|
Рефераты |
Взаимозаменяемость, допуски и посадкиВзаимозаменяемость, допуски и посадки29 Курсовая работа по дисциплине: «Взаимозаменяемость» на тему Взаимозаменяемость, допуски и посадки Содержание Введение 1. Задание 1 - Расчет и выбор посадок для гладких цилиндрических соединений 2. Задание 2 - Расчет количества групп деталей для селективной сборки соединения требуемой точности 3. Задание 3 - Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения 4. Задание 4 - Выбор допусков и посадок шпоночных соединений 5. Задание 5 - Допуски и посадки шлицевых соединений 6. Задание 6 - Расчет допусков размеров, входящих в заданную размерную цепь Список использованных источников Приложения Введение Цель курсовой работы - приобретение практических навыков пользования стандартами, а также выбора допусков и посадок в конкретных условиях. Курсовая работа состоит из следующих основных разделов: 1. Расчет и выбор посадок для гладких цилиндрических соединений; 2. Расчет количества групп деталей для селективной сборки соединения требуемой точности; 3. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения; 4. Выбор допусков и посадок шпоночных соединений; 5. Допуски и посадки шлицевых соединений; 6. Расчет допусков размеров, входящих в заданную размерную цепь. Задание 1. Расчет и выбор посадок для гладких цилиндрических соединений Исходные данные 1. Номинальный размер - 120 мм 2. Значения расчетных зазоров или натягов мкм; мкм 3. Система полей допусков - система вала cН Выполнение работы 1. Определить среднее значение числа единиц допуска. , (1.1) =346-236=110 мкм 2. Предварительно по таблице А2 приложения А установили квалитет 8, по которому изготавливаются детали соединения. 3. Определить значения предельных технологических натягов. Шероховатость деталей соединения по формуле , (1.2) (1.3) 4. Выбрать поля допусков деталей соединения по таблицам П4-П10/4. , квалитет 8, , квалитет 8. Выбираем основные отклонения отверстия по таблице П8/1 и формулам (1.4), (1.5) (1.4) еi=310 мкм es=ei+Td (1.5) es=310+54=364мкм Записываем выбранную посадку Проверяем соблюдения условия выбора (1.6) Условие соблюдается - посадка выбрана верно. 5. Уточняем шероховатость поверхности вала и отверстия по формуле (1.2): мкм, мкм. Выбираем стандартные значения и по таблице (приложение Б): мкм, мкм. По таблице (приложение Б) назначаем завершающий технологический процесс, обеспечивающий требуемую точность и шероховатость: - для отверстия - растачивание на токарных станках тонкое (алмазное) - для вала - наружное точение тонкое (алмазное) 6. Выбираем средства измерения. Для отверстия: .00, IT = 54 мкм - Нутромер индикаторный с точностью отсчета 0,01 мм, на нормируемом участке шкалы в 0,1 мм, . Для вала , IT =54 мкм - Микрокатр типа ИГП с ценой деления 0,005 (±0,15 мм), . 7. Строим схему полей допусков соединения Рисунок 1.1 - Схема допусков соединения 8. Чертим эскизы соединения и его деталей а) б) в) Рисунок 1.2 - Эскизы соединения и его деталей: а - вал, б - отверстие, в- полное соединение Задание 2. Расчет количества групп деталей для селективной сборки соединения требуемой точности Исходные данные 1. Соединение технологическое, заданное номинальным размером и полями допусков деталей по возможностям изготовления - . 2. Точность соединения (эксплуатационного), заданная групповым допуском посадки (зазора), требуемое по условиям функционирования соединения - мкм. Выполнение работы 1. Определить значения допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия. По таблице П4/4 определяем верхнее и нижнее предельное отклонения для отверстия. ES = +87 мкм; EI=0 мкм. По таблице П8/4 определяем верхнее и нижнее предельное отклонения для вала. es = -36 мкм; ei=-123 мкм. Наибольший предельный размер для отверстия: (2.1) Наименьший предельный размер для отверстия: (2.2) Наибольший предельный размер для вала: (2.3) Наименьший предельный размер для вала: (2.4) Допуски для отверстия: TD=ES - EI =100 - 0 = 100 мкм (2.5) Допуски для вала: Td=es - ei = (-36) - (-123) = 87 мкм (2.6) 2. Определить значения предельных зазоров в заданном соединении (технологическом). =ES - ei =87 - (-123) = 210 мкм (2.7) =EI - es =0 - (-36) = 36 мкм(2.8) 3. Определить число групп вала и отверстия для обеспечения заданной точности соединения. , (2.9) где - допуск посадки по возможностям изготовления; - групповой допуск посадки по требованиям эксплуатации. ; . Находим количество групп вала и отверстия , (2.10) Принимаем . Групповые допуски деталей для селективной сборки ; , т.е. допуски всех размерных групп вала или отверстия будут равны между собой. (2.11) 4. Выполнить схему полей допусков заданного соединения 100H9/F9, детали которого следует рассматривать на семь размерных групп (рисунок 2.1). Рисунок 2.1 - Схема полей допусков соединения 100H9/f9, детали которого рассортированы на семь размерные группы 5. Составить карту сортировщика, указав в ней предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе (таблица 2.1). Таблица 2.1 - Карта сортировщика для сортировки на семиразмерные группы деталей соединения
Задание 3. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения Исходные данные 1. Номер подшипника качения - 317 2. Значение радиальной нагрузки на опоре подшипника - 18 кН. 3. Чертеж узла, в котором используют подшипник качения - рисунок 15 (приложение Г). Выполнение работы 1. Выбираем конструктивные размеры заданного подшипника качения серии 317. По ГОСТ 8338-75 определяем D=180 мм; d=85 мм; Bк=41 мм; r=4 мм. 2. Обосновать характер нагрузки подшипника. Выбираем характер нагрузки подшипника - перегрузка до 150%, умеренные толчки вибрации. 3. Установить вид нагружения каждого кольца подшипника. Для внутреннего кольца устанавливают циркуляционное нагружение, а для наружного кольца - местное. 4. Рассчитать и выбрать посадки подшипника на вал и в корпус. При циркуляционном нагружении колец подшипников посадки на валы и в корпусы выбирают по значению интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности. Интенсивность радиальной нагрузки определяют по формуле (3.1) (3.1) где R- радиальная нагрузка, кН; В-ширина подшипника, м; kn- динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, kn=1-1,8; F- коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при полом вале и тонкостенном корпусе, при сплошном вале F=1; FA- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки между рядами роликов и шариков, для радиальных и радиальноупорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом FA=1. кН/м При кН/м и d = 85 мм поле допуска вала js6. Условное обозначение соединения «внутренние кольца подшипника - вал» - для циркулярного нагруженного кольца (таблица П.19/4). При местном виде нагружения поле допуска корпуса для D=180 мм - H7. Условное обозначение соединения «корпус - наружное кольцо подшипника - (таблица П20/4) 5. Для соединений «корпус-подшипник» и «подшипник-вал» построить схемы полей допусков (рисунок 3.1). Верхнее предельное отклонения для внутреннего кольца ES = 0 мм Нижнее предельное отклонения для внутреннего кольца EI = -0,02 мм Верхнее предельное отклонения для вала es = 0,011 мм Нижнее предельное отклонения для вала ei = 0,011 мм (таблица П5/4) Верхнее предельное отклонения для корпуса ES = 0,040 мм Нижнее предельное отклонения для корпуса EI=0 мм Верхнее предельное отклонения для наружного кольца es = 0 мм Нижнее предельное отклонения для наружного кольца ei = -0,025 мм (таблица П4/4) а) б) Рисунок 3.1 - Схемы полей допусков соединений: а- поле допуска для посадки , б - поле допуска для посадки Задание 4. Выбор допусков и посадок шпоночных соединений Исходные данные 1. Диаметр вала d=30 мм 2. Вид соединения - нормальное 3. Конструкция шпонки - сегментная Выполнение работы 1. Определить основные размеры шпоночного соединения. По ГОСТ 24071-80 для d=30 мм: b=8 мм; высота h=11 мм; =8,0 мм; =3,3 мм; D=28 мм. 2. Выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки b=8 мм зависит от нормального вида соединения. При нормальном виде соединения на ширину шпонки выбираем поле допуска - h9; на ширину паза вала - N9; на ширину паза вала - Js9. 3. Назначить поля допуска на другие размеры деталей шпоночного соединения определены в ГОСТ 24071, по которым назначают следующие поля допусков: - высота шпонки - по h11; - длина шпонки - по h14; - длина паза вала - по H15; - глубина паза вала и втулки - H12; - диаметр сегментной шпонки.- h12. Поля допусков шпоночного соединения по номинальному размеру «вал-втулка» устанавливают при точном центрировании втулки на валу - . 4. Вычертить схему расположений полей допусков размеров шпоночного соединения (рисунок 4.1). Рисунок 4.1- Схема расположения полей допусков шпоночного соединения. 5. Заполнить таблицу 5.1 “Размерные характеристики деталей шпоночного соединения” Таблица 5.1 - Размерные характеристики деталей шпоночного соединения
Задание 5. Допуски и посадки шлицевых соединений Исходные данные 1. Условное обозначение прямоточного шлицевого соединения - . Выполнение работы 1. Установить способ центрирования заданного шлицевого соединения. Центрирование осуществлено по внутреннему диаметру. 2. Установить значения основных отклонений, допусков размеров и вычертить схемы полей допусков центрирующих и не центрирующих элементов шлицевого соединения. По ГОСТу 1139-80 при центрировании соединении по внутреннему диаметру d: число шлицёв z=10; посадка по центрирующему элементу ; посадка по нецентрирующему элементу; ширина зуба b=12,0; посадка по размеру Посадка по центрирующему элементу : Верхнее предельное отклонения для отверстия ES = +35 мкм Нижнее предельное отклонения для отверстия EI=0 мкм Верхнее предельное отклонения для вала es= -36 мкм Нижнее предельное отклонения для вала ei=-71 мкм (таблица П4 - П10/4) Посадка по нецентрирующему элементу Верхнее предельное отклонения для отверстия ES = +93 мкм Нижнее предельное отклонения для отверстия EI=+50 мкм Верхнее предельное отклонения для вала es= -16 мкм Нижнее предельное отклонения для вала ei=-59 мкм (таблица П4 - П10/4) Построим схему полей допусков и (рис. 5.1 и 5.2). Рисунок 5.1 - Схема допусков центрирующего элемента Рисунок 5.2 - Схема допусков центрирующего элемента 3. Определить неизвестные предельные отклонения и предельные размеры всех элементов деталей шлицевого соединения. Посадка по центрирующему элементу: Наибольший предельный размер для отверстия Наименьший предельный размер для отверстия Наибольший предельный размер для вала Наименьший предельный размер для вала Значение предельных зазоров (натягов) в заданном соединении Допуски для отверстия: TD=ES - EI =35 - 0 = 35 мкм = 0,035 мм Допуски для вала: Td=es - ei = -36 - (-71) = 35 мкм= 0,035 мм Посадка по центрирующему элементу : Наибольший предельный размер для отверстия Наименьший предельный размер для отверстия Наибольший предельный размер для вала Наименьший предельный размер для вала Значение предельных зазоров в заданном соединении Допуски для отверстия TD=ES - EI =0,093 - 0,050 = 0,043 мм Допуска для вала Td=es - ei = -0,016 - (-0,059) = 0,043 мм 4. Заполнить форму 5.1 “Размерные характеристики деталей шлицевого соединения” Форма 5.1 - Размерные характеристики деталей шлицевого соединения
5. Сборочный и детальный эскизы шлицевого соединения и его деталей, указав их условные обозначения Рисунок 5.1 - Сборочный эскиз шлицевого соединения Рисунок 5.2 - Детальный эскиз шлицевого соединения Задание 6. Расчет допусков размеров, входящих в заданную размерную цепь Исходные данные 1. Чертеж узла с указанием замыкающего звена - рисунок (приложение Г). 2. Номинальный размер и предельные отклонения замыкающего звена мм Выполнение работы 1. Выполнить размерный анализ цепи с заданным замыкающим звеном. Рисунок 6.1 - Геометрическая схема размерной цепи с замыкающим звеном по рис. 15. 2. Проверить правильность составления заданной размерной цепи на уменьшающие и увеличивающие звенья. , (6.1) 3. Установить единицы допуска составляющих звеньев, допуски которых требуется определить. Известны допуски двух подшипников качения, т.е. размеров . Для размеров, у которых нет полей допусков, единицу допуска следует определить по приложению А. для ; для мкм; для мкм; для В4=3мм-i=0,63 мкм; для В5=20 мм-i=1,44 мкм; для В8=4 мм-i=0,83 мкм. 4. Определить допуск замыкающего звена. ; (6.2) 5. Определить средний коэффициент точности заданной размерной цепи. (6.3) 6. Установить квалитет, по которому следует назначать допуски на составляющие звенья. При среднем коэффициенте точности () квалитет 11, из приложения А (по приложению Д). 7. По установленному квалитету назначить допуски и отклонения на составляющие звенья. для 4 мм допуск ТВ=0,75 мм, отклонения равны es=0,0375 ei=-0,0375 для 18 мм допуск ТВ=0,11 мм, отклонения равны es=0,055 ei=-0,055 для 29мм допуск ТВ=0,13 мм, отклонения равны es=0,065 ei=-0,065 для В4=3 мм допуск ТВ=0,06 мм, отклонения равны es=0,03 ei=-0,03 для В5=20 мм допуск ТВ=0,13 мм, отклонения равны es=0,065 ei=-0,065 для В8=4 мм допуск ТВ=0,75 мм, отклонения равны es=0,0375 ei=-0,0375 8. Сделать проверку правильности назначения предельных отклонений. Допуск замыкающего звена равен сумме допусков составляющих звеньев. ,(6.4) (-37,5-55-65-30)-(65+37,5)<-400 (37,5+55+65+30)-(-65-100-100-37,5) <400 Условие не соблюдается. 9. Если условия проверки не соблюдаются, рассчитать отклонения корректирующего звена и его допуск. , то выбирают более простое звено -В8, которое является уменьшающим. Предельные отклонения замыкающего звена: (6.5) ESB- (-37,5-55-65-30)-(-400)-65=117.5 EIB- (37.5+65+55+30)-400-(-65-100-100)=82.5 10. Проверить правильность назначения допусков на составляющие звенья размерной цепи. (-37,5-55-65-30)-(65+117.5)=-400 (37.5+65+55+30)-(-65-100-100-82.5)=400 400-(-400)=800 11. Результаты расчетов занести в форму 6.1. Форма 6.1 - Результаты расчетов допусков в размерной цепи
Список использованных источников 1. Некифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - Москва, ВШ, 2000. - 510с. 2. Сергеев А.Г., Латышев М.В. Метрология, стандартизация и сертификация, 2001. 3. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986.-352 с. 4. Взаимозаменяемость и технические измерения. Методические указания/ Составители: Б.А. Калачевский, М.С. Корытов, В.В. Акимов, А.Ф. Мишуров. - Омск: СибАДИ, 2004/ 5. Допуски и посадки. Справочник в 2 ч. /Под ред. В.Д. Мягкове. - Л.: Машиностроение, 1978/ 6. Справочник по машиностроительному черчению/ Федоренко В. А, Шошин А.И. - 14е изд., перераб. и доп./ Под ред. Г.Н. Поповой. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. - 416 с. 7. ГОСТ 520 Подшипники качения. Общие технические условия. 8. ГОСТ 2.308 Указание на чертежах допусков, формы и расположения поверхности. 9. ГОСТ 2.309 Обозначения шероховатостей поверхностей. 10. ГОСТ 1643 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые и цилиндрические. 11. ГОСТ 8032 Предпочтительные числа или вид предпочтительных чисел. 12. ГОСТ 24642 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски, формы и расположения поверхностей. Основные термины и определения. 13. ГОСТ 25142 Шероховатость поверхности. Термины и определения. 14. ГОСТ 25346 Основные нормы взаимозаменяемости. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений. 15. ГОСТ 25347 Основные нормы взаимозаменяемости. Поля допусков и рекомендуемые посадки. 16. ГОСТ 25670 Основные нормы взаимозаменяемости. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками. 17. ГОСТ 8338 Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел. 18. ГОСТ 23360 Соединения шпоночные с призматическими шпонками. 19. ГОСТ 2.104 ЕСКД. Основные надписи. 20. ГОСТ 2.105 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. 21. ГОСТ 2.106 ЕСКД. Текстовые документы. 22. ГОСТ 7.1-2003 Библиографическая запись. Библиографическое описание. Приложение А (обязательное) Таблица А1 - Значение единицы допуска i для разных интервалов (размеров)
Таблица А2 - Значение числа единиц допуска для различных квалитетов
Приложение Б (обязательное) Таблица Б.1 - Высота неровностей профиля по десяти точкам по ГОСТ 2789-3, мкм
Таблица Б.2 - Размерная точность и шероховатость изготовления деталей из стали при различных методах обработки
Приложение Г (обязательное) Приложение Д (обязательное) Таблица Г1 - Таблица значений допусков (мкм) по СТ СЭВ 145-75 для номинальных размеров до 500 мм. Для размеров до 1 мм квалитеты от 14 до 17 не применяются.
|
|
