Нормирование точности типовых соединений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Нормирование точности типовых соединений

Введение

Курсовая работа обобщает и систематизирует теоретические знания, полученные при изучении соответствующих направлениям дисциплин, учит студентов применять данные знания для решения практических задач, возникающих в производственных условиях. При выполнении курсовой работы студент должен также использовать знания по инженерной графике, материаловедению и т.д.

Студент в процессе работы должен научиться пользоваться необходимой справочной и нормативно-технической литературой, обоснованно назначать допуски и посадки на соединения, правильно назначать их в технической документации.

1. Расчет посадок гладких цилиндрических соединений

Для заданных посадок: с натягом, с зазором и переходной выполнить в масштабе схемы расположения полей допусков с указанием отклонений в микрометрах. Рассчитать предельные размеры и допуски деталей, величины зазоров (натягов), допуски посадок. Привести эскизы соединений в собранном виде и отдельно деталей с указанием шероховатости сопрягаемых поверхностей. Указать на эскизах предельные отклонения тремя способами: условным, числовым и смешанным.

1. Посадка с натягом 100

Посадка выполнена в системе отверстия. По таблице 1.27 и 1.30 [1] находим значения предельных отклонений отверстия и вала:

ES=+54 мкм; ЕI=0 мкм;

es=+106 мкм; ei=+71 мкм;

Построим схему расположения полей допусков (рис. 1.1).

а) Расчет характеристик отверстия 100H8:

;

;

величина допуска отверстия:

.

б) Расчет характеристик вала 100s7:

;

;

величина допуска вала:

.

в) Расчет характеристик посадки:

;

;

допуск посадки:

;

проверка:

.

2. Посадка с зазором 100

Посадка выполнена в системе вала. По таблицам 1.35 и 1.36 [1] находим значения предельных отклонений для отверстия и вала:

es=0 мкм; ei=-87 мкм;

ES=+159 мкм; ЕI=+72 мкм;

Построим схему расположения полей допусков (рис. 1.4).

а) Расчет характеристик отверстия 100E9:

;

;

величина допуска отверстия:

.

б) Расчет характеристик вала 100h9:

;

;

величина допуска вала:

.

в) Расчет характеристик посадки:

;

;

допуск посадки:

;

проверка:

.

3. Посадка переходная 40:

Посадка выполнена в системе отверстия. По таблице 1.27 и 1.29 [1] находим значения предельных отклонений отверстия и вала:

ES=+39 мкм; EI=0 мкм;

es=+27 мкм; ei=+2 мкм;

Построим схему расположения полей допусков (рис. 1.7).

а) Расчет характеристик отверстия 40H8:

;

;

цилиндрический шлицевой шпоночный скоба

величина допуска отверстия:

.

б) Расчет характеристик вала 40k7:

;

;

величина допуска вала:

.

в) Расчет характеристик посадки:

;

;

допуск посадки:

;

проверка:

.

Из таблицы 6.9 [5] выбираем значение шероховатостей деталей по R_a, для относительного допуска формы 100%.

Таблица 1. Шероховатость деталей

Деталь	Квалитет	Шероховатость Ra, мкм.
отв. 100Н8	IT8	3.2
вал 100s7	IT7	3.2
отв. 100E9	IT9	6.3
вал 100h9	IT9	6.3
отв. 40H8	IT8	3.2
вал 40k7	IT7	3.2



2. Расчет гладких предельных калибров

Для одного из трех заданных гладких цилиндрических соединений из задачи 1 построить в масштабе схемы расположения полей допусков калибров для контроля отверстия (рабочих) и вала (рабочих и контрольных) с указанием отклонений и допусков. Провести расчет исполнительных размеров калибров.

1) Расчет характеристик калибра для отверстия 40H8:

следовательно:

По таблице 1 главы 14 [3] находим данные для расчета калибров:

Построим схему расположения полей допусков (рис. 2.1).

Предельные размеры калибров-пробок определяют по соответствующим формулам (глава 14, таблица 2 [3]).

Наибольший предельный размер нового проходного калибра-пробки:

Исполнительный размер калибра: .

Наименьший размер изношенного проходного калибра-пробки:

Наибольший размер нового непроходного калибра-пробки:

Исполнительный размер калибра: .

2) Расчет характеристик калибра-скобы и контркалибра для вала 40k7:

следовательно:

По таблице 1 главы 14 [3] находим данные для расчета калибров:

Построим схему расположения полей допусков (рис. 2.2).

Предельные размеры калибров-скоб определяют по соответствующим формулам (глава 14 таблица 2 [3]).

Наименьший размер нового проходного калибра-скобы:

Исполнительный размер калибра-скобы: .

Наибольший размер изношенного проходного калибра-скобы:



Наименьший размер нового непроходного калибра-скобы:

Исполнительный размер калибра: .

Предельные размеры контркалибров определяются по соответствующим формулам (главы 14 таблица 2 [3]).

Проходная сторона новая:

.

Исполнительный размер контркалибра: .

Проходная сторона изношенная:

Исполнительный размер контркалибра: .

Непроходная сторона:

Исполнительный размер контркалибра:

3. Расчет размерной цепи

Рассчитать заданную на чертеже сборочной единицы (рис. 1) размерную цепь по методу максимума-минимума. Исходные данные приведены в таблице 3. Допуски на составляющие звенья определять способом допусков одного квалитета. Сделать проверку выполненных расчетов. Представить схему размерной цепи.

АД	Номинальные размеры
	А1= А4	А2	А3	А5=А7	А6
0.1-1.9	19	45	25	10	129

Звенья А₁ и А₄ - подшипники качения. Допуски на стандартные изделия берем из таблицы 4.82 [2]:

A₁=A₄=19-0.12 мм;

А₆ - увеличивающее звено;

А_Д - замыкающее звено.

Определим номинальный размер А_Д:

.

Определим предельные отклонения А_Д:

Рассчитаем допуски составляющих звеньев по способу одной степени точности. На все звенья размерной цепи назначается одна и та же степень точности.

Определим число единиц допуска:

где i - единицы допуска берем из таблицы 3.3 [2].

По величине a выбираем квалитет из - 13. По этому квалитету назначаем допуски на все звенья, кроме последнего - 6. Значения допусков по выбранному квалитету берем из таблицы 1.8 [1]:

Рассчитаем величину допуска для 6 звена:

В соответствии с выбранным допуском назначаем предельное отклонение для всех звеньев, кроме 6. Так как размеры охватываемые, то размеры назначаем по типу основного вала:

Предельные отклонения 6-го звена:

Проверка расчетов:



4. Расчет посадок подшипников качения

Рассчитать и выбрать поле допуска для вала, сопрягающегося с внутренним кольцом подшипника. Учитывая вид нагружения наружного кольца, выбрать поле допуска для отверстия корпуса. Построить схемы расположения полей допусков соединений по наружным и внутренним кольцам подшипника с указанием отклонений в микрометрах. Рассчитать предельные размеры и допуски деталей, величины зазоров (натягов), допуски посадок.

Привести эскизы данных соединений в собранном виде и сопрягаемых с подшипником деталей (вала и отверстия корпуса). На эскизах деталей указать поля допусков смешанным способом, допуски формы и требования к шероховатости сопрягаемых с подшипником поверхностей.

Исходные данные:

Вид нагрузки: с ударами и вибрацией. Условное обозначение подшипников 4 и 7: 315. Класс точности подшипника: 0. Реакция опоры радиальная R, H: 28000H.

Решение:

Характеристики подшипника выбираем из таблицы 1 справочника [4]:

номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца d=75 мм;

номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца D=160 мм;

номинальная ширина подшипника B=37 мм;

ширина фаски кольца подшипника r=3.5 мм.

Внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционное нагружение, назначаем посадку с натягом. При циркуляционном нагружении кольца выбор посадки производится по интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности:

где b - рабочая ширина посадочного места;

;

k_n - динамический коэффициент, зависящий от характера нагрузки. При ударах и вибрации k_n=1.8;

F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе F=1;

F_A - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов. Для радиальных и радиально-упорных подшипников F_А=1.

1. По таблице 4.92 [2] по заданным условиям для вала соответствует поле допуска m6. Из таблицы 1.29 [1] выбираем в системе отверстия предельные отклонения для вала 75m6.

es=+30 мкм; ei=+11 мкм;

Для внутреннего кольца подшипника по таблице 4.82 [2] (для класса точности 0) выбираем предельные отклонения 75L0.

ES=0 мкм; EI=-15 мкм;

Предельные размеры внутреннего кольца подшипника и вала корпуса:

Допуски:

Натяги:

Допуск посадки:

Проверка:

2. Наружное кольцо подшипника испытывает местное нагружение. По таблице 4.89 [2] для отверстия корпуса выбираем поле допуска P7. Из таблицы 1.38 [1] выбираем в системе вала предельные отклонения для отверстия корпуса 160P7:

ES=-28 мкм; ЕI=-68 мкм;

Предельное отклонение для наружного кольца подшипника выбираем из таблицы 4.84 [2] для класса точности 0: 160l0.

es=0 мкм; ei=-25 мкм;

Определим номинальные размеры для наружного кольца и отверстия корпуса:

Допуски:

Натяги:

Допуск посадки:

Проверка:

По таблице 4.95 [2] определяем шероховатость посадочных поверхностей под подшипники качения для валов 1.25; для отверстий 2.5. Допуски круглости и профиля продольного сечения выбираем по таблице 5.5. Для вала - допуск круглости 4 мкм, допуск профиля продольного сечения 4 мкм; для отверстия - допуск круглости 8 мкм, допуск профиля продольного сечения 8 мкм.

Построим схему расположения полей допусков, эскизы вала и отверстия в корпусе, эскиз их соединения с подшипником (рис. 4.1. - 4.5.).



5. Расчет посадок резьбовых соединений

Для заданной посадки построить в масштабе схемы полей допусков наружной, внутренней резьбы и их соединения. На схемах наружной и внутренней резьбы указать ее основные параметры и предельные отклонения в миллиметрах. На схемах резьбового соединения привести номинальные диаметры без указания предельных отклонений.

По схемам рассчитать предельные размеры наружной и внутренней резьбы по всем диаметрам.

Исходные данные:

Поле допуска резьбы болта 6e (т.е. поле среднего диаметра 6e и поле допуска наружного диаметра 6e), поле допуска резьбы гайки 6H (т.е. поле допуска среднего диаметра 6H и поле допуска внутреннего диаметра 6H).

По таблице 4.22 [2] находим номинальные значения диаметров и шаг резьбы:

По таблице 4.24 [2] находим:

Предельные размеры болта 6e находим по таблице 4.29 [2]:

Болт:



Предельные размеры гайки 6Н находим по таблице 4.29 [2]:

Гайка:

Данные допусков:



6. Расчет посадок шлицевых соединений

Для заданного на чертеже сборочной единицы шлицевого соединения с прямобочным профилем выбрать и обосновать способ центрирования. Выбрать поля допусков и посадки по элементам шлицевого соединения. Построить схемы расположения полей допусков по диаметрам и ширине шлицев. Определить зазоры (натяги) и допуски посадок по всем элементам.

Привести эскизы шлицевого соединения и шлицевых деталей в отдельности с указанием полей допусков размеров смешанным способом.

Исходные данные:

Из таблицы 4.71 [2] по ГОСТу 1139-80 выбираем ширину шлица: z=10; b=12 мм; d=72 мм; D=82 мм.

Данное соединение относится к средней серии. Выбираем способ центрирования. Целесообразно выбрать центрирование по внутреннему диаметру d и ширине b.

Выбираем поля допусков посадки по элементам шлицевого соединения: предпочтительная посадка для размера d, при центрировании по d, выбирается из таблицы 4.72 [2]:

72.

Из таблицы 4.72 [2] для размера b выбираем поля допусков и посадку:

Из таблицы 4.75 [2] для размера b выбираем поля допусков и посадку не центрирующих размеров:

82.

Условное обозначение шлицевого соединения:

Берем из таблицы 1.27 и 1.28 [1] предельные отклонения отверстий и валов для принятых полей допусков:

(d) 72

(D) 82

Из таблицы 1.35, 1.36 [1]:

(b) 10

1. Рассчитаем предельные размеры вала и втулки по внутреннему диаметру d, а также величины зазоров и допуски посадок:

Проверка:

2. Рассчитаем предельные размеры вала и втулки по наружному диаметру D, а также величины зазоров и допуски посадок:

Проверка:

3. Рассчитаем предельные размеры вала и втулки по боковым поверхностям зубьев b, а также величины зазоров и допуски посадок:

Проверка:



7. Расчет посадок шпоночных соединений

Для соединения с призматической шпонкой установить тип посадки и поля допусков по всем размерам. Построить схему расположения полей допусков по ширине шпонки, провести расчет вероятных зазоров (натягов) допуски посадок по сопряжениям шпонки с пазом вала и втулки. Привести эскиз шпоночного соединения с указанием полей допусков размеров смешанным способом.

Исходные данные:

d₁=58 мм;

d₂=75 мм;

d₃=230 мм;

l=64 мм - длина соединения вала и втулки.

По таблице 4.64 [2] определяем номинальные размеры шпонки и пазов:

Выберем тип посадок для данной призматической шпонки и тип шпоночного соединения. Выбираем нормальное шпоночное соединение, т.к. оно универсальное.

По таблице 4.65 [2] определим поля допусков для ширины шпонки, для ширины паза во втулке, для ширины паза на валу, а также посадки шпонки на валу и во втулке:

ширина шпонки h9;

ширина паза на валу N9;

ширина паза во втулке J_s9;

посадка шпонки на валу ;

посадка шпонки во втулке.

Выбираем предельные отклонения из таблицы 1.35, 1.36 и 1.37 [1]:

Сопряжение шпонки с пазом вала:

Проверка:

Сопряжение шпонки с пазом втулки:

Проверка:

Литература

Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982. - Ч. 1. 543 с., ил.

Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1983. - Ч. 2. 448 с., ил.

Справочник контролёра машиностроительного завода. Допуски, посадки, линейные измерения/А.Н. Виноградов, Ю.А. Воробьев, Л.Н. Воронцов и др. Под ред. А.И. Якушева. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 527 с., ил.

Подшипники качения: Справочник./Р.Д. Бейзельман, Б.В. Цыпкин, Л.Я. Перель - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1967. - 564 с., ил.

Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора машиностроителя: Справочник. - Л.: Машиностроение, 1984. - 464 с., ил.

Размещено на Allbest.ru