98744

Нормирование показателей качества деталей машин

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Точность большинства изделий машиностроения является важнейшей характеристикой их качества. Современные мощные и высокоскоростные машины не могут функционировать при недостаточной точности деталей и их сборки. Вследствие неточности технического оборудования, погрешностей и износа инструмента и приспособлений силовой...

Русский

2015-11-06

359.46 KB

0 чел.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И.Иванова»

Факультет инженерный

Кафедра стандартизации и оборудования перерабатывающих производств

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Взаимозаменяемость»

Нормирование показателей качества деталей машин

Студент группы 1110б :                                             Н.В. Евдокимова

Старший преподаватель:                                            Е.Е. Резанова

КУРСК – 2012

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

Аннотация

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

Аннотация

Нормирование показателей качества деталей машин

Пояснительная записка объемом 59 листов, 4 листа формата А3.

      

 В данной курсовой работе на тему «Нормирование показателей качества деталей машин» выполнено: расчет посадок с зазором и переходной, выбор и расчет посадок с натягом, выбор и расчет посадок колец подшипников качения, выбор и расчет посадок шпоночного и шлицевого соединений, выбор и расчет размерной цепи, методом на максимум – минимум.

Abstract

Rationing of indicators of quality of details of cars

 Explanatory note in volume of 59 sheets, 4 sheets A3.

     In this term paper on a subject «Rationing of indicators of quality of details of cars» it is executed: calculation of landings with a gap and transitional, a choice and calculation of landings with a tightness, a choice and calculation of landings of rings of bearings of a kacheniye, a choice and calculation of landings of shponochny and shlitsevy connections, a choice and calculation of a dimensional chain, a method on a maximum – a minimum.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

КГСХА.2.12.221700.62

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..........5

1.Расчет и выбор посадок с зазором…………..……………………...........................6

1.1 Основные теоретические положения………………………….…………………6

1.2 Определение параметров отверстия……………………………………...............6

1.3 Определение параметров вала…………………………………………………….7

1.4 Определение основных характеристик посадки………………………………....8

2. Расчет параметров переходных посадок…………. ………………………..........10

2.1 Основные теоретические положения…………………………………………....10

2.2 Определение параметров отверстия………………………………….................11

2.3 Определение параметров вала…………………………………………………...11

2.4 Определение основных характеристик посадки………………………………..12

2.5 Расчет параметров посадки……………………………………………………....13

3. Выбор и расчет посадки с натягом…………... ……………………….................15

3.1 Основные теоретические положения…………………………………………...15

3.2 Определение величины эксплуатационного удельного давления на поверхности контакта………………………………………………………..………………….16

3.3 Определение значения минимального расчетного натяга……………………..17

3.4 Определение предельно допустимых удельных контактов давления на поверхности втулки и вала по формулам……………………………………………...18

3.5 Определение максимального предельного натяга…………………………...…19

3.6 Поправка на смятие микронеровностей…………………………………….…. 19

3.7 Значение натягов при выборе посадок……………………………………….…20

3.8 Выбор посадки…………………………………………………………………....20

4. Допуски и посадки шпоночных соединений ………………….…………..….....22

4.1 Основные теоретические положения……………………………………….…..22

4.2 Выбор номинальных размеров шпонки и пазов под нее ………………..….....23

4.3 Выбор поля допусков в сопряжениях шпонка-паз вала и шпонка-паз втулка………………………………………………………………………………………23

4.4 Определение параметров посадки в соединении вал-втулка …………............23 4.5 Выбор полей допусков и рассчет параметров посадки………………………..26

4.6 Выбор полей допусков и определение параметров посадки шпонки во втулке…………………………………………………………………………………..…...28

4.7 Назначение допусков на другие размеры соединения…………………….…..30

5  Выбор и расчет посадок шлицевого соединения ……………….……………....31

5.1 Основные теоретические положения…………………………………………...31

5.2 Выбор поля допусков посадок шлицевого соединения для заданных условий работы …………………………………………………………………………….…..32

5.3 Определение параметров посадки по внутреннему диаметру ………….…….33

5.4 Определение параметров посадки по наружному диаметру………….……….35

5.5 Определение параметров посадки по ширине шлица …………………………37

6.1 Основные теоретические положения…………………………………..……….40

6 Расчет и выбор посадок колец подшипников качения………………………..…40

6.2 Определение параметров посадки внутреннего кольца подшипника на вал...41

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

КГСХА.2.12.221700.62

6.3 Расчет посадки внутреннего кольца подшипника на вал………………...........42

6.4 Определение параметров посадки наружного кольца подшипника в корпус………………………………………………………………………………….......45

7. Нормирование точностных параметров резьбовых соединений…………….....47

7.1 Основные теоретические положения……………………………………………47

7.2 Определение номинальных значений диаметров…………………………..…..49

7.3 Определение предельных диаметров болта…………………….………..……..49

7.4. Определение предельных диаметров гайки………………………….………...50

8. Расчет размерной цепи на максимум- минимум ………………………….….....51

8.1 Основные теоретические положения…………………………………………...51

8.2 Определение номинального значения, предельного отклонения, допуск на зазор и координату середины поля допуска замыкающего звена…………………52

8.3 Определение числа единиц допуска, содержащихся в допуске замыкающего звена…………………………………………………………………………………...54

8.4 Назначение допусков на составляющие размеры………………………………54

8.5 Определение допуска ТБ'………………………………………………….……..55

8.6 Определение координат середины поля допуска размера Б'…………………..55

8.7 Определение предельного отклонения размера Б'…………………….……….55

8.8 Подбор ближайшего стандартного поля допуска на размер Б3=65 мм…….…56

8.9 Проверочный расчет  размерной цепи на максимум- минимум………............56

Заключение…………………………………...……………………………………….58

Список использованных источников………………………………………………..59

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

Введение

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

Введение

Точность большинства изделий машиностроения является важнейшей

характеристикой их качества. Современные мощные и высокоскоростные

машины не могут функционировать при недостаточной точности деталей и их сборки. Вследствие неточности технического оборудования, погрешностей и износа инструмента и приспособлений силовой , температурной деформации технологической системы, а так же  из- за ошибок рабочего и других причин действующего значения геометрических, механических и других параметров деталей и изделий. Могут отличаться от расчетных (заданных), то есть могут иметь погрешность. Обеспечение качества деталей необходимо для создания работоспособных и конкурентно-способных машин. Точность сборки призвана обеспечивать соответствие действительных значений, параметров изделия значениям, заданных в технической документации. В связи с чем возникает необходимость нормаирования показателей точности деталей машин.  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

1 Расчет и выбор посадок с зазором

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

1 Расчет и выбор посадок с зазором

  1.  Основные теоретические  положения 

Посадка с зазором – посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т.е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала. К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала.

Посадки с зазором предназначены для подвижных и неподвижных соединений. В подвижных соединениях зазор служит для обеспечения свободы перемещения деталей относительно друг друга, размещения слоя смазки, компенсации температурных деформаций, компенсации отклонений формы и расположения поверхностей и т.д. В неподвижных соединениях зазор обеспечивает сборку деталей, а неподвижность достигается дополнительным креплением шпонками, болтами, штифтами и т.д. Выбор посадки для неподвижного соединения производится таким образом, чтобы наименьший зазор обеспечивал компенсацию отклонений формы и расположения сопрягаемых поверхностей, если они не ограничиваются полями допусков размеров этих поверхностей.

Расчет параметров посадки Ø 35

  1.  Определяем параметры отверстия Ø 35H9:

Верхнее отклонение: ЕS = 0,062 мм

Нижнее отклонение: EI = 0мм

Наибольший предельный размер отверстия Dmax [Н.В. Грищенко ( учебно- методическое пособие)]:

Dmax = D + ES,                                                    (1.1)

Dmax = 35 + 0,062 = 35,062 мм

Наименьший предельный размер отверстия Dmin:

Dmin = D + EI,                                                     (1.2)

Dmin = 35 + 0= 35 мм

Определяем допуск отверстия TD:

TD = DmaxDmin,                                                (1.3)                        

TD = 35,062 – 35 = 0,062 мм

Определяем координату середины поля допуска отверстия Ec:

Ec = ,                                                    (1.4)

Ec = =0,031 мм

Определяем средний диаметр отверстия Dm:

Dm = D + Ec,                                                   (1.5)

Dm = 35 + 0,031=35,031 мм

Определяем основное отклонение отверстия:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

КГСХА.2.12.221700.62

EI = 0 мм

1.3 Определяем параметры вала Ø 35e9:

Верхнее отклонение: es = -0,05 мм

Нижнее отклонение: ei =  – 0,112 мм

Наибольший предельный размер вала dmax:

dmax = d + es,                                                   (1.6)

dmax = 35 – 0,05 = 34,95 мм

Наименьший предельный размер вала dmin:

dmin = d + ei,                                                    (1.7)

dmin = 35 – 0,112 = 34,888 мм

Определяем допуск вала Td:

Td = dmaxdmin,                                               (1.8)

Td = 34,95 – 34,888 = 0,062 мм

Определяем координату середины поля допуска вала еc:

еc = ,                                                     (1.9)

еc = = – 0,081 мм

Определяем средний диаметр вала dm:

dm = d + ec,                                                 (1.10)

dm = 35 – 0,081 = 34,919 мм

Определяем основное отклонение вала:

es = 0,062 мм

1.4 Определяем основные характеристики посадки Ø35

Наибольший зазор Smax:

Smax = Dmax - dmin,                                             (1.11)

Smax = 35,062 – 34,888 = 0,174 мм

Наименьший зазор Smin:

Smin = Dmin - d max,                                             (1.12)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

КГСХА.2.12.221700.62

Smin = 35 – 34,95= 0,05 мм

Средний зазор Sm:

Sm = (Smax + Smin)/2,                                         (1.13)

Sm = (0,174 + 0,05)/2 = 0,112 мм

Допуск посадки TS:

TS = Smax - Smin,                                            (1.14)

TS = 0,174 – 0,05 = 0,124 мм

TS = TD + Td,                                              (1.15)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

КГСХА.2.12.221700.62

TS = 0,062 + 0,062 = 0,124 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

2 Расчет параметров переходных посадок

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

2 Расчет параметров переходных посадок

2.1 Основные теоретические положения 

Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение, как зазора, так и натяга. В этом случае поле допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью. В переходных посадках при наибольшем предельном размере вала и наименьшем предельном размере отверстия получается наибольший натяг, при наибольшем предельном размере отверстия и наименьшем предельном размере вала – наибольший зазор.   Переходные посадки предназначены для неподвижных, но разъемных соединений и обеспечивают хорошее центрирование соединяемых деталей. Натяги, получающиеся в переходных посадках, имеют относительно малую величину и обычно не требуют проверки деталей на прочность, за исключением некоторых тонкостенных деталей. Данные натяги не достаточны для передачи соединениям значительных крутящих моментов или усилий. Получение натяга без предварительной сортировки не гарантированно, поэтому посадки применяют с дополнительным креплением соединяемых деталей. Получаемые зазоры относительно малы, что предотвращает значительное смещение соединяемых деталей.   

Поля допусков для переходных посадок образуют довольно плотный ряд и значительно перекрывают друг друга, что облегчает выбор посадок для соединений, чувствительных к изменению натягов и зазоров.

Расчет параметров посадки Ø 45

2.2 Определяем параметры отверстия Ø 45Js7

Верхнее отклонение: ЕS = 0,012 мм

Нижнее отклонение: EI = - 0,01 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

КГСХА.2.12.221700.62

Наибольший предельный размер отверстия Dmax [Н.В. Грищенко ( учебно- методическое пособие)]:

Dmax = D + ES,                                                (2.1)

Dmax =45 + 0,012 = 45,012 мм

Наименьший предельный размер отверстия Dmin:

Dmin = D + EI,                                                (2.2)

Dmin = 45 – 0,01 = 44,99 мм

Определяем допуск отверстия TD:

TD = DmaxDmin,                                             (2.3)

TD = 45,012 – 44,99 = 0,022 мм

Определяем координату середины поля допуска отверстия Ec:

Ec = ,                                                  (2.4)

Ec = = 0,001 мм

Определяем средний диаметр отверстия Dm:

Dm = D + Ec,                                                  (2.5)

Dm = 45 + 0,001 = 45,001 мм

Определяем основное отклонение отверстия:

ЕS = 0,012 мм

2.3 Определяем параметры вала Ø 45h6

Верхнее отклонение: es = 0 мм

Нижнее отклонение: ei =  – 0,02 мм

Наибольший предельный размер вала dmax:

dmax = d + es,                                                 (2.6)

dmax = 45 + 0 = 45 мм

Наименьший предельный размер вала dmin:

dmin = d + ei,                                                   (2.7)

dmin = 45 – 0,02 = 44,98 мм

Определяем допуск вала Td:

Td = dmaxdmin,                                             (2.8)

Td = 45 – 44,98= 0,02 мм

Определяем координату середины поля допуска вала еc:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

КГСХА.2.12.221700.62

еc = ,                                                    (2.9)

ec = = -0,01 мм

Определяем средний диаметр вала dm:

dm = D + ec,                                                  (2.10)

dm = 45 - 0,01 = 44,99 мм

Определяем основное отклонение вала:

es = 0 мм

2.4 Определяем основные характеристики посадки Ø 45

Наибольший зазор Smax:

Smax = Dmaxdmin,                                         (2.11)

Smax = 45,012 – 44,98 = 0,032 мм

Наибольший натяг Nmax:

Nmax = dmaxDmin,                                         (2.12)

Nmax = 45 – 44,99  = 0,01 мм

Средний натяг Nm:

Nm = ,                                         (2.13)

Nm = = – 0,011 мм

Допуск посадки T(S,N):

T(S,N) = TD + Td,                                        (2.14)

T(S,N)  = 0,022 + 0,02= 0,042 мм

2.5 Расчет параметров посадки Ø 45 вероятностным методом

Предположим что размеры отверстия и вала распределены по нормальному закону со средним квадратическим отклонением, равным:

– для отверстия σD = TD/6;                                                              (2.15)

– для вала σd = Td/6.                                                                         (2.16)

2.5.1 Определим среднеквадратические отклонения для отверстия и вала:

σD = 0,022/6 = 0,00367 мм

σd = 0,02/6 = 0,00333 мм

2.5.2 Определим среднеквадратическое отклонение посадки:

;                                     (2.17)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

КГСХА.2.12.221700.62

= 0,00447 мм

При средних значениях размеров отверстия и вала получается зазор, т.к. Smax > Nmax (32 мкм > 10 мкм).

Sm = Ec – ес;                                               (2.18)

Sm = -0,001 + 0,01 = 0,011 мм

2.5.3 Определим вероятностный допуск посадки:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

КГСХА.2.12.221700.62

;                                   (2.19)

= 0,02828 мм

2.5.4 Определим вероятностные предельные зазоры и натяги:

Smaxв = Sm +S;                                       (2.20)

Smaxв = 0,011 + 3·0,00447 = 0,02823 мм

Nmaxв = – Sminв = – (SmS);                          (2.21)

Nmaxв = – (0,011 – 3·0,00447) =  0,00241 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова 

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

3 Расчет и выбор посадки с натягом

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

3 Расчет и выбор посадки с натягом

3.1 Основные теоретические  положения 

Посадка с натягом - посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т.е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала.   Посадки с натягом предназначены для неподвижных неразъемных или разбираемых при ремонте в отдельных случаях соединений деталей, в основном без дополнительного крепления винтами, штифтами и т.д.Неподвижность достигается за счет напряжений, возникающих в материале сопрягаемых деталей вследствие действия деформаций их контактных поверхностей. В большинстве случаев посадки с натягом вызывают упругие деформации контактных поверхностей, но в ряде посадок при больших натягах или в соединениях деталей, изготовленных из легких сплавов и пластмасс, возникают упруго-пластические деформации.  В отличии от других способов обеспечения неподвижности деталей посадки с натягом при передаче нагрузок позволяют упростить конструкцию и сборку деталей и обеспечивают высокую степень их центрирования. Предельные значения наименьшего и наибольшего натягов должны удовлетворять следующим условиям:

- при наименьшем натяге должна обеспечиваться прочность соединения. Это условие выполняется, если Мкр = Мтр, где Мкр – наибольший крутящий момент, прикладываемый к одной детали, Мтр – момент трения, зависящий от натяга, размеров соединяемых деталей, шероховатости поверхностей и других факторов;           - при наибольшем натяге наибольшее напряжение, возникающее в материалах деталей, не должно превышать допускаемого значения.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

КГСХА.2.12.221700.62

  Задание: рассчитать и выбрать посадку в соединении при следующих исходных данных, представленных в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные для расчета

Крутящий момент Мкр, Нм

3000,000

Номинальный диаметр соединения D, м

0,100

Внутренний диаметр вала d1, м

0,026

Наружный диаметр втулки d2, м

0,155

Длина соединения l, м

0,200

Коэффициент трения f

0,200

Вал изготовлен из стали 40 (µ1 = 0,300; Е1 = 2,06·1011 Н/м2; σTd = 3,33·108 Н/м2), втулка из стали 45 (µ2 = 0,300; Е2 = 2,06·1011 Н/м2; σTD = 3,53·108 Н/м2) [1,2]. Параметры шероховатости Rz1 = 10 мкм и Rz2 = 6,3 мкм, коэффициенты k1 = k2 = 0,500.

3.2 Определяем величину удельное эксплуатационное давление на поверхности контакта [Н.В. Грищенко ( учебно- методическое пособие)]:

,                                          (3.1)

где Мкр – крутящий момент, Н∙м;  πDl – номинальная площадь контакта соединяемых деталей; f – коэффициент трения (сцепления) при продольном смещении деталей; l – длина соединения, м.

Па

МПа

3.3 Определяем значение минимального расчетного натяга Nmin

Величину минимального расчетного натяга определяем по формуле:

,                               (3.2)

где Е1 и Е2 – модули упругости материалов вала и отверстия, С1 и С2 – коэффициенты, определяемые по формулам:

,                                        (3.3)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

КГСХА.2.12.221700.62

,                                    (3.4)

где µ1 и µ2 – коэффициенты Пуассона.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

КГСХА.2.12.221700.62

,


Тогда величина минимального расчетного натяга равна

м

Nmin = 8,28 мкм

3.4 Определяем предельные допустимые удельные контактные давления на поверхностях втулки и вала по формулам:

,                               (3.5)

,                                (3.6)

где σTD и σTd – предел текучести материалов сопрягаемых отверстия и вала.

МПа,

МПа.

При максимальном расчетном натяге не должна разрушаться ни одна из деталей соединения и на поверхностях контакта не должно быть пластической деформации.

Поэтому в качестве наибольшего удельного эксплуатационного давления pmax берем наименьшее из двух допустимых удельных контактных давлений, значит pmax = 119,520 Мпа.

3.5 Определяем максимальный предельный натяг Nmax:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

КГСХА.2.12.221700.62

;                                  (3.7)

м

Nmax = 207,19 мкм

3.6 Поправка на смятие микронеровностей

В процессе запрессовки, микронеровности на контактных поверхностях деталей сминаются, и в соединении получается меньший натяг, что уменьшает прочность соединения.

Величина смятия микронеровностей зависит от их высоты, метода и условий сборки соединения (без смазки или со смазкой) механических свойств материала деталей и определяется по формулам:

- для материалов с различными механическими свойствами

∆ = 2 (k1Rz1 + k2Rz2),                                              (3.8)

- для материалов с одинаковыми механическими свойствами

∆ = 2 k (Rz1 + Rz2),                                                (3.9)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20

КГСХА.2.12.221700.62

где k, k1 и k2 – коэффициенты, учитывающие величину смятия неровностей отверстия втулки и вала; Rz1 и Rz2 – высота неровностей поверхностей вала и отверстия.                     ∆ = 2 (0,500·10 + 0,500· 6,3) = 16,3 мкм

3.7 Значения натягов при выборе посадок

Nmin расч = Nmin + ∆,                                           (3.10)

Nmax расч = Nmax + ∆,                                          (3.11)

Nmin расч = 8,28 + 16,3 = 24,58 мкм

Nmax расч = 207,19 + 16,3 = 223,49 мкм

3.8 Выбор посадки

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21

КГСХА.2.12.221700.62

По ГОСТ 25347 – 82 выбираем посадку Ø30

Nmax = 178 мкм, Nmin = 70 мкм.

Nmin > Nmin расч; Nmax < Nmax расч, условия выполняются.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

4 Допуски и посадки шпоночных соединений

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

4 Допуски и посадки шпоночных соединений

4.1 Основные теоретические  положения 

Шпоночные соединения предназначены для соединения валов между собой с помощью специальных устройств (муфт).     Шпоночные соединения чаще всего применяют для передачи крутящего момента в разъёмных неподвижных цилиндрических соединениях для закрепления на валах и осях различных тел вращения: втулок, зубчатых колёс, муфт, дисков, шкивов, рукояток, маховиков, эксцентриков и других деталей машин.            Реже шпоночные соединения применяют в качестве направляющих.  Шпонки применяют в случаях, когда к точности центрирования соединяемых деталей не предъявляют особых требований.     Стандартизованы шпоночные соединения с призматическими, сегментными и клиновыми шпонками. Обычно шпоночные соединения разделяются на два типа: ненапряжённые с призматическими и сегментными шпонками и напряжённые с клиновыми шпонками.      Использование призматических шпонок даёт возможность более точно центрировать сопрягаемые элементы и получать как неподвижные (в случае применения обыкновенных призматических шпонок), так и скользящие соединения (при использовании направляющих шпонок с креплением на валу).

Соединения с сегментной шпонкой служат для образования только неподвижных соединений.

Соединения с клиновыми шпонками применяются значительно реже, они недопустимы при высоких требованиях к соосности соединяемых деталей, так как смещают их геометрические оси на размер посадочного зазора. Применяются эти соединения в тех случаях, когда подобные смещения осей не имеют существенного значения.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

23

КГСХА.2.12.221700.62

4.2 Выбираем номинальные размеры шпонки и пазов под нее:

Высота шпонки: h=10 мм.

Ширина шпонки: b=6 мм.

Диаметр шпонки: d=25 мм.

Глубина паза на валу: t1= 7,5 мм.

Глубина паза во втулке: t2= 2,8 мм.

4.3 Выбираем поля допусков в сопряжениях шпонка-паз вала и шпонка-паз втулки:

Поле допуска шпонки: h9.

Поле допуска паза на валу: N9.

Поле допуска паза во втулке: Js9.

4.4 Определяем параметры посадки в соединении вал-втулка:Ø

4.4.1 Определяем предельные размеры отверстия Ø40 Н7:

ES = 0,025 мм,  EI = 0.

4.4.2 Наибольший диаметр отверстия Dmax [Н.В. Грищенко ( учебно- методическое пособие)]:

Dmax =D+ES,                                                     (4.1)

Dmax =40+0,025 = 40,025 мм

4.4.3 Наименьший диаметр отверстия Dmin:

Dmin =D+EI,                                                   (4.2)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24

КГСХА.2.12.221700.62

Dmin = 40+0 =40 мм

4.4.4 Определяем допуск отверстия TD:

TD=ES-EI,                                                    (4.3)

TD=0,025 – 0 = 0,025 мм

4.4.5 Определяем координату середины поля допуска отверстия Ec:

Ec = ,                                                    (4.4)

Ec = = 0,0125 мм

4.4.6 Определяем основное отклонение поля допуска отверстия:

EI= 0.

4.4.7 Определяем средний диаметр отверстия Dm:

Dm = D + Ec,                                                   (4.5)

Dm = 40 + 0,0125 = 40,0125 мм

4.4.8 Определяем предельные размеры вала Ø40n7:

es = 0,042 мм

ei = 0,017 мм

4.4.9 Наибольший диаметр вала dmax:

dmax = D + es,                                                   (4.6)

dmax = 40 + 0,042 = 40,042 мм

4.4.10 Наименьший диаметр вала dmin:

dmin = D + ei,                                                    (4.7)

dmin = 40 + 0,017 = 40,017 мм

4.4.11 Определяем допуск вала Td:

Td = dmaxdmin,                                              (4.8)

Td = 40,042 – 40,017 = 0,025 мм

4.4.12 Определяем координату середины поля допуска вала еc:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

25

КГСХА.2.12.221700.62

еc = ,                                                   (4.9)

еc = = 0,0295 мм

4.4.13 Определяем основное отклонение поля допуска вала:

ei =0,017 мм

4.4.14 Определяем средний диаметр вала dm:

dm = d + ec,                                                     (4.10)

dm = 40 + 0,0295= 40,0295 мм

4.4.15 Определяем предельные значения нятягов: Ø

Наибольший натяг Nmax:

Nmax = dmaxDmin,                                           (4.11)

Nmax = 40,042 – 40 = 0,042 мм

Наименьший натяг Nmin:

Nmin = dminDmax,                                           (4.12)

Nmin = 40,017– 40,025 = -0,008 мм

Определяем средний натяг Nm:

Nm = ,                                             (4.13)

Nm = = 0,025 мм

Допуск посадки T(N):

T(N) = Nmax - Nmin,                                          (4.14)

T(N) = 0,042 + 0,008 = 0,050 мм

Или:

T(N) = TD + Td,                                               (4.15)

T(N) = 0,025 + 0,025 = 0,050 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

26

КГСХА.2.12.221700.62

4.5 Выбираем поля допусков и рассчитываем параметры посадки шпонки на вал:

Ширина шпонки: b=6 мм.

Определяем параметры посадки: 6

4.5.1 Определяем предельные размеры отверстия 6 N9:

ES = 0,022 мм

EI = 0

4.5.2 Определяем наибольший диаметр отверстия :

Dmax = D+ES,                                              (4.16)

Dmax = 6 + 0,022 = 6,022 мм

4.5.3 Определяем наименьший диаметр отверстия Dmin:

Dmin = D + EI,                                               (4.17)

Dmin = 6 +0 = 6 мм

4.5.4 Определяем допуск отверстия TD:

TD = ESEI,                                               (4.18)

TD = 0,022 - 0= 0,022 мм

4.5.5 Определяем координату середины поля допуска отверстия Ec:

Ec = ,                                                 (4.19)

Ec = =  0,011 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

27

КГСХА.2.12.221700.62

4.5.6 Определяем средний диаметр отверстия:

Dm = D + Ec,                                                (4.20)

Dm = 6 + 0,011 = 6,011 мм

4.5.7 Определяем основное отклонение поля допуска отверстия:

ES=0,022 мм

4.5.8 Определяем предельные размеры вала 6 h9:

es = 0 мм

ei = 0,030 мм

4.5.9 Определяем наибольший диаметр вала dmax:

dmax = d + es,                                                (4.21)

dmax = 6 + 0 = 6 мм

4.5.10 Определяем наименьший диаметр вала dmin:

dmin = d + ei,                                                (4.22)

dmin = 6 – 0,030 = 5,970 мм

4.5.11 Определяем допуск вала Td:

Td = esei,                                                (4.23)

Td= 0 + 0,030 = 0,030 мм

4.5.12 Определяем координату середины поля допуска вала еc:

еc = ,                                                 (4.24)

еc = = 0,015 мм

4.5.13 Определяем основное отклонение поля допуска вала:

es=0

4.5.14 Определяем средний диаметр вала dm:

dm  = d + еc,                                                 (4.25)

dm = 6 – 0,015 = 5,985 мм

4.5.15 Определяем предельные значения зазоров и натягов посадки       6:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

28

КГСХА.2.12.221700.62

Наибольший зазор Smax:

Smax = Dmaxdmin,                                           (4.26)

Smax = 6,022 – 5,970 = 0,052 мм

Наибольший натяг Nmax:

Nmax = dmaxDmin,                                          (4.27)

Nmax = 6 – 6 = 0 мм

Допуск посадки T(S,N):

T(S,N) = TD + Td,                                          (4.28)

T(S,N) = 0,022 + 0,030 = 0,052 мм

4.6 Выбираем поля допусков и определяем параметры посадки шпонки во втулке:

Определяем параметры посадки: 6

4.6.1 Определяем предельные размеры отверстия 6:

ES =0,015  мм

EI = -0,015 мм

4.6.2 Определяем наибольший диаметр отверстия Dmax:

Dmax = D+ES,                                               (4.29)

Dmax = 6 +0,015  = 6,015 мм

4.6.3 Определяем наименьший диаметр отверстия Dmin:

Dmin = D + EI,                                                (4.30)

Dmin = 6 – 0,015 = 5,985 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

29

КГСХА.2.12.221700.62

4.6.4 Определяем допуск отверстия TD:

TD = ESEI,                                               (4.31)

TD = 0,015 + 0,015 = 0,030 мм

4.6.5 Определяем координату середины поля допуска отверстия Ec:

Ec = ,                                                (4.32)

Ec = = 0 мм

4.6.6 Определяем средний диаметр отверстия:

Dm = D + Ec,                                              (4.33)

Dm = 6 +0 = 6 мм

Расчет параметров вала 6 h9 приведен выше.

4.6.7 Определяем предельные значения зазоров и натягов посадки      6:

Наибольший зазор Smax:

Smax = Dmaxdmin,                                           (4.34)

Smax = 6,015 – 5,970 = 0,045 мм

Наибольший натяг Nmax:

Nmax = dmaxDmin,                                          (4.35)

Nmax = 6 – 5,985 = 0,015 мм

Допуск посадки T(S,N):

T(S,N) = TD + Td,                                           (4.36)

T(S,N) = 0,030 + 0,030 = 0,060 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

30

КГСХА.2.12.221700.62

4.7 Назначаем допуски на другие размеры соединения:

Допуск на высоту шпонки h = 10 мм: 10h11.

Допуск на глубину паза на валу t= 7,5+0,3.

Допуск на глубину паза во втулке t=2,8+0,1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

31

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

5 Выбор и расчет посадок шлицевого соединения

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

5 Выбор и расчет посадок шлицевого соединения

5.1 Основные теоретические  положения 

Шлицевое (зубчатое) соединение - соединение вала (охватываемой поверхности) и отверстия (охватывающей поверхности) с помощью шлицов (зубьев) и впадин (пазов) радиально расположенных на поверхности. Обладает большой прочностью, обеспечивает соосность вала и отверстия, возможностью осевого перемещения детали вдоль оси.

Изготовляют шлицевые соединения различных профилей: прямобочного, трапецеидального, эвольвентного и треугольного. Прямобочный профиль наиболее распространен. Они применяются для подвижных и неподвижных соединений. Шлицевые соединения имеют то же назначение, что и шпоночные, но обычно используются при передаче больших крутящих моментов и более высоких требованиях к сооосности.

В шлицевых прямобочных соединениях применяются три способа относительного центрирования вала и втулки: по наружному диаметру (D); по внутреннему диаметру (d) и по боковым поверхностям зубьев (b).

Центрирование по b используется, когда не требуется особой точности соосности, при передаче значительных моментов, в случаях, когда недопустимы большие зазоры между боковыми поверхностями вала и втулки (знакопеременный момент). Этот способ центрирования является наиболее простым и экономичным.

Исходные данные для расчета представлены в таблице 3.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

32

КГСХА.2.12.221700.62

Таблица 3– Исходные данные для расчета

Ширина шлица, b, мм

Серия соединения

Вид центрирования

Вид соединения

Точность центрирования

10

Легкая

По D

Подвижное

Невысокая

Внутренний диаметр d = 52

Наружный диаметр D = 58

Число зубьев Z = 8

5.2Выберем поля допусков посадок шлицевого соединения для заданных условий работы:

1) По внутреннему диаметру d:

Поле допуска шлицевой втулки: H11.

Поле допуска шлицевого вала: а11.

2) По наружному диаметру D:

Поле допуска шлицевой втулки: H7.

После допуска шлицевого вала: js6.

3) По ширине шлица:

Поле допуска шлицевой втулки: D9.

Поле допуска шлицевого вала: h9.

Выбранное шлицевое соединение обозначаем в соответствии с ГОСТ 1139-80: .

5.3Определяем параметры посадки Ø52 по внутреннему диаметру:

5.3.1 Определяем предельные размеры отверстия Ø52 Н11:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

33

КГСХА.2.12.221700.62

Верхнее отклонение: ES = + 190 мкм

Нижнее отклонение: EI = 0 мкм

5.3.2 Наибольший диаметр отверстия Dmax:

Dmax =D+ES,                                                  (5.1)

Dmax =52+0,19= 52,19 мм

5.3.3 Наименьший диаметр отверстия Dmin:

Dmin =D+EI,                                                 (5.2)

Dmin =52 + 0= 52 мм

5.3.4 Определяем допуск отверстия TD:

TD=ESEI,                                                 (5.3)

TD=0,19 – 0 = 0,19 мм

5.3.5 Определяем координату середины поля допуска отверстия Ec:

Ec = ,                                                 (5.4)

Ec = = 0,095 мм

5.3.6 Определяем основное отклонение поля допуска отверстия:

E I = 0

5.3.7 Определяем средний диаметр отверстия Dm:

Dm = D + Ec,                                                   (5.5)

Dm = 52 + 0,095 = 52,095 мм

5.3.8 Определяем предельные размеры вала Ø52a11:

Верхнее отклонение: es = -0,34 мм

Нижнее отклонение: ei = - 0,53 мкм

5.3.9 Наибольший диаметр вала dmax:

dmax = d + es,                                                  (5.6)

dmax = 52 – 0,34 = 51,66 мм

5.3.10 Наименьший диаметр вала dmin:

dmin = d + ei,                                                  (5.7)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

34

КГСХА.2.12.221700.62

dmin = 52 – 0,53 = 51,47 мм

5.3.11 Определяем допуск вала Td:

Td = es ei,                                                 (5.8)

Td = - 0,34 + 0,53 = 0,19 мм

5.3.12 Определяем координату середины поля допуска вала еc:

еc = ,                                                   (5.9)

еc = = - 0,435 мм

5.3.13 Определяем основное отклонение поля допуска вала:

es = -0,34 мм

5.3.14 Определяем средний диаметр вала dm:

dm = d + ec,                                                 (5.10)

dm = 52 – 0,435 = 51,565 мм

5.3.15 Определяем основные характеристики посадки: Ø52

Наибольший зазор Smax:

Smax = Dmaxdmin,                                           (5.11)

Smax = 52,19 – 51,47 = 0,72 мм

Наименьший зазор Smin:

Smin = Dmindmax,                                           (5.12)

Smin = 52 – 51,66 = 0,34 мм

Средний зазор Sm:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

35

КГСХА.2.12.221700.62

= 0,53 мм

Допуск посадки T(S):

T(S) = Smax – Smin,                                           (5.14)

T(S) = 0,72 – 0,34 = 0,38 мм

5.4 Определяем параметры посадки Ø58 по наружному диаметру:

5.4.1 Определяем предельные размеры отверстия Ø32Н12:

Верхнее отклонение: ES = + 0,03 мм

Нижнее отклонение: EI = 0 мм

5.4.2 Наибольший диаметр отверстия Dmax:

 Dmax = D+ES,                                                 (5.15)

Dmax = 58 + 0,03 = 58,03 мм

5.4.3 Наименьший диаметр отверстия Dmin:

Dmin = D+EI,                                                (5.16)

Dmin =58 + 0 = 58 мм

5.4.4 Определяем допуск отверстия TD:

TD= ES-EI,                                                 (5.17)

TD= 0,03 – 0 = 0,03 мм

5.4.5 Определяем координату середины поля допуска отверстия Ec:

Ec = ,                                               (5.18)

Ec = = 0,015 мм

5.4.6 Определяем основное отклонение поля допуска отверстия:

E I= 0.

5.4.7 Определяем средний диаметр отверстия Dm:

Dm = D + Ec,                                                (5.19)

Dm = 58 + 0,015 = 58,015 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

36

КГСХА.2.12.221700.62

5.4.8 Определяем предельные размеры вала Ø58js6:

Верхнее отклонение: es = + 0,0095 мм

Нижнее отклонение: ei = 0,0095 мм

5.4.9 Наибольший диаметр вала dmax:

dmax = d + es,                                              (5.20)

dmax = 58 + 0,0095 = 58,0095 мм

5.4.10 Наименьший диаметр вала dmin:

dmin = d + ei,                                              (5.21)

dmin = 58 0,0095 = 57,9905 мм

5.4.11 Определяем допуск вала Td:

Td = es ei,                                             (5.22)

Td =  0,0095 + 0,0095 = 0,019 мм

5.4.12 Определяем координату середины поля допуска вала еc:

еc = ,                                              (5.23)

еc = = 0 мм

5.4.13 Определяем основное отклонение поля допуска вала:

es = 0,0095 мм

5.4.14 Определяем средний диаметр вала dm:

dm = d + ec,                                                   (5.24)

dm = 58 – 0= 58 мм

5.4.15 Определяем основные характеристики посадки: Ø58

Наибольший зазор Smax:

Smax = Dmaxdmin,                                            (5.25)

Smax = 58,03 – 57,9905 = 0,0395 мм

Допуск посадки T(S):

T(S) = TD + Td,                                               (5.26)

T(S) = 0,03 + 0,019 = 0,049 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

37

КГСХА.2.12.221700.62

5.5 Определяем параметры посадки 10 по ширине шлица:

5.5.1 Определяем предельные размеры отверстия 10D9:

Верхнее отклонение: ES = + 0,174 мм

Нижнее отклонение: EI = + 0,1 мм

5.5.2 Наибольший диаметр отверстия Dmax:

Dmax = D+ES,                                               (5.27)

Dmax = 10 + 0,174 = 10,174 мм

5.5.3 Наименьший диаметр отверстия Dmin:

Dmin = D+EI,                                               (5.28)

Dmin = 10+0,1 = 10,1 мм

5.5.4 Определяем допуск отверстия TD:

TD= ES - EI,                                              (5.29)

TD = 0,174 – 0,1 = 0,074 мм

5.5.5 Определяем координату середины поля допуска отверстия Ec:

Ec = ,                                                (5.30)

Ec = = 0,274 мм

5.5.6 Определяем основное отклонение поля допуска отверстия:

E I = 0,1 мкм

5.5.7 Определяем средний диаметр отверстия Dm:

Dm = D + Ec,                                              (5.31)

Dm = 10 + 0,274 = 10,274 мм

5.5.8 Определяем предельные размеры вала 10h9:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

38

КГСХА.2.12.221700.62

Верхнее отклонение: es = 0 мм

Нижнее отклонение: ei = 0,074 мм

5.5.9 Наибольший диаметр вала dmax:

dmax = d + es,                                               (5.32)

dmax = 10+ 0= 10 мм

5.5.10 Наименьший диаметр вала dmin:

dmin = d + ei,                                                (5.33)

dmin = 10 0,074 = 9,926 мм

5.5.11 Определяем допуск вала Td:

Td = es ei,                                              (5.34)

Td = 0 + 0,074 = 0,074 мм

5.5.12 Определяем координату середины поля допуска вала еc:

еc = ,                                               (5.35)

еc = = 0,037 мм

5.5.13 Определяем основное отклонение поля допуска вала:

es = 0 мкм

5.5.14 Определяем средний диаметр вала dm:

dm = d + ec,                                                  (5.36)

dm = 10 0,037 = 9,963 мм

5.5.15 Определяем основные характеристики посадки: 10

Наибольший зазор Smax:

Smax = Dmaxdmin,                                            (5.37)

Smax = 10,174 –9,926 = 0,248 мм

Наименьший зазор Smin:

Smin = Dmindmax,                                           (5.38)

Smin = 10,1 – 10 = 0,1 мм

Средний зазор Sm:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

39

КГСХА.2.12.221700.62

                                           (5.39)

= 0,174 мм

Допуск посадки T(S):

T(S) = Smax – Smin,                                             (5.40)

T(S) = 0,248 – 0,1 = 0,148 мм

Проверка:

T(S) = TD + Td,                                              (5.41)

T(S) = 0,047 + 0,074 = 0,148 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

40

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

6 Расчет и выпор посадок колец подшипников качения

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

6 Расчёт и выбор посадок колец подшипников качения

6.1 Основные теоретические  положения 

Подшипник качения-  опора вращающейся части механизма или машины, работающая в условиях преобладающего трения качения.  По форме тел качения подшипники качения могут быть шариковыми и роликовыми с различной формой роликов. На наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного выполняются дорожки качения, геометрическая форма которых зависит от применяемых в данном подшипнике тел качения.             Подшипники качения – наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготавливаемые на специализированных заводах. Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, определяемым наружным диаметром D наружного кольца и внутренним диаметром d внутреннего кольца, и неполной внутренней взаимозаменяемостью между телами качения и кольцами. Вследствие малых допусков зазоров и малой допускаемой разноразмерности комплекта тел качения кольца подшипников  и тела качения подбирают селективным методом.

Подшипники качения обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным размерам, что позволяет быстро монтировать и заменять изношенные подшипники качения при сохранении их хорошего качества; и неполной внутренней между телами качения и кольцами.   Класс точности подшипника выбирают исходя из требований, предъявляемых к точности вращения и условиям работы механизма.

Для большинства мехамизмов общего назначения применяют подшипники класса точности 0.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

41

КГСХА.2.12.221700.62

Подшипники более высоких классов точности применяют при больших частотах вращения и в случаях, когда требуется высокая точность вращения вала. В гироскопических и других презцизионных приборах и машинах используют подшипники класса 2.        Соединения подшипников качения с деталями машин и приборов являются частным случаем гладких цилиндрических соединений, весьма распространенным, но имеющим свои специфические особенности.

Эти особенности определяются централизованным изготовлением подшипников, требующим унификации и стандартизации их присоединительных размеров, и особым влиянием посадки подшипников на условия их монтажа и работы.

Подшипник качения воспринимает радиальную нагрузку R. Поскольку внутреннее кольцо вращается относительно нагрузки, то оно воспринимает циркуляционное нагружение. Наружное кольцо не вращается относительно нагрузки, поэтому оно воспринимает местное нагружение. Для обеспечения равномерного износа беговых дорожек как наружного, так и внутреннего колец выберем посадки, соответствующие следующим данным:

Подшипник № 302

  1.  Величина радиальной нагрузки, действующей на опору R= 4500 H
  2.  Внутренний диаметр внутреннего кольца  d=100 мм
  3.  Наружный диаметр наружного кольца D=215 мм
  4.  Ширина кольца подшипника B=47 мм
  5.  Монтажная фаска r= 4,0 мм

6.2 Определяем параметры посадки внутреннего кольца подшипника на вал.

Определяем интенсивность нагрузки по формуле [Н.В. Грищенко ( учебно- методическое пособие)]:

,                                         (6.1)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

42

КГСХА.2.12.221700.62

где R - радиальная нагрузка на опору;

K- динамический коэффициент, зависящий от характера нагрузки;  При перегрузке 275% K=1,8;

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

K- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору;   K=1;

b- рабочая ширина посадочного места;

b = B –2 r,                                                     (6.2)

где  r- ширина монтажной фаски внутреннего или наружного колец подшипника.

(мм).

= 207,7 KН/м

Выбираем посадку: Ø100

6.3 Расчет посадки внутреннего кольца подшипника на вал:

6.3.1Определяем предельные размеры отверстия Ø100:

ES = 0 мкм

EI= - 20 мкм

6.3.2 Определяем наибольший диаметр отверстия Dmax:

Dmax = D + ES,                                                (6.3)

Dmax = 100 + 0 = 100 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

43

КГСХА.2.12.221700.62

6.3.3 Определяем наименьший диаметр отверстия Dmin:

Dmin = D + EI,                                                 (6.4)

Dmin = 100 – 0,020 = 99,98 мм

6.3.4 Определяем допуск отверстия TD:

TD = DmaxDmin,                                           (6.5)

TD = 100 – 99,98  = 0,020 мм

6.3.5 Определяем координату середины поля допуска отверстия Eс:

Ec = ,                                               (6.6)

Ec = = - 0,01 мм

6.3.6 Определяем основное отклонение поля допуска отверстия:

ES = 0 мкм

6.3.7 Определяем средний диаметр отверстия Dm:

Dm = D + Ec,                                                (6.7)

Dm = 100 – 0,01 = 99,99 мм

6.3.8 Определяем предельные размеры вала Ø100

es = + 0,011 мм

ei = - 0,011 мм

6.3.9 Определяем наибольший диаметр вала dmax:

dmax = d + es,                                              (6.8)

dmax = 100 + 0,011 = 100,011 мм

6.3.10 Определяем наименьший диаметр вала dmin:

dmin = d + ei,                                              (6.9)

dmin = 100 - 0,011 =99,989 мм

6.3.11 Определяем допуск вала Td:

Td = dmaxdmin,                                         (6.10)

Td = 100,011 – 99,989 = 0,022 мм

6.3.12 Определяем координату середины поля допуска вала еc:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

44

КГСХА.2.12.221700.62

еc = ,                                                 (6.11)

еc = = 0 мм

6.3.13 Определяем средний диаметр вала dm:

dm = d + ec,                                                (6.12)

dm = 100 + 0= 100 мм

6.3.14 Определяем основные характеристики посадки:

Наибольший натяг Nmax:

Nmax = dmaxDmin,                                         (6.13)

Nmax = 100,011 –99,989 = 0,022 мм

Наименьший натяг Nmin:

Nmin = dminDmax,                                         (6.14)

Nmin = 99,989 – 100= - 0,011 мм

Smax = 0,0095 мм

Определяем средний натяг Nm:

Nm = ,                                        (6.15)

Nm = = 0,0055 мм

Допуск посадки T(S,N):

T(N) = TD + Td,                                          (6.16)

T(N) = 0,02 + 0,022 = 0,042 мм

6.4 Определяем параметры посадки наружного кольца подшипника в корпус

Выбираем посадку наружного кольца подшипника в корпус и производим расчет ее характеристик: Ø215

6.4.1 Определяем предельные размеры отверстия Ø215:

ES = 0,05 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

45

КГСХА.2.12.221700.62

EI= - 0,004 мм

6.4.2 Определяем наибольший диаметр отверстия Dmax:

Dmax = D + ES,                                               (6.17)

Dmax = 215 + 0,05 = 215,05 мм

6.4.3 Определяем наименьший диаметр отверстия Dmin:

Dmin = D + EI,                                                (6.18)

Dmin = 215 – 0,004 = 214,996 мм

6.4.4 Определяем допуск отверстия TD:

TD = DmaxDmin,                                          (6.19)

TD = 215,05 - 214,996  =  0,054 мм

6.4.5 Определяем координату середины поля допуска отверстия Ec:

Ec = ,                                                (6.20)

Ec = = 0,023мм

6.4.6 Определяем средний диаметр отверстия Dm:

Dm = D + Ec,                                                 (6.21)

Dm = 215 + 0,023 = 215,023 мм

6.4.7 Определяем предельные размеры вала Ø215

es= 0 мкм

ei= - 0,030 мм

6.4.8 Определяем наибольший диаметр вала dmax:

dmax = d + es,                                              (6.22)

dmax = 215 + 0 = 215 мм

6.4.9 Определяем наименьший диаметр вала dmin:

dmin = d + ei,                                               (6.23)

dmin = 215 - 0,030 = 214,97 мм

6.4.10 Определяем допуск вала Td:

Td = dmaxdmin,                                          (6.24)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

46

КГСХА.2.12.221700.62

Td = 215 – 214,97 = 0,030 мм

6.4.11 Определяем координату середины поля допуска вала еc:

еc = ,                                              (6.25)

еc = = - 0,015 мм

6.4.12 Определяем основное отклонение поля допуска вала:

es = 0 мм

6.4.13 Определяем средний диаметр вала dm:

dm = d + ec,                                              (6.26)

dm = 215 –  0,015 = 214,985 мм

6.4.14 Определяем основные характеристики посадки: Ø215   Наибольший натяг Nmax:

Nmax = dmaxDmin,                                          (6.27)

Nmax = 215 – 214,996 = 0,004 мм

Наибольший зазор Smax:

Smax = Dmaxdmin,                                          (6.28)

Smax = 215,05 – 214,97 = 0,08 мм

Допуск посадки T(S,N):

T(S,N) = TD + Td,                                         (6.29)

T(S,N) = 0,054 + 0,030 = 0,084 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

47

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

7 Нормирование точностных параметров резьбовых соединений

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

7 Нормирование точностных параметров резьбовых соединений.

7.1 Основные теоретические  положения 

Резьбовым соединением называется соединение двух деталей с помощью резьбы, т.е. элементов деталей, имеющих один или несколько равномерно расположенных винтовых выступов резьбы постоянного сечения, образованных на боковой поверхности цилиндра или конуса.

В зависимости от вида поверхности, на которой она нанесена, резьба разделяется на цилиндрическую и коническую (конусную). Кроме того, резьбы разделяют на наружные, которые часто для краткости называют болтом, и внутренние — их часто называют гайкой.

По эксплуатационному признаку, т.е. по области применения, резьбы бывают следующих видов.

1. Крепежная резьба, используемая для обеспечения разъемного соединения. К этим резьбам предъявляются требования прочности соединения при длительной эксплуатации. Она обычно имеет треугольный профиль и наиболее распространена.

2. Кинематическая резьба используется для преобразования вращательных движений в поступательные в так называемых винтовых механизмах. Эти резьбы обычно имеют трапецеидальный или круглый профили. Основное требование к этим резьбам — обеспечение точного и плавного перемещения. Во многих случаях они должны обладать способностью выдерживать большие нагрузки.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

48

КГСХА.2.12.221700.62

3. Трубные и арматурные резьбы — цилиндрические и конические, используемые для соединения труб в нефтеперерабатывающей промышленности. Основное требование к этим резьбам — обеспечение герметичности и прочности соединения.

По числу заходов (т.е. по числу винтовых выступов) резьбы бывают однозаходные и многозаходные.

В зависимости от используемых единиц измерения, они разделяются на метрические и дюймовые. Наибольшее распространение имеет резьба треугольная с углом профиля 60°- это метрическая резьба.

Выбор и расчёт параметров резьбового соединения.

Таблица- 2 данные для расчета параметров резьбового соединения.

Шаг

резьбы Р, мм

Поле допуска

Резьба

d2

d

D2

D1

1

6h

6h

6G

6G

М30

Номинальный диаметр d(D) = 20 мм

Шаг резьбы Р = 1 мм

Поле допуска среднего диаметра гайки для D2 = 6G.

Поле допуска среднего диаметра болта для d2 =6h.

Поле допуска внутреннего диаметра гайки для D1=6G.

Поле допуска наружного диаметра болта для d =6h.

Поле допуска наружного «диаметра гайки» EI(D1)=EI(D2).

Поле допуска внутреннего «диаметра болта» es(d1)=es(d2).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

49

КГСХА.2.12.221700.62

7.2 Определяем номинальные значения диаметров:

Номинальный наружный диаметр болта (гайки):

d(D) = 20 мм

Номинальный средний диаметр болта (гайки):

d2(D2) = d – 1 + 0,350,                                         (7.1)

d2(D2) = 20– 1 + 0,035 = 19,350 (мм).

Номинальный внутренний диаметр болта (гайки):

d1(D1) = d – 2 + 0,917,                                         (7.2)

d1(D1) = 20– 2 + 0,917 = 18,917 (мм).

7.3 Определяем предельные диаметры болта:

7.3.1 По среднему диаметру:

d2 max = d2 + es,                                           (7.3)

es(d2)=- 0,118 мм

d2 max = 19,350 - 0,118 = 19,232 мм

d2 min = d2 + ei,                                           (7.4)

ei(d2)=0

d2 min = 19,350 +0 = 19,350 мм

7.3.2 По наружному диаметру:

dmax = d + es,                                           (7.5)

es(d)= -0,118 мм

dmax = 20 - 0,118 = 19,882 мм

dmin = d + ei,                                            (7.6)

ei(d)= 0

dmin = 20 – 0= 20 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

50

КГСХА.2.12.221700.62

7.3.3 По внутреннему диаметру:

d1max = d1 + es,                                           (7.7)

es(d1)=es(d2)= -0,118 мм

d1max = 18,917 – 0,118 = 18,799 мм

d1min - не нормируется

7.4 Определяем предельные диаметры гайки:

7.4.1 По среднему диаметру:

D2 max = D2 + ES,                                            (7.8)

ES(D2)= 0,186 мм

D2 max = 19,350 + 0,186 = 19,536 мм

D2 min = D2 + EI,                                             (7.9)

EI(D2)= 0,026 мм

D2 min = 19,350 + 0,026 = 19,376 мм

7.4.2 По наружному диаметру:

Dmax - не нормируется

Dmin = D + EI,                                            (7.10)

EI(D)= EI(D2)=0,026 мм

Dmin =20 + 0,026 = 20,026 мм

7.4.3 По внутреннему диаметру:

D1 max = D1 + ES,                                         (7.11)

ES(D1)= 0,262 мм

D1 max = 18,917 + 0,262 = 19,179 мм

D1 min = D1 + EI,                                          (7.12)

EI(D1)=0,026 мм

D1 min = 18,917 + 0,026 = 18,943 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

51

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

8 Расчет размерной цепи на максимум - минимум

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

8 Расчет размерной цепи на максимум-минимум

8.1 Основные теоретические положения

Размерная цепь – это совокупность размеров, непосредственно участвующих в решении поставленной задачи и образующих замкнутый контур. Замкнутость размерного контура – необходимое условие для анализа и синтеза размерной цепи.

Каждая размерная цепь состоит из звеньев. Размерные параметры, входящие в размерную цепь, называются звеньями цепи.

Звенья размерных цепей бывают замыкающими и составляющими.

Замыкающее звено – звено размерной цепи, являющееся исходным при постановке задачи или получающееся последним в результате ее решения. Составляющее звено – звено размерной цепи, функционально связанное с замыкающим звеном.

По характеру воздействия на замыкающее звено составляющие звенья векторные и делятся на увеличивающие и уменьшающие звенья.

 Увеличивающее звено – составляющее звено размерной цепи, с увеличением которого замыкающее звено уменьшается.

Уменьшающее звено размерной цепи – составляющее звено размерной цепи, с увеличением которого замыкающее звено уменьшается.

К задачам размерных цепей относят следующие:

Задача синтеза (прямая задача) – та, при которой заданы параметры замыкающего звена (номинальное значение, допустимые отклонения и допуски) и требуется определить параметры составляющих звеньев.

Задача анализа (обратная задача) – задача, в которой известны параметры составляющих звеньев и требуется определить параметры замыкающего звена.

Решением обратной задачи проверяют правильность решения прямой задачи.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

52

КГСХА.2.12.221700.62

Сущность расчета размерной цепи заключается в установлении допусков, предельных отклонений, координат их середин, номинальных размеров всех звеньев.

Метод полной взаимозаменяемости – метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается во всех случаях ее реализации путем включения составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений. Чтобы обеспечить полную взаимозаменяемость, размерные цепи рассчитывают способом на максимум-минимум, учитывающим только предельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания при помощи системы аддитивных допусков. При таких допусках влияние их на издержки производства значительное. Обеспечение заданных предельных отклонений при этом приводит к резкому повышению стоимости, а поэтому расчеты экономически оптимальной точности необходимы.

Задача. Имеется размерная цепь, состоящая из 8 составляющих звеньев (листы 1, 4). Необходимо назначить допуски на составляющие размеры, обеспечив полную взаимозаменяемость сборочной единицы, при этом размер замыкающего звена должен находится в указанном  интервале.

Исходные данные:

Б1 = 42 мм

Б2 = 36 мм

Б3 = 90 мм

Б4 = 215 мм

БΔ max = 1,1 мм

БΔ min = 0,2 мм

8.2 Определяем номинальное значение, предельные отклонения, допуск на зазор и координату середины поля допуска замыкающего звена.

Номинальное значение замыкающего звена БΔ равно:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

53

КГСХА.2.12.221700.62

БΔ = Б4– (Б12312),                              (8.1)

БΔ = 215 – (42+36+90+27+20) = 0 мм

Допуск замыкающего звена равен:

,                               (8.2)

ТБΔ = 1,1 – 0,2 = 0,9 мм

Верхнее предельное отклонение замыкающего звена ESБΔ равно:

,                                      (8.3)

ESБΔ = 1,1 – 0 = 1,1 мм

Нижнее предельное отклонение замыкающего звена EIБΔ равно:

,                                       (8.4)

EIБΔ = 0,2 – 0 = 0,2 мм

Таким образом, значение замыкающего звена может быть записано следующим образом:

БΔ = 0

Координата середины поля допуска замыкающего звена EсБΔ равна:

                                          (8.5)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

54

КГСХА.2.12.221700.62

мм

8.3 Определяем число единиц допуска, содержащихся в допуске замыкающего звена

Найдём число единиц допуска, содержащихся в допуске замыкающего звена (без учёта допуска на ширину подшипников, т.к. подшипник является комплектующим изделием и поставляется с определённым допуском):

                             (8.6)

Следовательно, допуски на составляющие звенья следует выбирать из 10 и 11 квалитетов, преимущественно из 11-ого.

8.4 Назначим допуски на составляющие размеры

8.4.1 Выберем составляющее звено РЦ, имеющее наибольший размер и обозначим его Б'.

Б' = Б4.

8.4.2 Используя понятия охватывающего и охватываемого размера, назначим для всех кроме Б', составляющих звеньев РЦ допуски по таблицам допусков.

Б1 = 42 h11(-160)

Б2 = 36 H11(+160)

Б3 = 90

Тогда допуски соответственно равны

ТБ1 = 160 мкм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

55

КГСХА.2.12.221700.62

ТБ2 = 160 мкм

ТБ3 = 220 мкм

ТВ1= 60 мкм

ТВ2 = 60 мкм

8.5 Определим допуск ТБ'

ТБ' = ТБΔ – (ТБ1 + ТБ2 + ТБ3 + ТВ1 + ТВ2),                                (8.7)

ТБ' = 900 – (160 + 160 + 220 + 60 + 60) = 240 мкм

8.6 Определим координату середины поля допуска размера Б'

,                                   (8.8)

,                         (8.9)

,                             (8.10)

есБ4= 650 – 80 + 80 + 490 – 30 – 30 = 1080 мкм.

8.7 Определим предельные отклонения размера Б'

,                                       (8.11)

,                                        (8.12)

мкм

мкм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

56

КГСХА.2.12.221700.62

8.8 Подберём ближайшее стандартное поле допуска на размер Б4=215 мм

Б4 = 215 а ()

ТБ7 = 63 мкм

eсБ4 = 320 мкм

8.9 Проверочный расчёт размерной цепи на максимум-минимум

8.9.1 Номинальное значение замыкающего звена БΔ равно:

БΔ = Б4– (Б12312),                           (8.13)

БΔ = 215 – (42+36+90+27+20) = 0 мм

8.9.2 Допуск замыкающего размера ТБΔ равен:

,                     (8.14)

ТБΔ = 0,16 + 0,16 + 0,22 + 0,32 + 0,006 + 0,006 = 0,872 мм

ТБΔ = 0,872 < ТБΔ исх = 0,9 – условие выполняется.

8.9.3 Значения нижнего EIБΔ и верхнего ESБΔ предельных отклонений замыкающего звена равны:

,                  (8.15)

,                   (8.16)

ESБΔ = -160 – (160 + 160 + 220 + 60 + 60) + 900/2 = -0,37 мм

EIБΔ = -160 –   (160 + 160 + 220 + 60 + 60) – 900/2 = 1,2 мм

8.9.4 Значения наибольшего БΔmax и наименьшего БΔmin замыкающего размера равны:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

57

КГСХА.2.12.221700.62

БΔmax = БΔ + ESБΔ,                                     (8.17)

БΔmin = БΔ + EIБΔ,                                                           (8.18)

БΔmax = 0 - 0,37 = -0,37 мкм < БΔmax исх.

БΔmin = 0 + 1,2 = 1,2 мкм > БΔmin исх.

Проверка показала, что назначенные предельные отклонения составляющих звеньев обеспечивают требуемую точность замыкающего звена.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

58

КГСХА.2.12.221700.62

Разраб.

Евдокимова

Провер.

Резанова

Реценз.

Н. Контр.

Ковалев

Утверд.

Агапов

Заключение

Лит.

Листов

59

Каф.СиОПП СТ1110б

Заключение

 В ходе выполнения данной курсовой работы была проанализирована оправочная, нормативно- техническая документация определяющая порядок и устанавливающая требования к нормированию показателей качества деталей машины , как основы качеств работы всего механизма в целом.

Были рассчитаны параметры посадок с зазором и переходных, выбрана и рассчитана посадка с натягом, выполнен выбор и расчет посадок колец подшипников качения, шпоночного, шлицевого и резьбового соединения. Рассчитана размерная цепь.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

59

КГСХА.2.12.221700.62

Список использованных источников

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора = машиностроителя: в 3 т. Т.1. – 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 920 с.

2. 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. Ленинградское отделение, 1982. – Ч. 1. 543 с.

3.Н.В.Грищенко,И.А.Пучкова. Метрология, стандартизация и                   сертификация. Методические указания 2010г. Курск

4. Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. Допуски и посадки: Справ. в 2 т. 7-е изд. Л.: Политехника, 1991. – 1184 с

5. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов / А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. – 6-е изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1986. – 352 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16006. Словесный портрет 3.34 MB
  Топорков А.А. Т58 Словесный портрет: Практическое пособие. М.: Юристъ 1999. 112 с.: ил. ISBN 579750149Х Практическое пособие подготовлено на основе обобщения теоретических разработок опыта работы правоохранительных органов и личного опыта автора по составлению и испо...
16007. Очерки теории эффективного уголовного процесса 956.5 KB
  В монографии представлены некоторые кажущиеся авторам перспективными идеи теории эффективного уголовного процесса. Авторы пытаются творчески пересмотреть научную парадигму современного российского уголовного судопроизводства, подвергая сомнению ряд ее традиционных
16008. Использование средств массовой информации в борьбе с преступностью 374.5 KB
  Настоящее учебное пособие посвящено проблемам взаимодействия органов внутренних дел с телевидением, печатью, радио. Основываясь н.а материалах передового опыта и теоретической интерпретации данных науки, автор дает практические рекомендации по организации и повышению эффективности взаимодействия правоохранительных
16009. Конституция Украины основа стабильности конституционного строя и реформирования общества 1.45 MB
  Ю. Н. ТОДЫКА Е. В. СУПРУНЮК конституция УКРАИНЫ ОСНОВА СТАБИЛЬНОСТИ КОНСТИТУЦИОННОГО СТРОЯ И РЕФОРМИРОВАНИЯ ОБЩЕСТВА Симферополь Таврия 1997 В монографии в соответствии с курсом конституционного пра ва в юридических вузах рассматриваются основны
16010. Толкование Конституции и законов Украины. Теория и практика 2.34 MB
  В монографии с учетом современной правовой теории интерпретационной деятельности даются теория и практика толкования Конституции и законов Украины Конституционным Судом» иными субъектами права, рассматриваются виды, принципы, способы, пределы, стадии, процедуры, акты толкования Конституции и законов органом конституционной юрисдикции,
16011. Конституційне право України 2.27 MB
  Міністерство освіти і науки України Національна юридична академія України імені Ярослава Мудрого КОНСТИТУЦІЙНЕ ПРАВО УКРАЇНИ За редакцією доктора юридичних наук професора академіка Академії правових наук України Ю. М. Тодики доктора юридичних і політичних нау...
16012. Порівняльне правознавство 1.17 MB
  Підручник підготовлений відповідно до програми з порівняльного правознавства для юридичних ВУЗів України. У ньому відбиті досягнення вітчизняної та зарубіжної юридичної науки. Розглянуті особливості порівняльного правознавства як юридичної науки, поняття правової системи та правової сім’ї; викладені класифікації правових систем; наведена характеристика сучасних основних правових сімей
16013. Сравнительное правоведение 2.27 MB
  PAGE 6 Тихомиров Ю.А. Курс сравнительного правоведения. М.: Издательство НОРМА 1996. 432 с. Сведения об авторе Профессор Ю. А. Тихомиров заслуженный деятель науки Российской Федерации доктор юридических наук работает первым заместителем директора Ин...
16014. Списки и происхождение редакций Русской Правды 137.5 KB
  М.Н.Тихомиров СПИСКИ И ПРОИСХОЖДЕНИЕРЕДАКЦИЙ РУССКОЙ ПРАВДЫ 1 Русская Правда сохранилась в большом количестве свыше 110 списков XIII–XVIII вв. Все тексты Правды находятся в составе какихлибо сборников или летописей. По своим особенностям списки Правды могут быть разд