24)
Параметры вала Ǿ 95s7
es = + 0.106 мм
ei = +0.071 мм
dmax = d н + es = 95 + 0.106 = 95.106 мм (2.25)
dmin = d н + ei = 95 + 0.071 = 95.071 мм (2.26)
Td = es – ei = 0.106 – 0.071 = 0.035 мм (2.27)
dисп
=dmax
=
95.106
мм (2.28)
Nmax = es – EI = 0.106 – 0 = 0.106 мм (2.29)
Nmin = ei - ES = 0.071 – 0.035 = 0.036 мм (2.30)
Tпос=0.035+0.035=0.07 мм (2.31)