43290

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Курсовая

Производство и промышленные технологии

1 Предельные размеры отверстия определяются по формулам: Dmx = D ES; Dmx = 63 0030 = 63030 мм Dmin = D EI; Dmin = 63 0= 63000 мм где Dmx Dmin наибольший и наименьший размеры отверстия; D номинальный размер соединения; ES EI верхнее и нижнее отклонения отверстия. Квалитеты точности отверстия и вала определяются по числу единиц допуска: D = TD i; D = = 16 где i единица допуска; i = 186 d = Td i; d = = 10 По числу...

Русский

2013-11-06

2.09 MB

22 чел.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАДКИХ                                                                                                                   ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1. Определение основных элементов гладких цилиндрических соединений

Номинальные размеры и предельные отклонения отверстий и валов:

Отверстие:    Вал:

1.1  Предельные размеры отверстия определяются по формулам:

                  Dmax =  D + ES; Dmax = 63 + 0,030 = 63,030 мм

                  Dmin  =  D + EI; Dmin  = 63 + 0= 63,000 мм

где  Dmax, Dmin -  наибольший и наименьший размеры отверстия;

D -  номинальный размер соединения;

   ES, EI - верхнее и нижнее отклонения отверстия.

Допуск отверстия находится по одной из формул:

TD = DmaxDmin;

TD = 63,030 – 63,000 = 0,030 мм

        где TD - допуск отверстия.

Предельные размеры вала определяются по следующим выражениям:

dmax = d + es; dmax = 63,000 + 0,012 = 63,012 мм

dmin = d + ei;  dmin = 63 + 0,002 = 63,002 мм                                             

где  dmax, dmin -  наибольший и наименьший предельные размеры вала;

d -  номинальный размер вала;

es, ei - верхнее и нижнее отклонения вала.

Допуск вала находится по одной из формул:

Td = dmax- dmin; Td = 63,021 – 63,002 = 0,019 мм

где Td - допуск вала.

1.2 Предельные значения зазоров  и натягов определяются по следующим уравнениям:

Smax = Dmaxdmin; Smax = 63,030 - 63,002 = 0,028 мм                                   

где  Smax - наибольший предельный зазор.

Smin = Dmindmax; Smin = 63,000 - 63,012 = -0,012 мм                                 

где  Smin - наименьший предельный  зазор.

Nmax = dmax – Dmin; Nmax = 63,012  - 63,000 = 0,012 мм                                               

где Nmax - наибольший предельный натяг.

Nmin = dminDmax; Nmin = 63,002 – 63,030 = -0,028

где Nmin - наименьший предельный натяг.

Допуски переходных посадок T(S,N)

T(S,N) = Smax + Nmax;

T(S,N)  = 0,028 + 0,021 = 0,049 мм

Проверка:

T(S,N) = TD + Td;

T(S,N) = 0,030 + 0,019 = 0,049 мм

1.3 Система посадки.

Если для отверстия  es = 0 (основное отклонение h), то посадка выполнена в системе отверстия.

Квалитеты точности отверстия и вала определяются по числу единиц допуска:

aD  = TD / i; aD =  = 16

где i - единица допуска; i = 1,86

    ad = Td / i; ad =  = 10

По числу единиц допуска определяем квалитет точности по таблице:

Для отверстия квалитет № 7

Для вала квалитет № 6

 

Соединение

             Обозначение соединения

63

             Номинальный размер, мм    

63,000

Зазор, (натяг), мм

Smax 

Nmax

  0,028

  0,021

                Допуск посадки, T, мм  

  0,049

                Тип посадки

переходная

                Система посадки

система отверстия

Отверстие

                Условное обозначение

63 H7

                Допуск, ТD, мм

  0,030

Основное отклонение

буквенное обозначение   значение, мм  

 H

0,000 (нижнее )

                                       Квалитет  

7

Предельные                        

отклонения, мм

верхнее, ES 

нижнее, EI

+ 0,030

0

Предельные                             

размеры, мм

Dmax 

Dmin

 63,030

 63,000

Вал

                 Условное обозначение

63n6

                 Допуск, Тd, мм

 0,019

Основное отклонение

буквенное обозначение

значение, мм  

 n

  +0,021   (верхнее)

                  Квалитет  

7

Предельные                      

отклонения, мм

верхнее, es 

нижнее, ei

 +0,021

 +0,002

Предельные

размеры, мм

dmax 

dmin   

 63,021

 63,002

         

Схема расположения полей допусков соединения  63

РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЙ С  НАТЯГОМ.

2. Расчет и выбор посадок с натягом.

  •  Номинальный диаметр соединения
  •   Наружный диаметр втулки.
  •   Внутренний диаметр вала =50 мм=0.050м,
  •   Длина сопряжения =50 мм,
  •   Передаваемый крутящий момент
  •   Шероховатость поверхностей вала  и отверстия ступицы .
  •   Материал деталей соединения.

2.1 Расчет требуемого минимального давления в соединении. Для случая, действия только крутящего момента. Оно определяется по формуле:

где   - крутящий момент, ;

         - номинальный размер соединения, м;

          - длина контакта сопрягаемых поверхностей, м;

        - коэффициент трения.

Рекомендуется для соединения   «сталь - сталь»   принять коэффициент трения   = 0,1.

        2.2Определяем значение наименьшего расчетного натяга Он рассчитывается с использованием решения задачи Ляме по определению напряжений и перемещений в толстостенных цилиндрах по формуле:

где     и    - модули упругости материалов соответственно охватываемой  

                        (вала) и охватывающей (отверстия) деталей, ;

             и      - коэффициенты Ляме, определяемые по формулам:

Где  и - коэффициенты Пуассона соответственно для охватываемой и охватывающей деталей.

Для сплошного вала  (= 0);    = 1-;  для массивного корпуса  ( );   = 1+.

Для стальных деталей соединения рекомендуется выбрать   = 2*1011 ,

   =  0,3.

2.3Определяем с учетом влияния шероховатости сопрягаемых поверхностей величину минимального допустимого натяга по уравнению:

.

1.4 Определяем наибольший расчетный натяг   (м) по выражению:                                                              

где  - наибольшее допустимое удельное давление, при котором отсутствует пластическая деформация на контактируемых поверхностях деталей.

В качестве   () берется наименьшее из двух значений.

где  и   -пределы текучести материалов вала и втулки соответственно. Для  стали  40     =.

2.5 Определяем максимальный допустимый натяг  с учетом смятия неровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения.

2.5 Посадка с натягом выбирается  по таблице 1.49 [ 2 ]. При выборе стандартной посадки необходимо выполнить следующие условия:

82,1 82.8;

15  

Выбираем посадки в системе отверстия  

2.6 Рассчитать усилие запрессовки , необходимое для сборки деталей, по формуле:

где  - коэффициент трения при запрессовке:

- давление при максимальном натяге, выбранной стандартной посадки. Оно определяется по уравнению:

2.7 Схема расположения полей допусков вала и отверстия с указанием предельных натягов.

РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ.

  1.  Конструктивные размеры  подшипника 214:

внутренний диаметр

наружный диаметр

ширина кольца

радиус закругления фаски

Характеристика нагрузки =Д

Вращающая деталь = К

  1.  Вид нагружения подшипниковых колец.

Для статистического характера нагрузки и при вращении корпуса наружное кольцо подшипника испытывает циркуляционное нагружение, а внутреннее - местное.

  1.  Поля допусков внутреннего   и наружного  диаметров подшипника, а также их предельные отклонения:

 

Для циркуляционное нагруженных колец подшипника посадка на вал и отверстие корпуса выбирается по интенсивности радиальной нагрузки  на посадочной поверхности.

Интенсивность нагрузки подсчитывается по формуле:

где   радиальная реакция опоры, ;

рабочая ширина посадочного места, (м) (,   ширина подшипника;   радиус закругления или ширина фаски кольца);

b=2 – 2*2,0 =14,0

динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки  (при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации  ;

коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (для сплошного вала или массивного корпуса   

коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками. Для радиальных однорядных подшипников .

По найденному значению интенсивности нагрузки на основании данных таблицы  6.1 выбираем соответствующее поле допуска.

Поля допусков вала и отверстия корпуса для местно нагруженных колец выбираются из таблицы 6.2 .

Таблица 6.1 Допускаемые значения интенсивности нагрузки  для циркуляционного нагружения.

          

Диаметр d отверстия                

внутреннего кольца,

мм

Допускаемые значения PR, кН / м

Диаметр d отверстия                

внутреннего кольца,

мм

Допускаемые значения PR, кН / м

Поля допусков для валов

js6

k6

m6

n6

Св. 18 до    80

до 300

300 – 400

1400 - 1600

1600 - 3000

      80 до   180

до 600

600 – 2000

2000 - 2500

2500 - 4000

     180 до   360

до 700

700 – 3000

3000 - 3500

3500 - 6000

Диаметр D наружно-

го кольца, мм                                

Поля допусков для корпусов

K7

M7

N7

P7

Св. 50 до   180

до  800

800 – 1000

1000 - 1300

1300 - 2500

    180 до   360

до 1000

1000 – 1500

1500 - 2000

2000 - 3300

    360 до   630

до 1200

1200 – 2000

2000 - 2600

2600 - 4000

                                                                             

Таблица 6.2 - Рекомендуемые поля допусков валов и отверстий корпусов для подшипников качения с местно нагруженными кольцами.

Номинальный

диаметр, мм

                       Поля допусков

валов (осей)

отверстий в корпусе

неразъемном

разъемном

Нагрузка спокойная или с умеренными толчками и вибрацией, перегрузка до 150%

        До 80

       h6

         H7

         H7

         Св.80   до  260

     h6, g6  

         G7

        H7

 Нагрузка с ударами  и вибрацией, перегрузка до 300%

       До 80

      h6  

       JS7        

       JS7

Св.80   до  260

      h6

       H7   

       JS7

       Обозначение допусков и посадок подшипников качения:

Схема расположения полей допусков для соединений колец подшипника с валом и корпусом:

Эскиз подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипниковыми кольцами.

ВЫБОР ПОСАДОК И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ  ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ.

  1.  Исходные данные:

Диаметр вала

Конструкция шпонкипризматическая;

Условие работынормальное.

Тип шпоночного соединения устанавливается в зависимости от назначения соединения в соответствии с рекомендациями, в нашем случае это свободное, соединение, для получения посадок с гарантированными зазорами (направляющие шпонки).

Основные размеры шпоночных соединений с призматическими шпонками определяют по ГОСТ 23360-78  (приложение И). Длины шпонок выбираются из ряда, мм: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200.

Поля допусков посадочных размеров выбираются в зависимости от типа шпоночного соединения. Поля допусков непосадочных размеров назначаются в соответствии с рекомендациями.

Численные значения предельных отклонений определяются по таблицам    ГОСТ 25347-82. Установленные значения предельных отклонений и размеров сводим в таблицу 1.


Таблица 1.Размерные характеристики деталей шпоночного соединения.

Наименование размера

Номинальный размер, мм

Поле допуска

Предельные отклонения, мкм

Предельные размеры, мм

Допуск размера, T, мм

верхнее

нижнее

макс.

мин.

Ширина шпонки

22

   h9

    0

 - 36

22,000

-21,964

  0,036

Высота шпонки

 14

  h11

    0           

  - 90

 14,000

-13,91

 0,09

Длина шпонки

125

  h14

    0         

- 520

125,000

-124,48

 0,52

Ширина паза вала

22

    N9

    0

 -36

22,000

-21,964

  0,036

Длина паза вала

 125

 H15

 840              

    0

125,840

125,000

 0,84

Глубина паза вала

 

 9,0

 39,5

  

  200               

    0

    0         

-200

 9,200

76,000         

9,000  

75,8

 0,2

 0,2

Ширина паза втулки

 22

  

   18           

 -18

22,018

-21,982

 0,036

Глубина паза втулки

 

5,4

90,4

 

   200                

  200                  

    0

    0

5,800

90,600

5,400

90,400

 0,2

 0,2

Диаметр шпонки (для сегментных шпонок)

 

-

            

  -

                     

   -

                  

    -

   -

   -

 

     -

 

  1.  Предельные зазоры в соединениях шпонки с пазами вала и втулки:

Вал:        и   

 

Втулка:     и  

Схема расположения полей допусков шпоночного соединения.

Эскиз шпоночного соединения и его деталей.

ВЫБОР ПОСАДОК И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ    ПРЯМОБОЧНЫХ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

1. Исходные данные:

Размеры шлицевого соединения (условное обозначение  

 

Вид соединениянеподвижное;

Твердость шлицевой втулкимягкая (имеющая невысокую твердость);

Нагрузкабольшая(статическая).

Способ центрирования шлицевого соединения назначается в зависимости от вида соединения, характера нагрузки и твердости втулки. В нашем случае - это  центрирование по диаметру  Применяется в неподвижных соединениях, а также подвижных соединениях, передающих небольшой крутящий момент. Это способ обеспечивает точное центрирование и рекомендуется, когда шлицевая втулка имеет невысокую твердость и калибруется протяжкой, а шлицевый вал фрезеруется и окончательно шлифуется по .

Поля допусков и посадки, центрирующих и нецентрирующих поверхностей в зависимости от способа центрирования устанавливаются по ГОСТ 1139 - 80 или таблице 8.1. Предельные отклонения размеров элементов шлицевого соединения назначаются по ГОСТ 25347 - 82. При центрировании по наружному диаметру  или размеру  диаметр вала  устанавливают по приложению К  (не менее d1).

Установленные значения предельных отклонений и размеров сводим в таблицу 1. Из выше сказанного получаем обозначение шлицевого соединения:

  

Таблица 1. Размерные характеристики деталей шлицевого соединения.

Наименование

элементов

Номина-льный размер, мм

Поле допус-ка

Предельные     

отклонения, мкм

Предельные размеры, мм

Допуск размера T, мм

ES  (es)

EI (ei)

Макс.

Мин.

                                                              Шлицевая втулка

Отверстие, D

   38

 H7

  + 25          

    0

 38,025

 38,000

 0,025

Отверстие, d

   32

 H7

  +25

    0

 32,025

 32,000

 0,025

Ширина впадин, b

     6

   H12

   + 120

     0

  6,120

  6,000

0,120

                                                                Шлицевый вал

Вал, D

   38

  

 +8

 -8

 38,008

 37,992

 0,016

Вал, d1

32

Js6

+8

-8

32.008

31.992

0.016

Толщина шлицев, b

    6

 a11

 -270

 - 345

  5,73

  5,655

 0,615

                

Схема расположения полей допусков деталей прямобочного шлицевого соединения.

Эскиз шлицевого соединения, втулки и вала.

РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ МЕТОДОМ ПОЛНОЙ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ.

  1.  Нахождение на чертеже заданного исходного звена. При решении прямой задачи это обычно звено, к которому предъявляется основное требование точности, определяющее качество изделия в соответствии с техническими требованиями. В нашем случае, исходным звеном является (рисунок 13)
  2.  Установка звеньев, входящих в размерную цепь с заданным исходным звеном.
  3.  Построение схемы размерной цепи. Разделение составляющих звеньев на увеличивающие и уменьшающие.

  1.  Проверка правильности составления размерной цепи по формуле:

где             номинальный размер исходного звена;

сумма номинальных размеров увеличивающих звеньев;

сумма номинальных размеров уменьшающих звеньев;

                      число увеличивающих звеньев;

           общее число звеньев размерной цепи.

Для удобства размерного анализа и расчетов составляем вспомогательную таблицу.

                                                                                                       

Таблица 1.  Результаты расчета допусков в размерной цепи методом полной взаимозаменяемости.

Номин. размер, мм

Звенья размерн. цепи

Хар-ка звена

Единица допуска,  i, мкм

Квалитет,

Допуск размера, мкм

Поле допуска

Предельные отклонения, мкм

верхнее

нижнее

3

исходное

250

+200

-50

18

определяемое

1,31

11

130

+65

-65

116

определяемое

2,17

11

250

+125

-125

24

определяемое

1,31

80

+40

-40

18

известное

1,31

80

-80

35

корректирующее

1,31

11

-

-

-

18

известное

1,31

80

-80

  1.  Определяем среднее число единиц допуска по формуле:

где   допуск исходного (замыкающего звена);

      сумма единиц допуска составляющих звеньев. Значения единиц допуска выбираются в зависимости от номинального размера по таблице 1.1

  1.  По найденному среднему  коэффициенту точности (числу единиц допуска) подбираем по таблице 1.2 квалитет точности для составляющих звеньев, за исключением звеньев с известными допусками.

     

По выбранному квалитету точности назначаем предельные отклонения и допуски на все составляющие звенья, кроме одного, выбранного в качестве корректирующего. Необходимость такого корректирующего звена возникает в связи с тем, что чаще всего выбранный коэффициент точности не полностью совпадает с расчетным.

Предельные отклонения размеров назначаются, исходя из общего правила: для охватываемых размеров - как для основного вала (h), для охватывающих - как для основного отверстия (H).

    7.Предельные отклонения корректирующего звена.

где   верхнее отклонение исходного (замыкающего) звена;

      нижнее отклонение исходного (замыкающего) звена;

сумма верхних отклонений увеличивающих звеньев;

сумма нижних отклонений уменьшающих  звеньев;

сумма нижних отклонений увеличивающих звеньев;

сумма верхних отклонений уменьшающих звеньев.

Поэтому, зная, каким является корректирующее звено, в нашем случае- увеличивающим, находим  и  

.

Допуск корректирующего звена равен:

      8.Проверка правильности назначения допусков на составляющие звенья по выполнению равенства.

Где  сумма допусков всех составляющих звеньев.

Рисунок 13


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71411. СОДЕРЖАТЕЛЬНОСТЬ, ТОЧНОСТЬ И ЯСНОСТЬ РЕЧИ 30.35 KB
  Точная речь речь в которой слова строго соответствуют обозначенным предметам явлениям действительности и замыслам говорящего пишущего. Точность речи важна и для писателя и для нас с вами т. Точность как коммуникативное качество речи можно разделить на точность смысловую и точность...
71412. ЧИСТОТА КАК КОМУНИКАТИВНОЕ КАЧЕСТВО РЕЧИ 32.62 KB
  Диалектизмы слова обороты которые являются принадлежностью не общего языка народа а того или иного местного говора территориального диалекта. Диалектные слова в официальной речи порождают неясность мысли путаницу понятий влекут за собой трудность взаимного общения.
71413. ВЫРАЗИТЕЛЬНОСТЬ КАК КАМУНИКАТИВНОЕ КАЧЕСТВО РЕЧИ 33.05 KB
  Выразительность — это качество речи, которое своими свойствами и особенностями поддерживает внимание и интерес у слушателей (читателей). И действительно, какой бы содержательностью ни отличалась та или иная речь, она ничего не стоит, если невнятна, плохо слышна и изобилует...
71414. БОГАТСТВО КАК КАМУНИКАТИВНОЕ КАЧЕСТВО РЕЧИ 28.66 KB
  Богатая речь -– это речь в которой запас слов моделей словосочетаний и предложений находящихся в активном словаре является большим чем в обычном наборе и используется для незатруднительного и целесообразного общения. Под активным словарем понимают тот запас слов который говорящий...
71415. ИЗОБРАЗИТЕЛЬНО-ВЫРАЗИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ЯЗЫКА 34.51 KB
  Антонимы разные слова относящиеся к одной части речи но противоположные по значению. Противопоставление антонимов в речи является ярким источником речевой экспрессии усиливающей эмоциональность речи. Синонимы это слова относящиеся к одной части речи выражающие одно...
71416. ОСОБЕННОСТИ ОРАТОРСКОЙ РЕЧИ 29.22 KB
  Ораторская речь - это разновидность публичной речи цель которой воздействие на публику стремление изменить ее взгляды убеждения настроения и даже поведение. Учение об убеждающей речи возникло в Древней Греции и называлось риторикой. Синонимом риторики является понятие ораторское искусство...
71417. РЕЧЕВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ. СТРУКТУРА РЕЧЕВОЙ КОММУНИКАЦИИ 28.52 KB
  Общение дает возможность человеку передать свои мысли раскрыть свои чувства и переживания помогает организовать совместную работу наметить и обсудить планы реализовать их. Человеческое общение по данным исследователей на две трети состоит из речевого.
71418. РЕЧЕВОЙ ЭТИКЕТ 29.83 KB
  Речевой этикет РЭ -– это правила речевого поведения. Речевой этикет как раз та область языковых единиц которые обслуживают функцию вежливости. Речевой этикет сложившаяся в языке и речи система устойчивых выражений употребляющихся в ситуациях установления и поддержания контакта.
71419. ОСОБЕННОСТИ ОФИЦИАЛЬНО-ДЕЛОВОЙ РЕЧИ 28.12 KB
  Официально-деловой стиль -– это стиль который обслуживает правовую и административно-общественную сферы деятельности. Термином официально-деловой стиль принято обозначать особенности языка служебных в первую очередь организационно-распорядительных акт отчет служебное письмо постановление приказ...