Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Расчёт допусков и посадок поворотного механизма

Расчёт допусков и посадок поворотного механизма

Механизм поворота - узел машины для изменения скорости и направления вращения. Описание конструкции и принципа действия узла. Посадка колец подшипника качения на вал в корпус. Выбор средств измерения деталей, расчет рабочих и контрольных калибров.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	09.10.2011
Размер файла	910,4 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Описание конструкции и назначения узла

2. Расчет и выбор посадок колец подшипника качения на вал в корпус

3. Выбор посадок для сборочного соединения и их расчет

4. Выбор средств измерения деталей

5. Расчет рабочих и контрольных калибров

6. Расчет и выбор посадки с натягом

7. Выбор степеней точности и расчет бокового зазора зубчатой передачи

8. Расчет и выбор посадки с зазором

Заключение

Список используемых источников

Приложение А

Введение

Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

В метрологии решаются следующие задачи: разработка общей теории измерений единиц физических величин и их систем, разработка методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства и единообразия средств измерений, эталонов и образцов средств измерений, методов передачи размеров единиц от эталонов и образцовых средств измерений к рабочим средствам измерений.

Изделие машиностроения не простая совокупность деталей. В собранном изделии детали находятся во взаимосвязи и взаимозависимости. Отклонения размеров, формы и расположения осей или поверхностей одной какой - либо из деталей вызывают отклонения формы или отклонения в расположении других деталей сборочной единицы. Эти отклонения, суммируясь, оказывают определенное воздействие на характеристики качества изделия.

По этой причине при выборе посадок, допусков размеров деталей, а также допусков формы и расположения следует учитывать: назначение детали в сборочной единице, роль отдельных ее поверхностей (цилиндрических, конических, торцовых), влияние отклонений размеров, формы и расположения осей или поверхностей детали на смежные с ней детали, влияние суммы отклонений параметров точности всех деталей на такие показатели качества изделия, как точность, плавность вращения, бесшумность, долговечность и т.д. поэтому в ряде случаев значения допусков могут быть получены только расчетным путем.

1. Описание конструкции и назначения узла

Механизм поворота - узел машины предназначенный для изменения скорости и направления вращения.

При периодическом включении электродвигателя вращение передается клиноременной передачей на шкив10, шкив соединяется с зубчатым колесом 11 прессовой посадкой и двумя винтами 17, расположенными под углом 120⁰ друг к другу. Зубчатое колесо 11 вращаете на шарикоподшипниках 30. установленных на пальце 13. Палец закреплен в стойке 8 гайкой 20 и штифтом 25. Вращение с зубчатого колеса 11 передается через зубчатое колесо 7 на вал 1, на котором штифтами 27 крепится червяк 4. При вращения червяка 4 поворачивается червячный сектор 5 и соединенный с ним вал машины, показанный на чертеже условно.

Опорами вала 1 служат подшипники скольжения (втулки 3), установленные в кронштейнах 2. Смазываются подшипники через масленки 29. Подшипники вала червячного сектора, установленные в машине, на чертеже показаны условно.

Кронштейны 2 и стоика 8 имеют отверстия для крепления к станине машины.

2. Расчет и выбор посадок колец подшипника качения на вал в корпус

Целью решения задачи является ознакомление с методикой назначения посадок контрдеталей с подшипниками качения.

Рассчитать и выбрать из числа стандартных посадок посадки для внутреннего и наружного колец подшипника качения по следующим исходным данным:

- шарикоподшипник № 309;

- класс точности 6;

- радиальная реакция опоры R = 5 кН;

- диаметр наружной поверхности корпуса D_корп = 130 мм;

- характер нагружения - с умеренными толчками и вибрациями, перегруз до 150 %;

- условия работы - вращается вал, корпус неподвижен, корпус неразъемный стальной.

Построить схемы полей допусков выбранных посадок с соответствующими отклонениями. Определить усилие запрессовки подшипника. Сделать эскиз сборочного чертежа с указанием посадок.

Порядок расчета

Определяем геометрические параметры шарикоподшипника радиального однорядного № 309 по [2]:

- внутренний диаметр d = 45 мм;

- наружный диаметр D = 100 мм;

- ширина B = 25 мм;

- радиус закругления r = 2,5 мм.

Определяем вид нагружения колец подшипника: внутреннее кольцо подшипника вращается, следовательно, оно циркуляционно нагружено, наружное кольцо неподвижно, следовательно, вид его нагружения - местное.

Для циркуляционно нагруженного внутреннего кольца рассчитываем интенсивность нагружения.

(1)

= = 3,33 10⁵ Н/м.

где K_п - динамический коэффициент посадки, при нагрузке с сильными ударами и вибрацией перегрузка до 300 % K_п = 1.8 [5]; F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале и тонкостенном корпусе, для d_отв/ d = 0 и D / d = 100 / 45 = 2,22 F = 1; F_A - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипников или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору, для радиального однорядного шарикоподшипника F_A = 1.

Таблица 1 - Выбор квалитета для посадок колец подшипников в зависимости от класса точности самого подшипника

Класс

точности подшипника

Рекомендуемые квалитеты для сопрягаемых деталей

По размеру d

По размеру D

0, 6

4, 5

2

6

5

4

7

6

5

Для подшипников 5 класса точности применяем поле допуска для отверстия по 6 квалитету, для вала - по 5 квалитету.

По величине интенсивности нагружения выбираем поле допуска вала n5. Посадка вала во внутреннее кольцо подшипника 45 мм.

Для местно нагруженного наружного кольца подшипника с учетом того, что корпус является неразъемным и перегрузка до 300 %, выбираем поле допуска для корпуса P6 и получаем посадку 100 мм.

Определяем отклонения для колец подшипника 2, для вала и корпуса 1, 3, 4 и строим схемы полей допусков. Посадка вал - внутреннее кольцо подшипника:

45 мм;

наибольший табличный натяг

N_max = es - EI (2)

N_max = 33 - ( - 10) = 43 мкм;

наименьший табличный натяг

N_min = ei - ES (3)

N_min = 17 - 0 = 17 мкм

Посадка внешнее кольцо подшипника - корпус:

100 мм;

наибольший табличный зазор

S_max = ES - ei (4)

S_max = 35 - (-13) = 48 мкм;

наименьший табличный зазор

S_min = EI - es (5)

S_min =0 - 0 = 0 мкм.

Схемы полей допусков показаны на рис.1.

поворотный механизм допуск посадка

a) б)

Рис.1. Схемы расположения полей допусков:

а - посадки 45 мм; б - посадки 100 мм

Определяем минимальный допустимый натяг в сопряжении вал - внутренне кольцо подшипника

(6)

= = 6,2 мкм,

где K - конструктивный фактор,

(7)

d₀ - приведенный диаметр внутреннего кольца,

(8)

для подшипника № 309

d₀ = 45 + (100 - 45) / 4 = 58,75 мм

K = 1/[1 - (45/58,75) ²] ==2,44.

Проверяем выполнение условия N_min U_min^доп. Поскольку в полученной посадке N_min = 17 мкм, то условие выполняется.

Определяем максимально допустимый натяг

(9)

= = 0,227 мм = 227 мкм,

где [] - предел прочности шарикоподшипниковой стали, [] = 400 Н/мм².

Условие N_max U_max^доп выполняется, т.к.43 мкм 227 мкм.

Проверяем наличие посадочного рабочего зазора

G_р = G_н - d (10)

G_р = 0,024 - 0,0158 = 0,0082 мм,

где G_н - начальный радиальный зазор в подшипнике,

G_н = (G_max + G_min) / 2 (11), G_н = (0,048 + 0) / 2 = 0,024 мм

G_max и G_min - начальные радиальные зазоры в подшипниках максимальный и минимальный соответственно [2];

d - поправка на приведенный диаметр внутреннего кольца, ;

U_эф - эффективный натяг,

(12)

= 0,85 (0,043 + 0,017) / 2 = = 0,0255 мм, d = 0,025545/72,5 = 0,0158 мм.

Поскольку G_р 0, то условие выполняется, в сопряжении имеется посадочный рабочий зазор.

Определяем усилие запрессовки подшипника на вал

(13)

= 9844,6 Н.

где f - коэффициент трения при запрессовке, принимаем f = 0,12; Е - модуль упругости стали, Е = 2 10¹¹ Па.

Определяем температуру нагрева подшипника в масле для установки его на вал

(14)

= 105,185С,

где S_сб - сборочный зазор, равный S_сб = 0,003 мм; - температурный коэффициент линейного расширения подшипниковой стали = 12 10^-6 С^-1.

3. Выбор посадок для сборочного соединения и их расчет

В соответствии с заданием на курсовую работу (проект) необходимо назначить посадки для десяти сопряжений сборочной единицы. В них обязательно должны войти:

а) сопряжения по размерам подшипника качения;

б) резьбовое сопряжение по трем параметрам;

в) три сопряжения шпоночного соединения

Таблица 2 - Результаты выбора посадок

Номера

сопрягаемых

деталей

Наименование

сопрягаемых деталей

Выбранные посадки по ГОСТ 25347-82

(СТ СЭВ144-88)

1

2

3

30 - 13

Подшипник - вал

45

01 - 07

Вал - зубчатое колесо

30 H7/j_s6

09 - 13

Втулка - вал

60H7/k6

28 - 07

Шпонка - паз зубчатого колеса

8 Js9/h9

1-21

Кольцо - вал

30 H9/d9

30-11

Подшипник - зубчатое колесо

100

28 - 01

Шпонка - паз вала

8 N9/h9

15 - 11

Крышка - зубчатое колесо

110 H7/p6

18 - 11

Винт - крышка

М5х0,8 6Н/6g

16 - 01

Болт - вал

М6х1 - 7H / 8g

Посадки для двух сопряжений подшипника качения выбираются по расчетам. В этих сопряжениях поля допусков самих подшипников обозначаются буквами "L" и "l" в сочетании с номером класса точности подшипника.

Для резьбового сопряжения посадки выбираются в зависимости от назначения и длины свинчивания, а для шпоночного (по ширине b) - в зависимости от типа соединения. Для резьбового соединения привести расчет и построить поля допусков по наружному, среднему и внутреннему диаметрам. Для других сопряжений выбор посадок производится по методу прецедентов или по методу подобия [2,3,4]. Выбранные посадки необходимо обязательно согласовать с преподавателем, ведущим курсовую работу (проект).

Таблица 3 - Расчет выбранных посадок

Номерa сопрягаемых деталей

Номинальный размер с отклонениями

Предельные размеры, мм

Схемы полей допусков

D_max

D_min

d_max

d_min

S_max

S_min

1

2

3

4

5

6

7

8

9

30-13

Ш

45,000

44,990

45,033

45,017

0,043

0,017

?

01-07

Ш

30,021

30,000

30,0065

29,9935

0,2775 (0,0065)

- 0,0065 (-0,0275)

09 - 13

Ш

45,025

45,000

45,018

45,002

0.023 (0,018)

-0,018 (-0,023)

28-07

Ш

8,018

7,982

8,000

7,964

0,054 (0,018)

-0,018 (-0,054)

1-21

Ш

30,052

30,000

29,900

29,826

0,226

0,100

30-11

109,970

109,948

110,018

110,003

0,070

0,006

28-01

Ш

8,000

7,964

8,000

7,964

0,036 (0,036)

-0,036 (-0,036)

15 - 11

100,035

100,000

100,000

99,987

0,048

0

18-11

(d)

-

5

4,962

4,682

-

0,038

18-11

(d₂)

4,600

4,48

4,442

4,282

0,410

0,038

18-11

(d₁)

4,509

4,134

4,103

-

0,031

-

16-01

(d)

-

6,000

5,974

5,664

-0,026

-

16-01

(d₂)

5,540

5,350

5,324

5,144

0,396

0,026

16-01

(d₁)

6,218

5,918

5,887

-

-

0,031

4. Выбор средств измерения деталей

Выбор измерительных средств осуществляется с учетом допустимой погрешности измерений, а также погрешности измерительных средств. Значение допустимой погрешности измерения зависит от величины допуска на изготовление изделия , который, в свою очередь, связан с номинальным размером и квалитетом. Для размеров от 1 до 500 ГОСТ 8051-81 устанавливает 15 рядов наибольших допустимых погрешностей измерения в зависимости от величины допуска.

При выборе средств и методов измерения необходимо подобрать такое средство (инструмент, прибор), предельная погрешность ?_прибкоторого превышала бы допустимую погрешность измерения размера (). Для выбранного средства измерения по справочным данным следует установить его основные характеристики: пределы измерения, цену деления. Результаты выбора измерительных средств оформляются в виде таблицы 3.

Таблица 4 - Характеристики измерительных средств

Номера сопрягаемых деталей

, мм

, мкм

Средства измерения

Цена деления, мм

Пределы измерений, мм

1

2

3

4

5

6

30 - 13

0,016

0,005

скоба рычажная ГОСТ 11098-81

0,002

18-50

28 - 07

-

-

комплексный

шпоночный

калибр-призма

ГОСТ 24110-80

-

-

0,036

0,009

нутромер индикаторный ГОСТ 868-72

0,001

1-18

28 - 01

-

-

комплексный

шпоночный

калибр-призма

ГОСТ 24110-80

-

0,036

0,009

штангенциркуль ГОСТ 166-73

0,05

1-18

01-07

0,030

0,009

штангенциркуль ГОСТ 166-73

0,05

50-120

0,019

0,009

нутромер индикаторный ГОСТ 868-72

0,001

50-120

15 - 11

0,035

0,010

нутромер индикаторный ГОСТ 868-81

0,001

50-120

0,022

0,006

нутромер индикаторный ГОСТ 868-81

0,001

50-120

18 - 11

-

-

комплексный резьбовой калибр пробка

24110-80

-

-

0,008

0,002

нутромер индикаторный ГОСТ 868-72

0,002

1-18

9-13

0,030

0,009

нутромер индикаторный ГОСТ 868-72

0,001

1-18

0,019

0,005

скоба рычажная ГОСТ 11098-81

0,002

18-50

16 - 01

комплексный резьбовой калибр пробка

24110-80

-

0,012

0,009

штангенциркуль ГОСТ 166-73

0,05

1-18

1 - 21

0,052

0,012

нутромер индикаторный ГОСТ 868-72

0,002

18-50

0,052

0,012

штангенциркуль ГОСТ 166-73

0,05

18-50

30 - 11

-

-

-

0,022

0,006

нутромер индикаторный ГОСТ 868-72

0,001

50 - 120

5. Расчет рабочих и контрольных калибров

Предельные калибры для контроля гладких цилиндрических деталей выполняются в виде пробок и скоб. Для контроля каждого размера необходимо иметь два предельных калибра - проходной (ПР) и непроходной (НЕ). На изготовление таких калибров, как и на изготовление деталей, задается величина допуска. Валы и отверстия с допусками точнее IT6 проверять калибрами не рекомендуется.

Построение полей допусков калибров-пробок и калибров-скоб, а также расчет их размеров производится для одного сопряжения по указанию преподавателя.

Порядок построения полей допусков сопряжения деталей с посадкой Ш30Н7/j_s6.

Порядок расчета

По таблицам допусков на гладкие цилиндрические соединения ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-88) определяем величины отклонений:

отверстия 30 Н7: ES = + 0,021 мм; ЕI = 0 мм;

вала 30 j_s6: es = + 0,0065 мм; ei = - 0,0065мм. Строятся поля допусков этих деталей (рис.2).

Рис.2. Схема расположения полей допусков посадки 60 мм

Размечаем нулевые линии для построения полей допусков калибров:

а) калибры-пробки (для контроля отверстий):

проходная сторона (наименьшее отверстие) - 30,000 мм;

непроходная сторона (наибольшее отверстие) - 30,021 мм;

б) калибры-скобы (для контроля валов):

проходная сторона (наибольший вал) - 30,0065 мм;

непроходная сторона (наименьший вал) - 29,9935 мм.

Схемы расположения полей допусков отверстия, вала и полей допусков калибров представлены на рис.3 и 4.

Рис.3. Схема расположения поля допуска отверстия и полей допусков калибров

Рис.4. Схема расположения поля допуска вала и полей допусков калибров

По таблицам допусков на калибры (ГОСТ 24853-81) выбираем отклонения:

для пробок: Z = 3,0 мкм, Y = 3,0 мкм, Н =4; Hs = 2,5 мкм;

для скоб Z₁ = 3 мкм, Y₁ = 3 мкм, H₁= 4 мкм, Н_р= 1,5 мкм.

Поля допусков калибров строятся от соответствующих нулевых линий. Участок износа штрихуется вертикальными линиями.

Рассчитываем предельные размеры калибров.

Калибр-пробка:

наибольший размер проходной новой калибр-пробки ПР_m_а_x, мм;

ПР_m_а_x= D_min+ Z + H/2 (15)

ПР_m_а_x = 30 + 0,003 + 0,004/2 = 30,005 мм

наименьший размер проходной новой калибр-пробки ПР_min, мм:

ПР_min= D_min+ Z - H/2 (16)

ПР_min =30 + 0,003 - 0,004/2=30,001 мм;

наибольший размер непроходной калибр-пробки НЕ_max, мм:

НЕ_max = D_max+ H/2 (17)

НЕ_max = 30,021 + 0,004/2 = 30,023 мм

наименьший размер непроходной калибр-пробки НЕ_max, мм:

НЕ_min = D_max_-H/2 (18)

НЕ_min = 30,021 - 0,004/2 = 30,019 мм

наименьший размер изношенной проходной калибр-пробки ПР_изн, мм:

ПР_изн = D_min_-Y (19)

ПР_изн = 30,000 - 0,003 = 29,997 мм

Калибр-скоба:

наибольший размер проходной новой калибр-скобы ПР_max, мм:

ПР_max= d_max_-Z₁+ H₁/2

ПР_max = 30,0065 - 0,003 + 0,004/2 = 30,0055 мм (20)

наименьший размер проходной новой калибр-скобы ПР_min, мм:

ПР_min= d_max_-Z₁_-H₁/2 (21)

ПР_min = 30,0065 - 0,003 - 0,004/2 = 30,0015 мм

наибольший размер изношенной проходной калибр-скобы ПР_изн, мм:

ПР_изн= d_max+Y₁ (22), ПР_изн = 30,0065+ 0,003 = 30,0095 мм

наибольший размер непроходной калибр-скобы НЕ_max, мм:

НЕ_max= d_min₊ H₁/2 (23)

НЕ_max = 29,9935 + 0,004/2 = 29,9955 мм

наименьший размер непроходной калибр-скобы НЕ_min, мм:

НЕ_min= d_min_-H₁/2 (24)

НЕ_min = 29,9935 - 0,004/2 = 29,9915 мм

Определяем исполнительные размеры калибров для простановки их на чертежах:

для пробок:

ПР_исп= (ПР_max) - _H= 30,005_-0,004мм, (25)

НЕ_исп= (НЕ_max) - _H= 30,023_-0,00₄ мм; (26)

для скоб:

ПР_исп= (ПР_min) ⁺^H= 30,0015^+0,00⁴мм (27)

НЕ_исп= (НЕ_min) ^+Н=29,9915^+0,00⁴ мм. (28)

Определим наибольшие, наименьшие и исполнительные размеры контрольных калибров [7]:

К-ПР_max = d_max_-Z₁ + H_P/2 (29)

К-ПР_max = 30,0065 - 0,003 + 0,0015/2 = 30,00425 мм

К-ПР_min= d_max - Z₁ - H_P/2 (30)

К-ПР_min= 30,0065 - 0,003 - 0,0015/2 = 30,00275 мм

К-ПР_исп= (К-ПР_max) - _Hр=30,00425-_0,00₁₅ мм (31)

К-НЕ_max=d_min + H_P/2 (32)

К-НЕ_max= 29,9915 + 0,0015/2 = 29,99225 мм

К-НЕ_min= d_min - H_P/2 (33), К-НЕ_min= 29,9915 - 0,0015/2 = 29,99075 мм;

K-HE_исп= (K-HE_max) - _Hp= 29,99225_-0,00₁₅ мм; (34)

K-И_max= d_max +Y₁ + H_P/2 (35)

K-И_max= 30,0065 + 0,003 + 0,0015/2 = 30,01025 мм;

K-И_min = d_max + Y₁ - H_P/2 (36)

K-И_min = 30,0065 + 0,003 - 0,0015/2 = 30,00875 мм;

K-И_исп = (K-И_max) - _Hp = 30,01025_-0,00₁₅мм. (37)

6. Расчет и выбор посадки с натягом

Рассчитать и выбрать из системы отверстия посадку с натягом, желательно предпочтительного применения по следующим исходным данным:

?диаметр сопряжения D = 140 мм;

длина сопряжения l = 160 мм;

диаметр осевого отверстия D₁ = 0;

? наружный диаметр втулки D₂ = 240 мм;

передаваемый крутящий момент М_кр = 4500 Н?м;

осевое усилие Р = 0;

шероховатость поверхности вала Rz_d = 3,2 мкм;

шероховатость поверхности втулки Rz_D = 6,3 мкм;

материал вала и втулки: сталь 40.

Для выбранной посадки определить предельные размеры отверстия и вала, наибольший и наименьший натяги, построить схему полей допусков. Выполнить эскизы вала и втулки, эскиз сборочного чертежа соединения.

Порядок расчета

Определяем величину удельного контактного эксплуатационного давления р_э между сопрягаемыми поверхностями вала и втулки, принимая коэффициент запаса прочности п = 1,5 - 2,0

(38)

= 4,57? 10⁷ Па,

где f - коэффициент трения при запрессовке, принимаем f = 0,2.

Определяем характер деформирования отверстия и вала по графику деформаций [2] и величинам p_э / _т, d / d₂. Предел текучести для стали 40_т = 3,33?10⁸ Па.

Для p_э / _т == 0,14 и d / d₂= 0,14/0,24 = 0,58 получаем, что вал и втулка испытывают упругие деформации.

По графику деформаций определяем наибольшее допустимое значение p_нб / _т на границе допустимой зоны деформирования p_нб / _т = 0,4.

Рассчитываем соответствующее значение удельного контактного давления

p_нб = 0,4 ? _т (39)

p_нб = 0,4 ? 3,33 ? 10⁸ = 1,332 ? 10⁸ Па

По графику [2] определяем коэффициент неравномерности распределения удельного давления ч ??по отношению l/d = 0,16/0,14 = 1,14, получаем ч = 0,92.

Рассчитываем наибольшее для этого коэффициента значение удельного давления

p_нб_._доп = p_нб ? ч (40), p_нб_._доп = 1,332 ? 10⁸ 0,92 = 1,225 ? 10⁸ Па

Определяем коэффициенты формы отверстия

(41)

= 2,33

и вала

(42)

= 0,7,

где _D и _d - коэффициенты Пуассона для материалов втулки и вала соответственно, _D = _d = 0,3.

Рассчитываем величину максимального допустимого натяга

(43)

=

= 140 10^-6 м = 140 мкм,

где E_D и E_d - модуль упругости материалов втулки и вала соответственно, E_D = E_d = 2 10¹¹ Па.

Определяем величину минимального допустимого натяга

(44)

= 0,076 10^-6 м = 76 мкм

Рассчитываем поправку на смятие микронеровностей сопрягаемых поверхностей

(45)

= 2 (0,5 6,3 10^-6 + 0,5 3,2 10^-6) = = 15,8 10^-6 = 15,8 мкм.

где K₁ и K₂ - коэффициент, учитывающий поправку на смятие микронеровностей поверхности втулки и вала соответственно, K₁ = K₂ = 0,5.

Определяем предельные расчетные натяги

Максимальный

N_max^р = N_max^доп + _ш (46)

N_max^р = 140 + 15,8 = 155,8 мкм

и минимальный

N_min^р = N_min^доп + _ш₍47)

N_min^р = 76 + 15,8 = 91,8 мкм

Выбираем стандартную посадку, выполняя условия

N_max^р ? N_max^табл и N_min^р N_min^табл,

где N_max^табл и N_min^табл - максимальный и минимальный табличные натяги соответственно.

Выбираем посадку, наиболее близкую к указанным условиям 75 мм [1, 3, 4]. Табличные натяги равны:

Максимальный

N_max^табл = es - EI = 0, 192 - 0 = 0, 192 мм;

Минимальный

N_min^табл = ei - ES = 0,146 - 0,046 = 0,100 мм.

Строим схему расположения полей допусков выбранной посадки (рис.5).

Рис.5. Схема расположения полей допусков посадки 75 мм

7. Выбор степеней точности и расчет бокового зазора зубчатой передачи

Назначить степень точности зубчатого колесо по трем видам норм: кинематической точности, плавности работы, контакта зубьев; рассчитать гарантированный минимальный боковой зазор:

число зубьев ведущего колеса Z₁= 40;

число зубьев ведомого колеса Z₂= 75;

окружная скорость колеса V_окр= 5м/с;

модуль зубчатой передачи m = 3мм;

ширина колеса В = 20мм;

рабочая температура колеса и корпуса: t_кол = 60°C, t_корп = 25°C;

материал колес: силумин; корпуса: силумин; вид передачи: делит. механизмы.

Выбрать измерительные средства для контроля точности по всем видам норм точности контролируемых параметров. Выполнить сборочный чертеж зубчатого колеса.

Порядок расчета

По величине скорости V_окр, м/с, выбираем степени точности зубчатой передачи и затем корректируем по виду передачи [2].

Выбираем степень точности (по нормам плавности) 8. Для силовых передач норма контакта принимается на одну степень ниже 9, по нормам кинематической точности 8.

Определяем межосевое расстояние a_w, мм, по формуле

(50)

где a_w_-межосевое расстояние, мм;

Z₁ - число зубьев ведущего колеса, Z₁= 40;

Z₂ - число зубьев ведомого колеса, Z₂= 75;

m - модуль зубчатой передачи, мм, m = 3 мм;

a_w₌ мм.

Определяем температурную компенсацию зазора j_n₁, мм, и оптимальную толщину слоя смазки j_n₂, мкм, по формуле

j_n₁ = a_щ [б₁₍t_кол - 20?C) - б₂₍t_корп - 20?C)] 2sin б, (51)

где j_n₁ - часть бокового зазора на температурную компенсацию, мм;

б₁ и б₂ - температурный коэффициент линейного расширения материала ведущего и ведомого колеса соответственно, град^-1, б₁= 19•10^-6 град^-1, б₂ =19•10^-6 град^-1;

t_кол - температура колес, ?С, t_кол = 60? С;

t_корп - температура корпуса, ?С, t_корп = 25? С;

б - угол зацепления ведущего колеса, б = 20?;

j_n₁ = 172,5 [19•10^-6 (60 - 20) - 19•10^-6 (25 - 20)] •2 sin 20? = 78,47 мм,

j_n₂= 30•m, (52)

j_n₂ = 30·3 = 90 мкм.

Определяем минимальный боковой зазор передачи j_n_min, мкм, по формуле

j_n_min= j_n₁ + j_n₂₍53)

j_n_min = 78,47 + 90 = 168,47 мкм.

По [1] выбираем вид сопряжения В.

Таким образом, степень точности передачи 8 - 8 - 9 В ГОСТ 1643-81.

Выбрать для контролируемых параметров средства их измерений.

По таблице 5.5 [2] определяем контролируемые параметры:

1) нормы кинематической точности при степени точности 8:

радиальное биение зубчатого венца, ,

2) нормы плавности при степени точности 8:

отклонение шага (углового), f_pt;

3) норма контакта зубьев при степени точности 9:

суммарное пятно контакта, ;

4) нормы бокового зазора при виде сопряжения В:

наименьшее отклонение средней длины общей нормали, A_wme;

допуск на среднюю длину общей нормали, Т_wm.

Значения данных параметров определяем исходя из величины диаметров делительной окружности колеса и шестерни d₁, d₂мм, которые определяются по формуле

d₁= m • z₁ (54)

d₁ мм,

d₂ = m • z₂ (55)

d₂мм.

Таблица 5 - Значения контролируемых параметров для шестерни и колеса

Нормы

Для колеса Z₂=75, D_д₂= 225 мм

Для шестерни Z₁= 40, D_д₁= 120 мм

1

2

3

4

8

Кинематической точности

Радиальное биение зубчатого венца, =63 мкм

Радиальное биение зубчатого венца, =50 мкм

8

Плавности

работы

отклонение шага (углового), f_pt=

отклонение шага (углового), f_pt=

96

Контакта

зубьев

суммарное пятно контакта, =32 мкм

суммарное пятно контакта,

=32 мкм

В

Бокового зазора

наименьшее отклонение средней длины общей нормали, A_wme=150

наименьшее отклонение средней длины общей нормали, A_wme=120

допуск на среднюю длину общей нормали, Т_wm =100мкм

допуск на среднюю длину общей нормали, Т_wm =70 мкм

Таблица 6 - Средства измерения зубчатых колес

Обозначение контролируемого параметра

Наименование измерительного прибора

Степень точности

Пределы

измерения, мм

БВ - 5059 для автоматического контроля накопленной погрешности к-шагов, шага по колесу о отклонение шага

3-8

m = 1-16

d = 5-200

f_pt

БВ - 5079 цехового типа для контроля зубчатых колес

?4

m = 1-8

d = 20-30

Суммарное пятно контакта

Контактно-обкатные станки и приспособления

-

-

A_wme

Зубомерный микрометр

4

m = 1-8

d = 5-200

Т_wm

Зубомерный микрометр

4

m = 1-8

d = 5-200

8. Расчет и выбор посадки с зазором

Рассчитать и выбрать из числа предпочтительных посадок системы отверстия посадку для подшипника скольжения по следующим исходным данным:

- номинальный диаметр сопряжения d = 130 мм;

- длина сопряжения l = 160 мм;

- частота вращения вала n = 1000 мин^-1;

- нагрузка на опору, R = 9 кН;

- марка смазочного материала: масло турбинное 46;

- шероховатость поверхности втулки Rz_D= 3,2 мкм;

- шероховатость поверхности вала Rz_d = 1,6 мкм;

- материал втулки - сталь 30; вала - чугун.

Для выбранной посадки построить схемы полей допусков, определить наибольшие и наименьшие предельные размеры отверстия и вала, наибольший и наименьший зазор. Выполнить эскизы деталей и эскиз сборочного чертежа соединения.

Порядок расчета

Рассчитываем угловую скорость вращения вала

(56), = 104,72 рад/с.

Определяем среднее удельное давление

(57), = 0,43 10⁶ Н/м².

Устанавливаем допустимую минимальную толщину масляного слоя

(58)

h = 2 (3,2 10^-6 + 1,6 10^-6 + 3 10^-6) = 15,6 10^-6 м.

Определяем динамическую вязкость масла

(59)

= 0,025 Пас,

где - табличная динамическая вязкость масла при температуре t = 50 С, для масла турбинного 46 = 0,041 Пас; t_п - температура нагрева подшипника в масле, принимаем t_п = 60 С.

Определяем функциональный комплекс

(60), = 0,097.

По графику [2] по величине функционального комплекса A_h = 0,097 и отношению l / d = 160 / 130 = 1,23 определяем относительные эксцентриситеты ₁и ₂. Получаем ₁ 0,3; ₂ = 0,87. Поскольку ₁ 0,3, то определяем функциональный комплекс для ₁ = 0,3 A₌_0,3 = 0,34.

Рассчитываем минимальный допустимый зазор

(61)

= 57,18 10^-6 м = 57,18 мкм.

Определяем температурное изменение зазора

(62)

=90 10^-3 (11,0 10^-6 - 11,1 10^-6) (60 - 20) = - 0,36 10^-6 м,

где ₁, ₂ - температурные коэффициенты линейного расширения материалов втулки и вала соответственно, по [2] определяем для чугуна ₁ = 11,0 10^-6 град^-1; для стали 35 ₂ = 11,1 10^-6 град^-1.

Рассчитываем минимальный действующий зазор

(63)

= 57,18 10^-6 + 0,36 10^-6 = 57,54 10^-6 м = = 57,54 мкм.

Рассчитываем максимальный допустимый зазор

(64)

= 240 10^-6 м = 240 мкм.

Вычисляем максимальный действующий зазор

(65)

=240 10^-6 + 0,36 10^-6 - - 2 (3,2 10^-6 + 1,6 10^-6) = 230,76 10^-6 м = 230,76 мкм.

Выбираем по таблицам стандарта ГОСТ 25347 [1] предельные зазоры S_min_табл и S_max_табл, соблюдая условия

S_min_табл S_min и S_max_табл S_max.

Получаем S_min = 72 мкм и S_max = 171 мкм для посадки 90 мм [3, 4].

Определяем предельные размеры втулки и вала:

наибольший предельный размер отверстия во втулке

(66)

D_max= 90 + 0,035 = 90,035 мм

наименьший предельный размер отверстия во втулке

(67)

D_min = 90 + 0 = 90,000 мм

наибольший предельный размер вала

(68)

= 90 - 0,072 = 89,928 мм;

наименьший предельный размер вала

(69)

=90 - 0,136 = 89,864 мм.

Строим схему расположения полей допусков выбранной посадки (рис.6).

Рис.6. Схема расположения полей допусков посадки 90 мм

Выполняем эскизы втулки, вала и сборочного чертежа соединения (рис.7).

Рис.7. Эскизы: а - вала; б - втулки; в - сборочного чертежа соединения: 1 - вал; 2 - втулка

Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы были освоены методики назначения параметров и контролируемых показателей стандартизированных норм точности гладких цилиндрических и нецилиндрических соединений.

Курсовая работа выполнена в соответствии с индивидуальным заданием, включающим сборочный чертеж соединения - механизма поворота, исходные данные для расчета и назначения посадок подшипников качения, посадок для десяти сопряжений вала приводного. Также в ходе работы расчетным путем определены посадка с зазором и посадка с натягом, рассчитаны предельные исполнительные размеры гладких калибров-пробки и гладких калибров-скоб. Были назначены степени точности и рассчитан боковой зазор зубчатой передачи, выбраны средства контроля зубчатой передачи. В графическую часть работы вошли сборочный чертеж механизма поворота, чертеж зубчатого колеса, вала, калибра-пробки и калибра-скобы.

Список используемых источников

1. Расчет посадок с зазорами и натягами. Допуски и посадки подшипников качения. Выбор средств измерения. Допуски зубчатых передач Текст: произв. - техн. материалы к учеб. занятиям по курсу "Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения" / Воронеж. гос. технол. акад.; сост.А. А. Афанасьев, В.И. Логинова, Ю.М. Веневцев и др. - Воронеж: ВГТА, 1997. - 40 с.

2. ГОСТ 25347-82. Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки Текст. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1982. - 53 с.

3. Допуски отверстий, валов, резьб, калибров Текст: справочные материалы к курсовой работе по дисциплине "Метрология, стандартизация и сертификация" / Воронеж. гос. технол. акад.; сост. Н.Л. Клейменова, Н.А. Ерофеева. - Воронеж: ВГТА, 2008. - 40 с.

4. Романов, А.Б. Таблицы и альбом по допускам и посадкам Текст: справочное пособие / А.Б. Романов, В.Н. Федоров, А.И. Кузнецов. - СПб.: Политехника, 2005. - 88 с.

5. Радкевич, Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация Текст: учебник для вузов / Я.М. Радкевич, А.Г. Схиртладзе, Б.И. Лактионов. - М.: Высш. шк., 2007. - 791 с.

6. Никифоров, А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения Текст: учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов / А.Д. Никифоров. - 2-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2002. - 510 с.

7. ГОСТ 25346-89. Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений Текст. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1989. - 54 с.

8. Анухин, В.И. Допуски и посадки [Текст]: учеб. пособие. / В.И. Анухин. - 3-е изд. - СПб.: Питер, 2005. - 207 с.

Приложение А

Перечень стандартов для курсового проектирования:

ГОСТ 2.307-68 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений.

ГОСТ 2.308-79 ЕСКД. Указание на чертежах допусков формы и расположений.

ГОСТ 2.309-73 ЕСКД. Обозначение шероховатости поверхностей.

ГОСТ 2.403-75 ЕСКД. Правила выполнения чертежей цилиндрический зубчатых колес.

ГОСТ 25346-89 ЕСДП. Основные нормы взаимозаменяемости. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.

ГОСТ 25347-89 ЕСДП. Поля допусков и рекомендуемые посадки.

ГОСТ 6636-69 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры.

ГОСТ 23360-78 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки.

ГОСТ 24071-80 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с сегментными шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки.

ГОСТ 1139-80 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски.

ГОСТ 27284-87 Калибры. Термины и определения.

ГОСТ 27851-81 Калибры гладкие для цилиндрических отверстий и валов. Виды.

ГОСТ 24853-71 Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.

ГОСТ 11708-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба. Термины и определения.

ГОСТ 24705-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры.

ГОСТ 8724-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

ГОСТ 16093-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.

ГОСТ 24834-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Переходные посадки.

ГОСТ 4608-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Посадки с натягом.

ГОСТ 3478-79 Подшипники качения. Основные размеры.

ГОСТ 3325-85 Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки.

ГОСТ 1643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски.

ГОСТ 25142-82 Шероховатость поверхности. Термины и определения.

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

ГОСТ 24643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения.

ГОСТ 14140-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски расположения сей отверстий для крепежных деталей.

ГОСТ 16319-80 Цепи размерные. Термины и определения. Методы расчета.

Размещено на Allbest.ru

курсовая работа "Расчёт допусков и посадок поворотного механизма" скачать

Подобные документы

Расчет посадок подшипников качения вала цепного транспортера
Описание конструкции и назначение узла. Расчет и выбор посадок подшипников качения. Выбор посадок для сопряжений узла и их расчёт. Выбор средств измерений деталей. Расчёт рабочих и контрольных калибров. Расчёт и выбор посадки с зазором и с натягом.

курсовая работа [430,0 K], добавлен 03.01.2010

Подбор посадок и расчет допусков
Расчет и выбор посадок подшипников качения. Выбор посадок для сопряжения узла и их расчет. Построение полей допусков и расчеты размеров рабочих калибров. Определение и выбор посадки с зазором и с натягом. Расчет размерной цепи вероятностным методом.

курсовая работа [426,4 K], добавлен 09.10.2011

Посадка подшипника качения
Расчет гладких цилиндрических соединений с натягом. Определение и выбор посадок подшипников качения. Схема расположения полей допусков подшипника. Взаимозаменяемость и контроль резьбовых сопряжений и зубчатых передач. Расчет калибров и размерной цепи.

контрольная работа [394,5 K], добавлен 09.10.2011

Допуски и посадки
Расчет и выбор посадок с зазором. Вероятность зазора и натяга в переходных посадках. Выбор посадок с натягом, посадок подшипника качения. Расчет исполнительных размеров рабочих калибров. Выбор допусков резьбовых соединений. Расчет размерных цепей.

курсовая работа [780,5 K], добавлен 14.04.2014

Расчет посадок для деталей
Построение схем допусков для разных посадок деталей. Расчет исполнительных размеров рабочих пробок и скоб. Выбор универсальных средств измерения длины вала. Вычисление посадок для шпоночного соединения и деталей, сопрягаемых с подшипником качения.

курсовая работа [623,6 K], добавлен 10.01.2012

Метрология расчет типовых соединений
Выбор посадки для соединения с зазором в зависимости от диаметра и скорости вращения. Расчет посадки для втулки, запрессованной в корпус. Расчет резьбового соединения, определение исполнительных размеров калибров. Выбор посадок подшипника качения.

контрольная работа [974,2 K], добавлен 03.03.2011

Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения
Расчет и выбор посадок с зазором и натягом; посадок подшипника качения; исполнительных размеров рабочих калибров. Определение вероятности зазора и натяга в переходных посадках. Вычисление исполнительных размеров рабочих калибров и размерных цепей.

курсовая работа [82,0 K], добавлен 29.05.2014

Выбор посадок и их расчет для деталей сборочной единицы
Расчёт и анализ посадок для гладких цилиндрических поверхностей с натягом. Соединение зубчатого колеса с валом. Выбор посадок для соединений подшипника качения с валом и корпусом. Расчёт исполнительных размеров калибров для контроля отверстия и вала.

контрольная работа [505,5 K], добавлен 07.08.2013

Расчет допусков и посадок вала
Расчет посадок гладких цилиндрических соединений. Выбор и обоснование средств измерений для контроля линейных размеров деталей. Выбор, обоснование и расчет посадки подшипника качения. Расчет допусков и посадок шпоночного и резьбового соединения вала.

курсовая работа [2,2 M], добавлен 04.10.2011

Расчеты средств технических измерений и контроля
Определение элементов сопряжения, условное обозначение посадок и квалитетов на чертежах и расчет калибров. Выбор посадок с зазором для подшипников жидкостного трения. Расчет допусков и посадок шпоночных соединений. Выбор деталей под подшипник качения.

курсовая работа [98,1 K], добавлен 01.12.2008

Другие документы, подобные "Расчёт допусков и посадок поворотного механизма"

главная

рубрики

по алфавиту

вернуться в начало страницы

вернуться к началу текста

вернуться к подобным работам

Рубрики

По алфавиту

Закачать файл

Заказать работу

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

Класс точности подшипника	Рекомендуемые квалитеты для сопрягаемых деталей
	По размеру d	По размеру D
0, 6 4, 5 2	6 5 4	7 6 5

Номера сопрягаемых деталей	Наименование сопрягаемых деталей	Выбранные посадки по ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ144-88)
1	2	3
30 - 13	Подшипник - вал	45
01 - 07	Вал - зубчатое колесо	30 H7/j_s6
09 - 13	Втулка - вал	60H7/k6
28 - 07	Шпонка - паз зубчатого колеса	8 Js9/h9
1-21	Кольцо - вал	30 H9/d9
30-11	Подшипник - зубчатое колесо	100
28 - 01	Шпонка - паз вала	8 N9/h9
15 - 11	Крышка - зубчатое колесо	110 H7/p6
18 - 11	Винт - крышка	М5х0,8 6Н/6g
16 - 01	Болт - вал	М6х1 - 7H / 8g

Номерa сопрягаемых деталей	Номинальный размер с отклонениями	Предельные размеры, мм	Схемы полей допусков
		D_max	D_min	d_max	d_min	S_max	S_min
1	2	3	4	5	6	7	8	9
30-13	Ш	45,000	44,990	45,033	45,017	0,043	0,017	?
01-07	Ш	30,021	30,000	30,0065	29,9935	0,2775 (0,0065)	- 0,0065 (-0,0275)
09 - 13	Ш	45,025	45,000	45,018	45,002	0.023 (0,018)	-0,018 (-0,023)
28-07	Ш	8,018	7,982	8,000	7,964	0,054 (0,018)	-0,018 (-0,054)
1-21	Ш	30,052	30,000	29,900	29,826	0,226	0,100
30-11		109,970	109,948	110,018	110,003	0,070	0,006
28-01	Ш	8,000	7,964	8,000	7,964	0,036 (0,036)	-0,036 (-0,036)
15 - 11		100,035	100,000	100,000	99,987	0,048	0
18-11 (d)		-	5	4,962	4,682	-	0,038
18-11 (d₂)		4,600	4,48	4,442	4,282	0,410	0,038
18-11 (d₁)		4,509	4,134	4,103	-	0,031	-
16-01 (d)		-	6,000	5,974	5,664	-0,026	-
16-01 (d₂)		5,540	5,350	5,324	5,144	0,396	0,026
16-01 (d₁)		6,218	5,918	5,887	-	-	0,031

Номера сопрягаемых деталей	, мм	, мкм	Средства измерения	Цена деления, мм	Пределы измерений, мм
1	2	3	4	5	6
30 - 13
	0,016	0,005	скоба рычажная ГОСТ 11098-81	0,002	18-50
28 - 07	-	-	комплексный шпоночный калибр-призма ГОСТ 24110-80	-	-
	0,036	0,009	нутромер индикаторный ГОСТ 868-72	0,001	1-18
28 - 01	-	-	комплексный шпоночный калибр-призма ГОСТ 24110-80		-
	0,036	0,009	штангенциркуль ГОСТ 166-73	0,05	1-18
01-07	0,030	0,009	штангенциркуль ГОСТ 166-73	0,05	50-120
	0,019	0,009	нутромер индикаторный ГОСТ 868-72	0,001	50-120
15 - 11	0,035	0,010	нутромер индикаторный ГОСТ 868-81	0,001	50-120
	0,022	0,006	нутромер индикаторный ГОСТ 868-81	0,001	50-120
18 - 11	-	-	комплексный резьбовой калибр пробка 24110-80	-	-
	0,008	0,002	нутромер индикаторный ГОСТ 868-72	0,002	1-18
9-13	0,030	0,009	нутромер индикаторный ГОСТ 868-72	0,001	1-18
	0,019	0,005	скоба рычажная ГОСТ 11098-81	0,002	18-50
16 - 01			комплексный резьбовой калибр пробка 24110-80		-
	0,012	0,009	штангенциркуль ГОСТ 166-73	0,05	1-18
1 - 21	0,052	0,012	нутромер индикаторный ГОСТ 868-72	0,002	18-50
	0,052	0,012	штангенциркуль ГОСТ 166-73	0,05	18-50
30 - 11	-	-	-
	0,022	0,006	нутромер индикаторный ГОСТ 868-72	0,001	50 - 120

Нормы	Для колеса Z₂=75, D_д₂= 225 мм	Для шестерни Z₁= 40, D_д₁= 120 мм
1	2	3	4
8	Кинематической точности	Радиальное биение зубчатого венца, =63 мкм	Радиальное биение зубчатого венца, =50 мкм
8	Плавности работы	отклонение шага (углового), f_pt=	отклонение шага (углового), f_pt=
96	Контакта зубьев	суммарное пятно контакта, =32 мкм	суммарное пятно контакта, =32 мкм
В	Бокового зазора	наименьшее отклонение средней длины общей нормали, A_wme=150	наименьшее отклонение средней длины общей нормали, A_wme=120
		допуск на среднюю длину общей нормали, Т_wm =100мкм	допуск на среднюю длину общей нормали, Т_wm =70 мкм

Обозначение контролируемого параметра	Наименование измерительного прибора	Степень точности	Пределы измерения, мм
	БВ - 5059 для автоматического контроля накопленной погрешности к-шагов, шага по колесу о отклонение шага	3-8	m = 1-16 d = 5-200
f_pt	БВ - 5079 цехового типа для контроля зубчатых колес	?4	m = 1-8 d = 20-30
Суммарное пятно контакта	Контактно-обкатные станки и приспособления	-	-
A_wme	Зубомерный микрометр	4	m = 1-8 d = 5-200
Т_wm	Зубомерный микрометр	4	m = 1-8 d = 5-200

Расчёт допусков и посадок поворотного механизма

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Введение

Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

1. Описание конструкции и назначения узла

Механизм поворота - узел машины предназначенный для изменения скорости и направления вращения.

Кронштейны 2 и стоика 8 имеют отверстия для крепления к станине машины.

2. Расчет и выбор посадок колец подшипника качения на вал в корпус

Целью решения задачи является ознакомление с методикой назначения посадок контрдеталей с подшипниками качения.

Рассчитать и выбрать из числа стандартных посадок посадки для внутреннего и наружного колец подшипника качения по следующим исходным данным:

- шарикоподшипник № 309;

- класс точности 6;

- радиальная реакция опоры R = 5 кН;

- диаметр наружной поверхности корпуса Dкорп = 130 мм;

- характер нагружения - с умеренными толчками и вибрациями, перегруз до 150 %;

- условия работы - вращается вал, корпус неподвижен, корпус неразъемный стальной.

Порядок расчета

Определяем геометрические параметры шарикоподшипника радиального однорядного № 309 по [2]:

- внутренний диаметр d = 45 мм;

- наружный диаметр D = 100 мм;

- ширина B = 25 мм;

- радиус закругления r = 2,5 мм.

Для циркуляционно нагруженного внутреннего кольца рассчитываем интенсивность нагружения.

(1)

= = 3,33 105 Н/м.

Таблица 1 - Выбор квалитета для посадок колец подшипников в зависимости от класса точности самого подшипника

3. Выбор посадок для сборочного соединения и их расчет

В соответствии с заданием на курсовую работу (проект) необходимо назначить посадки для десяти сопряжений сборочной единицы. В них обязательно должны войти:

а) сопряжения по размерам подшипника качения;

б) резьбовое сопряжение по трем параметрам;

в) три сопряжения шпоночного соединения

Таблица 2 - Результаты выбора посадок

4. Выбор средств измерения деталей

Таблица 4 - Характеристики измерительных средств

5. Расчет рабочих и контрольных калибров

Построение полей допусков калибров-пробок и калибров-скоб, а также расчет их размеров производится для одного сопряжения по указанию преподавателя.

Порядок построения полей допусков сопряжения деталей с посадкой Ш30Н7/js6.

Порядок расчета

По таблицам допусков на гладкие цилиндрические соединения ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-88) определяем величины отклонений:

отверстия 30 Н7: ES = + 0,021 мм; ЕI = 0 мм;

вала 30 js6: es = + 0,0065 мм; ei = - 0,0065мм. Строятся поля допусков этих деталей (рис.2).

Рис.2. Схема расположения полей допусков посадки 60 мм

Размечаем нулевые линии для построения полей допусков калибров:

а) калибры-пробки (для контроля отверстий):

проходная сторона (наименьшее отверстие) - 30,000 мм;

непроходная сторона (наибольшее отверстие) - 30,021 мм;

б) калибры-скобы (для контроля валов):

проходная сторона (наибольший вал) - 30,0065 мм;

непроходная сторона (наименьший вал) - 29,9935 мм.

Схемы расположения полей допусков отверстия, вала и полей допусков калибров представлены на рис.3 и 4.

Рис.3. Схема расположения поля допуска отверстия и полей допусков калибров

Рис.4. Схема расположения поля допуска вала и полей допусков калибров

По таблицам допусков на калибры (ГОСТ 24853-81) выбираем отклонения:

для пробок: Z = 3,0 мкм, Y = 3,0 мкм, Н =4; Hs = 2,5 мкм;

для скоб Z1 = 3 мкм, Y1 = 3 мкм, H1 = 4 мкм, Нр = 1,5 мкм.

Поля допусков калибров строятся от соответствующих нулевых линий. Участок износа штрихуется вертикальными линиями.

Рассчитываем предельные размеры калибров.

Калибр-пробка:

наибольший размер проходной новой калибр-пробки ПРmаx, мм;

ПРmаx= Dmin + Z + H/2 (15)

ПРmаx = 30 + 0,003 + 0,004/2 = 30,005 мм

наименьший размер проходной новой калибр-пробки ПРmin, мм:

ПРmin= Dmin + Z - H/2 (16)

ПРmin =30 + 0,003 - 0,004/2=30,001 мм;

наибольший размер непроходной калибр-пробки НЕmax, мм:

НЕmax = Dmax + H/2 (17)

НЕmax = 30,021 + 0,004/2 = 30,023 мм

наименьший размер непроходной калибр-пробки НЕmax, мм:

НЕmin = Dmax - H/2 (18)

НЕmin = 30,021 - 0,004/2 = 30,019 мм

наименьший размер изношенной проходной калибр-пробки ПРизн, мм:

ПРизн = Dmin - Y (19)

ПРизн = 30,000 - 0,003 = 29,997 мм

Калибр-скоба:

наибольший размер проходной новой калибр-скобы ПРmax, мм:

ПРmax= dmax - Z1 + H1/2

ПРmax = 30,0065 - 0,003 + 0,004/2 = 30,0055 мм (20)

наименьший размер проходной новой калибр-скобы ПРmin, мм:

ПРmin= dmax - Z1 - H1/2 (21)

ПРmin = 30,0065 - 0,003 - 0,004/2 = 30,0015 мм

- диаметр наружной поверхности корпуса D_корп = 130 мм;

= = 3,33 10⁵ Н/м.

Порядок построения полей допусков сопряжения деталей с посадкой Ш30Н7/j_s6.

вала 30 j_s6: es = + 0,0065 мм; ei = - 0,0065мм. Строятся поля допусков этих деталей (рис.2).

для скоб Z₁ = 3 мкм, Y₁ = 3 мкм, H₁= 4 мкм, Н_р= 1,5 мкм.

наибольший размер проходной новой калибр-пробки ПР_m_а_x, мм;

ПР_m_а_x= D_min+ Z + H/2 (15)

ПР_m_а_x = 30 + 0,003 + 0,004/2 = 30,005 мм

наименьший размер проходной новой калибр-пробки ПР_min, мм:

ПР_min= D_min+ Z - H/2 (16)

ПР_min =30 + 0,003 - 0,004/2=30,001 мм;

наибольший размер непроходной калибр-пробки НЕ_max, мм:

НЕ_max = D_max+ H/2 (17)

НЕ_max = 30,021 + 0,004/2 = 30,023 мм

наименьший размер непроходной калибр-пробки НЕ_max, мм:

НЕ_min = D_max_-H/2 (18)

НЕ_min = 30,021 - 0,004/2 = 30,019 мм

наименьший размер изношенной проходной калибр-пробки ПР_изн, мм:

ПР_изн = D_min_-Y (19)

ПР_изн = 30,000 - 0,003 = 29,997 мм

наибольший размер проходной новой калибр-скобы ПР_max, мм:

ПР_max= d_max_-Z₁+ H₁/2

ПР_max = 30,0065 - 0,003 + 0,004/2 = 30,0055 мм (20)

наименьший размер проходной новой калибр-скобы ПР_min, мм:

ПР_min= d_max_-Z₁_-H₁/2 (21)

ПР_min = 30,0065 - 0,003 - 0,004/2 = 30,0015 мм

наибольший размер изношенной проходной калибр-скобы ПР_изн, мм:

ПР_изн= d_max+Y₁ (22), ПР_изн = 30,0065+ 0,003 = 30,0095 мм

наибольший размер непроходной калибр-скобы НЕ_max, мм:

НЕ_max= d_min₊ H₁/2 (23)

НЕ_max = 29,9935 + 0,004/2 = 29,9955 мм

наименьший размер непроходной калибр-скобы НЕ_min, мм:

НЕ_min= d_min_-H₁/2 (24)

НЕ_min = 29,9935 - 0,004/2 = 29,9915 мм

ПР_исп= (ПР_max) - _H= 30,005_-0,004мм, (25)

НЕ_исп= (НЕ_max) - _H= 30,023_-0,00₄ мм; (26)

ПР_исп= (ПР_min) ⁺^H= 30,0015^+0,00⁴мм (27)

НЕ_исп= (НЕ_min) ^+Н=29,9915^+0,00⁴ мм. (28)

К-ПР_max = d_max_-Z₁ + H_P/2 (29)

К-ПР_max = 30,0065 - 0,003 + 0,0015/2 = 30,00425 мм

К-ПР_min= d_max - Z₁ - H_P/2 (30)

К-ПР_min= 30,0065 - 0,003 - 0,0015/2 = 30,00275 мм

К-ПР_исп= (К-ПР_max) - _Hр=30,00425-_0,00₁₅ мм (31)

К-НЕ_max=d_min + H_P/2 (32)

К-НЕ_max= 29,9915 + 0,0015/2 = 29,99225 мм

К-НЕ_min= d_min - H_P/2 (33), К-НЕ_min= 29,9915 - 0,0015/2 = 29,99075 мм;

K-HE_исп= (K-HE_max) - _Hp= 29,99225_-0,00₁₅ мм; (34)

K-И_max= d_max +Y₁ + H_P/2 (35)

K-И_max= 30,0065 + 0,003 + 0,0015/2 = 30,01025 мм;

K-И_min = d_max + Y₁ - H_P/2 (36)

K-И_min = 30,0065 + 0,003 - 0,0015/2 = 30,00875 мм;

K-И_исп = (K-И_max) - _Hp = 30,01025_-0,00₁₅мм. (37)

диаметр осевого отверстия D₁ = 0;

? наружный диаметр втулки D₂ = 240 мм;

передаваемый крутящий момент М_кр = 4500 Н?м;

шероховатость поверхности вала Rz_d = 3,2 мкм;

шероховатость поверхности втулки Rz_D = 6,3 мкм;

= 4,57? 10⁷ Па,

Определяем характер деформирования отверстия и вала по графику деформаций [2] и величинам p_э / _т, d / d₂. Предел текучести для стали 40_т = 3,33?10⁸ Па.

Для p_э / _т == 0,14 и d / d₂= 0,14/0,24 = 0,58 получаем, что вал и втулка испытывают упругие деформации.

По графику деформаций определяем наибольшее допустимое значение p_нб / _т на границе допустимой зоны деформирования p_нб / _т = 0,4.

p_нб = 0,4 ? _т (39)

p_нб = 0,4 ? 3,33 ? 10⁸ = 1,332 ? 10⁸ Па

p_нб_._доп = p_нб ? ч (40), p_нб_._доп = 1,332 ? 10⁸ 0,92 = 1,225 ? 10⁸ Па