Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 85194
Наименование:
Курсовик РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК РАЗЛИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Метрология.
Добавлен: 27.02.2015.
Год: 2013.
Страниц: 25.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Введение 3 1 Обозначение, анализ и расчет элементов соединений 4 2 Расчет и выбор посадок с натягом для гладких цилиндрических 8 соединений 3 Выбор посадок для соединения с подшипниками качения 13 4 Допуски и посадки шпоночных соединений 16 5 Допуски и посадки прямобочных шлицевых соединений 19 6 Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи 22 Список литературы ВВЕДЕНИЕ
Для повышения технического уровня и качества продукции, роста производительности труда, экономии трудовых и материальных ресурсов, необходимо во всех отраслях народного хозяйства развивать и совершенствовать системы стандартизации на основе внедрения достижений науки, техники и практического опыта. Необходимо усилить действительное и активное влияние стандартов на выпуск продукции, соответствующей по своим технико-экономически показателям высокому мировому уровню. Сегодня вопросы качества продукции невозможно решить без расширения работ по совершенствованию системы взаимозаменяемости, метрологического обеспечения, улучшения методов и средств контроля продукции. Курс «Метрология, стандартизация и сертификация» является логическим завершением цикла общетехнических курсов теории механизмов и машин, технологии металлов, сопротивлении материалов, деталей машин. Стандартизация основывается на объединенных достижениях науки, техники и практического опыта и определяет основу не только настоящего, но и будущего развития и должна осуществляться неразрывно с прогрессом.
1 ОБОЗНАЧЕНИЕ, АНАЛИЗ И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СОЕДИНЕНИЯ
Исходные данные даны в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Исходные данные DN, мм Поля допусков отверстия(*, **) вала(*, **) Н8* А9 К8** h6* js7* s8 Предельные отклонения, мкм 250 ES(es) 0,022 0,31 0,016 -0,28 -0,025 EI(ei) 0,28 0,006 -0 022 -0,316 -0,047 * предпочтительные поля допусков ** рекомендуемые поля допусков
Разместим посадки по системам и группам в таблицу 1.3.
Таблица 1.3 – Посадки по системам и группам Система Посадки с зазором с натягом переходные CH - ?250 ?250 Ch ?250 - ?250 Комбини-рованная ?250 - ?250 ?250 ?250 CH или Ch ?250 - -
Определим элементы присоединительных размеров для сопряжения ?250
Dmax = DN + ES =250+0,935=250,935 мм Dmin = DN + EI = 250+0,820=250,820 мм dmax = DN + es =250+0,212=250,212 мм dmin = DN + ei = 250+0,140=250,140 мм Smax = ES-ei = =935-140=795 мкм Smin = EI-es =820-212=608 мкм Smax = Dmax -dmin = 250,935-250,140=0,79 мм Smin = Dmin-dmax =250,820-250,212=0,6 8 мм TD = ES-EI =935-820=115 мкм TD = Dmax - Dmin = 250,935-250,820=0,115 м Td = es-ei = 212-140=72 мкм Td = dmax -dmin = 250,212-250,140=0,07 мм TS = Smax- Smin =795-608=187 мкм TS = TD + Td =115+72=187 мкм
Посадка ?250 в комбинированной системе с зазором образована А9 -полем допуска отверстия и s8 - полем допуска вала. Схема полей допусков посадки показано на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Схема посадки ?250 (предельные отклонения в мкм)
Рассчитаем погрешность формы для деталей соединения, приняв относительную геометрическую точность 60%. = = = 34,5 мкм = = = 21,6 мкм Числовые значения допусков формы и расположения поверхностей округляем в меньшую сторону по ГОСТ 24643-81 = 30 мкм; = 20 мкм Установим величину шероховатости поверхности вала и отверстия в зависимости от номинального размера и квалитета. Шероховатость отверстия Ra = 6,3; вала Ra = 3,2. Эскизы сборочного и рабочего чертежей деталей сопряжения изображены на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Сборочные и рабочие чертежи деталей сопряжения
Выберем универсальный инструмент для контроля отверстия ?250А9 и вала ?250s8, соблюдая условие ? lim ? ? изм .
Таблица 1.4 - Средства измерения для контроля вала и отверстия и их выбор
Деталь Т, мкм dизм, мкм ?lim, мкм Наименование средств измерения Условия измерения Вал ?250s8 115 18 10 Скоб индикаторные с ценой деления 0,01 мм Измерение в руках. Вид контакта – плоскостной или линейчатый. Режим температурный ±2°С Отверстие ?250А9 72 30 25 Нутромер индикаторный с ценой деления отсчетного устройства 0,01 мм Концевые меры длины 4-го класса с боковиками или микрометрами. Температурный режим ±3°С.
2 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК С НАТЯГОМ ДЛЯ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Исходные данные даны в таблице 2.1 Таблица 2.1 – Исходные данные d2, мм d, мм d1, мм l, мм М, Н?м Материал Шерохо- атость Условие сборки Сис-тема Отв. вала RZD, мкм RZd, мкм 150 110 70 90 500 Стал 50 КЧ 33-8 3,2 3,2 с ОУ СH
Значение модуля упругости: - для стали - для чугуна Коэффициент Пуассона mD = 0,3; md = 0,25 Коэффициент трения f = 0,1. Предел текучести: ?ТD = 73,5,0 • 107 Па = 373 МПа – для стали 50; ?Тd = 34,2 • 107 Па = 196 МПа – для КЧ33-8. Коэффициент линейного расширения: aD= 12 ?10-6 град-1; ad= 11,1 ?10-6 град-1. Определяем требуемое минимальное удельное давление на контактных поверхностях соединения из условия при нагружении сопряжения крутящим моментом. Мкр ?d?l?Pmin?f?(d/2), (2.1) где Pmin – наибольшая осевая сила, Н; d – номинальный размер соединения, м; l – длина соединения, м; f – коэффициент трения.
Определим коэффициент Ляме по формулам:
где d2 – наружный диаметр втулки; d – номинальный диаметр соединения; d1 – диаметр отверстия вала, если вал полый. Определим минимально допустимый натяг, при котором соединение под нагрузкой останется неразъемным:
Определяем максимально допустимое удельное давление, при котором пластические деформации на контактных поверхностях не возникают. Расчет ведется на основе теории наибольших касательных напряжений.
Для определения максимального расчетного натяга принимаем Рдоп=67.6?106 Па наименьшее, чтобы в материале деталей не возникали пластические деформации.
Определим предельные допустимые натяги: Nmin F=Nmin расч.+U (2.2) Nmax F=Nmax расч.+U (2.3) где u – значение поправки, учитывающее смятие неровностей поверхностей сопрягаемых деталей при запрессовке. U = 1,2(RZD+RZd) = 1,2(3,2+3,2) =7,68 мкм где RZD, RZd – шероховатость поверхности отверстия и вала, мкм. Nmin F= 12,3+7,68 =19,98 мкм=20 мкм, Nmax F = 284+7,68 =284,68 мкм=284мкм. Подбираем посадку по ГОСТ 25347-82 с учетом следующих условий: Nmax Т‹Nmax F на величину запаса прочности при сборке соединения (NЗС – номинальный запас прочности); Nmin T›Nmin F на величину запаса прочности при эксплуатации (NЗЭ – эксплуатационный запас прочности), где Nmin T, Nmax T – натяг, соответствующий табличным значениям предельных отклонений по ГОСТ 25347-82 для выбранной посадки. Nmax F=es-EI (2.4) Nmin F=ei-ES (2.5) Из уравнения 2.4 найдем верхнее отклонение вала (EI), так как известно основное (нижнее) отклонение отверстия EI = 0 (по условию задана система отверстия). es= N max +EI= 284+0 =284 мм По стандарту ГОСТ 25347-82 выбираем поле допуска вала, у которого номинальный диаметр равен 110 мм и нижнее отклонение (ei) ‹ 0,284 мм. Этому условию соответствует поле допуска x8, отверстие будет иметь размер . Из уравнения 2.5 уже по известным данным находим верхнее отклонение отверстия ES: ES =ei - Nmin = 0,178 -20= 0,158 мм По стандарту ГОСТ 25347-82 выбираем поле допуска для основного отверстия, у которого номинальный диаметр равен 110 мм. Этому условию соответствует поле допуска H10, вал будет иметь размер . Получаем соединение:
Выполним расчетную схему посадки с натягом на рисунке 2.1
Рассчитаем осевое усилие запрессовки: Pзапр.=p?d?l?Pmax?fП (2.6) где fП = (1,15…2), f – коэффициент трения при запрессовке; Pmax – максимальное давление на сопряженные поверхности Pmax=Pmin(Nmax-U)/Nm n расч.=2,92?(232-7,68 /38 = 17,23 МПа Pзапр.=3,14?110?90?17 23? 2= 615953.5Н=616 кН
3 ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ
Исходные данные даны в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Исходные данные Условное обозначение подшипника R, кН КП F Вид нагружения колец подшипника внутреннего наружног 415 7,5 1,0 1,1 - +
Запишем в таблицу 3.2 основные габаритные размеры подшипника по ГОСТ 8338-75 (СТ СЭВ 402-76).
Таблица 3.2 – Основные габаритные размеры подшипника d, мм D, мм B, мм r, мм 75 190 45 4,0
Определим интенсивность радиальной нагрузки: кН/м где R – радиальная нагрузка, кН; B – ширина кольца, м; r – радиус скругления фаски, м; КП – коэффициент, зависящий от характера нагрузки; F – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами шариков при наличии осевой нагрузки; FA – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом или тонкостенном корпусе, FA=1. Выберем поле допуска поверхности детали, сопрягаемой с циркуляционно нагруженным кольцом подшипника по ГОСТ 3325-85: ?190К7 Выберем поле допуска поверхности детали, сопрягаемой с местно нагруженным кольцом подшипника по ГОСТ 3325-85: ?75h6 . Определим предельные отклонения присоединительных диаметров подшипников качения по ГОСТ 520-71 (СТ СЭВ 774-77): ?75L0 , ?190l0 . Построим схему полей допусков сопряжения внутреннее кольцо подшипника – вал на рисунке 3.1.
Вычертим сборочный и рабочие эскизы деталей шпоночного соединения на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – Обозначение точности шпоночных соединений на чертежах
5 ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ПРЯМОБОЧНЫХ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Исходные данные приведены в таблице 5.1
Таблица 5.1 – Исходные данные. Способ центрирования Посадк по D по d по b по d 10х72х78 - H6/g5 F8/ 7
Запишем условные обозначения: а) шлицевого соединения ; б) шлицевого отверстия ; в) шлицевого вала ; Определим предельные отклонения всех элементов шлицевого соединения и построим схемы расположения полей допусков. а) Smax = ES-ei = 0,019-(-0,023) = 0,042 мм Smin = EI-es = 0-(-0,01) = 0,01 мм Схема посадки представлена на рисунке 5.1
Рисунок 5.1- Схема посадки по внутреннему диаметру
б) Smax = ES-ei = 0,33-(-0,550) = 0,880 мм Smin = EI-es = 0-(-0,360) = 0,360 мм Схема посадки представлена на рисунке 5.2
Рисунок 5.2- Схема посадки по наружному диаметру
в) Smax = ES-ei = 0,043-(-0,034) = 0,077 мм Smin = EI-es = 0,016-(-0,016) = 0,032 мм Схема посадки представлена на рисунке 5.3
Рисунок 5.3 – Схема посадки по ширине шлица Сборочный и рабочие эскизы деталей шлицевого соединения представлены на рисунке 5.4.
Рисунок 5.4 – Сборочный и рабочие эскизы деталей шлицевого соединения
6 РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ
Исходные данные даны в таблице 6.1. Таблица 6.1 – Исходные данные Замыкающее звено Уменьшающие звенья, мм Увеличивающие звенья, мм Обозначение Предельн е отклонение, мм 1. 20 2. 7 3. 24-0,12 4. 86 5. 24-0,12 6. 24-0,12 7. 116 8. 24-0,12 9. 6 Г?=9 S=+1,1 I= - 1,1
Схема размерной цепи
Г? = 9
Рисунок 6.1 – Схема размерной цепи.
Как следует из размерного анализа и геометрической схемы размерной цепи, имеем: - увеличивающее звено – n = 4; - уменьшающее звено – m = 5. Проверяем правильность составления размерной цепи: ГD= Размерная цепь составлена верно.
Определяем допуск: - исходного звена - известных составляющих звеньев Определяем единицу допуска составляющих звеньев, допуски которых неизвестны
Таблица 6.1 – Сумма допусков составляющих звеньев
Число единиц допуска (коэффициент точности размерной цепи)
Ближайшее значение коэффициента точности ат=250, соответствующее 13 квалитету. Назначаем допуски на все составляющие звенья по 13квалитету, при необходимости на отдельные звеньях назначаем по 12 квалитету. Найденные значения допусков, предельных и средних отклонений полей допусков всех звеньев заносим в таблицу 6.2
Таблица 6.2 – Допуски и предельные отклонения составляющих звеньев размерной цепи. Обозначение звена Допуск, мм Размеры звена, мм Координаты середины поля допуска, мм ГD 2,2 0
Проведем корректировку замыкающего звена (определим [?S?] и [?I?):
Таким образом, при исполнении точности составляющих звеньев размерной цепи в соответствии с таблицей 6.2 замыкающее звено = . Проверим правильность решения задачи по соблюдению условий (сравниваем полученные результаты с заданными): ?S? › [?S?], то есть +1,1 ›+1,085; ?I? ‹ [?I?], то есть -1,1 ‹ -1,085;
Т?=?S?-?I?= 1,085-(-1,085)= 2,17 мм, что равно сумме допусков составляющих звеньев. Следовательно, условие полной взаимозаменяемости Т?= выполняется и задача решена верно.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мягков В.Д. Посадки и допуски. – М.: Машиностроение, 1987. 2. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1987. 3. ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75). Поля допусков и рекомендуемые посадки. 4. Палей М.А. и др. Допуски и посадки: Справочник в 2 частях. – Л.: Политехиздат, 1991. 5. Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Агропромиздат, 1987.
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
