Курсовая работа по дисциплине Нормирование точности и технические измерения - файл n4.docx

Курсовая работа по дисциплине Нормирование точности и технические измерения
скачать (322.9 kb.)
Доступные файлы (7):
n1.cdw
n2.cdw
n3.cdw
n4.docx245kb.03.06.2010 01:11скачать
n5.cdw
n6.cdw
n7.cdw

n4.docx


Содержание

Введение…………………………………………………………...........................

3

1 Допуски цилиндрических зубчатых передач …………………………………

4

1.1 Исходные данные ………………………………….…………………………

4

1.2 Расчет геометрических параметров зубчатой передачи …….......................

4

1.3 Назначение степеней точности зубчатой передачи ………………………..

4

1.4 Выбор вида сопряжения по боковому зазору ………………........................

5

1.5 Назначение комплексов показателей для контроля зубчатого колеса………………………………………………………………………………

5

2 Расчет и нормирование точности гладких цилиндрических соединений………………………………………………………………………...

8

2.1 Расчет и выбор посадок неподвижного соединения с дополнительным креплением………………………………………………………………………...

8

3 Расчет калибров ………………………………………………………………...

10

3.1 Расчет калибров пробок…………………………..…………...……………...

10

3.2 Расчет калибров скоб ………………………...…………….….......................

11

4 Расчет и выбор посадок подшипников качения ……...………........................

12

4.1 Расчет и выбор посадок подшипников качения на вал и корпус…………

12

4.2 Определение требований к посадочным поверхностям вала и

отверстия в корпусе……………………………………………………………….

13

5 Расчет допусков размеров входящих в размерную цепь………......................

15

6 Список использованных источников…………………………………………..

18




Введение

Стандарт – это самое целесообразное решение повторяющейся задачи для достижения определенной цели. Стандарты содержат показатели, которые гарантируют возможность повышения качества продукции и экономичности ее производства, а также повышение уровня ее взаимозаменяемости. Стандарты содействуют обеспечению пропорционального развития всех отраслей народного хозяйства страны.

С помощью стандартов Государственная Система стандартизации способствует:

- улучшению качества работы, качества продукции и обеспечению его оптимального уровня;

-обеспечению условий для развития специализации в области проектирования и производства продукции, снижению ее трудоемкости, металлоемкости и улучшению других показателей;

-обеспечению условия для широкого развития экспорта товаров высокого качества, отвечающих требованиям мирового рынка;

-обеспечению увязки требований к продукции с потребностями обороны страны;

-рациональному использованию производственных фондов и экономии материальных и трудовых ресурсов;

-развитию международного экономического и технического сотрудничества.

Для получения поставленных целей стандарты постоянно обновляют на основе достижений науки, техники и производства с учетом комплексности и системности решений задач стандартизации.




1 Допуски цилиндрических зубчатых передач

Исходные данные

Число зубьев большего колеса Z1 = 28

Число зубьев малого колеса Z2 = 18

Окружная скорость V = 10,3 м/с

Модуль m = 1,25 мм

1.2 Расчет геометрических параметров зубчатой передачи

- делительный диаметр большего колеса

d1 = mЧ Z1

d1 = 1,25 Ч28=35 мм

- делительный диаметр малого колеса

d2 = mЧ Z2

d2 = 1,25Ч18=22,5 мм

- межосевое расстояние

=28,75 мм

- ширина зубчатого венца

В = (8 Ч 10)m

В = 10 Ч 1,25 = 12,5 мм.

Принимаем В =13 мм.

- диаметр посадочного отверстия зубчатого колеса

.

Принимаем D = 20 мм.

Рассчитанные значения В и D округляются по ГОСТ 6636-69.

1.3 Назначение степеней точности зубчатой передачи

Согласно [1] степень точности зубчатой передачи по норме плавности назначаем 6 в зависимости от окружной скорости V = 10,3 м/с. По рекомендациям ГОСТ 1643-81, применив комбинирование норм точности, назначаем степень по кинематической норме точности 7 , по полноте контакта 7 .

1.4 Выбор вида сопряжения по боковому зазору

Для размещения смазки, компенсации погрешностей изготовления колес и сборки передачи и изменения размеров от температурных деформаций в зацеплении предусмотрен боковой зазор. Минимальный гарантированный боковой зазор, необходимый для обеспечения смазки ориентировочно можно определить для тихоходных передач по формуле:

jn.min.расч = 0,02 Ч m

jn.min.расч = 0,02∙ 1,25 = 0,025 мм = 25 мкм

По найденному значению jn.min.расч и межосевому расстоянию аw по ГОСТ 1643-81 выбираем вид сопряжения по норме бокового зазора, исходя из условия:

jn.min.табл. і jn.min.расч Данному условию соответствует вид сопряжения E для которого

jn.min.табл. = 30 > jn.min.расч = 25 .

Таким образом точность зубчатой передачи будет 7 - 6 - 7 - E ГОСТ 1643-81.

1.5 Назначение комплексов показателей для контроля зубчатого колеса

По ГОСТ 1643-81 назначаем по нормам показатели или комплексы для контроля большего зубчатого колеса и определяем для них допуски. Для выбранных показателей подбираем измерительные средства и все данные заносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 Показатели и приборы для контроля зубчатого колеса

Норма точности

Наименование и условное обозначение контролируемого показателя

Условное обозначение и численное значение допуска в мкм

Наименование и модель прибора

1

2

3

4

Кинемати-ческая точность

-колебание измерительного межосевого расстояния за 1 оборот колеса

-колебание длины общей нормали

=50

= 22

Межцентромер

МЦ-400Б

Нормалемер

БВ-5046




Окончание таблицы 1.1

1

2

3

4

Плавность работы

-колебание измерительного межосевого расстояния на 1 зуб

= 14

Межцентромер

МЦ-400Б

Полнота контакта

-погрешность направления зуба

11

Ходомер

БВ-5075

Боковой зазор

-предельные отклонения измерительного межосевого расстояния

-допуск на смещение исходного контура

Межцентромер

МЦ-400Б

Рассчитываем длину общей нормали по формуле

W = m Ч W1,

где W1 – длина общей нормали для зубчатого колеса при m =1мм [2].

W =1,25 ∙ 10,7246= 13,40575 мкм.

Наименьшее отклонение длины общей нормали Еws выбираем по таблице 16 ГОСТ 1643-81. Еws = -25 мкм. Наибольшее отклонение длины общей нормали Еwе определяем по формуле:

Еwi = Еws – Тw,

где Тw – допуск на длину общей нормали, определяемый по таблице 19 ГОСТ 1643-81 исходя из величины допуска на радиальное биение Fr, который выбирается по таблице 6 в зависимости от степени по кинематической точности (Fr = 36 мкм).

Еwi = –25 – 40 = -65 мкм.

Тогда длина общей нормали на чертеже зубчатого колеса будет иметь вид

Допуски на размеры и расположения базовых поверхностей колеса назначаем с учетом выбранных показателей контроля зубчатого венца.

Так как наружная поверхность зубчатого колеса не используется в качестве базовой поверхности (измерительной и установочной), допуск на наружный диаметр Тda назначаем как для несопрягаемых размеров – h14, а радиальное биение наружной поверхности определяем по формуле [2]:

Fda = 0,1 m

Fda = 0,1 ∙ 1,25 = 0,125 мм.

Допуск на торцовое биение базового торца определим по формуле [2]

где Fb - допуск на погрешность направления зуба по степени нормы полноты контакта мм;

В – ширина зубчатого венца мм;

d – диаметр, на котором определяется биение

d = (z1-2,4)∙m =(28 - 2,4) ∙ 1,25 = 32 мм

Точность базового отверстия по [2] в зависимости от степени точности зубчатого колеса 7 будет Н7. Шероховатость рабочей поверхности зубьев определяется исходя из степени точности по плавности работы Ra=3,2мкм.


2 Расчет и нормирование точности гладких цилиндрических соединений

2.1 Расчет и выбор посадок неподвижного соединения с дополнительным креплением

Исходные данные:

Точность зубчатого колеса 7 – 6 – 7 - E ГОСТ 1643-81

Номинальный диаметр соединения d= 18 мм.

Ширина шпоночных пазов b=6 мм.

Допуск на радиальное биение зубчатого венца Fr = 36 мкм.

Соединение зубчатого колеса с валом редуктора с дополнительным креплением при помощи шпонки является разъемным неподвижным соединением образованных переходной посадкой. Расчет разъемных соединений образованных переходными посадками производится исходя из условия:

-oбеспечение высокой точности центрирования зубчатого колеса на валу;

-обеспечение легкой сборки и разборки соединения.

Сочетание этих двух условий возможно лишь при небольших натягах или зазоров в соединении.

Хорошее центрирование зубчатого колеса на валу необходимо для обеспечения высоко кинематической точности передачи, ограничения динамических нагрузок.

Известно, что наличие зазора в сопряжении за счет односторонних смещений вала в отверстии вызывает появление радиального биения зубчатого венца колеса определяющего кинематическую точность.

В этом случаи наибольший допустимый зазор обеспечивающий первое условие может быть определен по формуле

Smax? Fr/ Kt

где Kt ― коэффициент запаса точности (Kt=2…5), принимаем Kt=2.

Fr ― допуск на радиальное биение зубчатого венца Fr= 36 мкм.

Smax? 36/ 2 = 18 мкм.

Возможный наибольший натяг в соединении рассчитываем по формуле

Nmax=Smax*(3-z)/(3+z)

где z ― аргумент функции Лапласса, который определяется по ее значению

Фо(zo) = P- 0.5

где P ― вероятность получения зазора в соединении. P=0.1 для 7степени точности колеса, тогда

Фо(zo)=0.1-0.5=-0.4

По таблице приложению 11 [1] находим значение z= -1.3

Nmax=18 *(3+1,3)/(3-1,3)= 45,5 мкм.

По номинальному диаметру соединения d=18 и Nmax p= 45,5 , Smax p=18 по ГОСТ 25347-82 выбираем переходную посадку Н6 /js5 , параметры выбранной посадки не превышают расчетной, т. е.

Smax таб= 17,5 < Smax p=18 мкм

Nmax таб= 4,5< Nmax p=45,5 мкм

Причем выполняются требования ГОСТа по соответствующей степени точности зубчатого колеса, точности отверстия (таблица 2.2 [3]).

Для обеспечения неподвижности зубчатого колеса с валом применяется призматическая шпонка. Работоспособность шпоночного соединения определяется точностями посадки по ширине шпонки (паза) .

ГОСТ 23360-78 предусматривает посадки образующие нормальное, плотное и свободное соединение шпонок с пазами вала и втулки в системе основного вала.

Принимаем плотный тип соединения. Для плотного соединения установлены поля допусков ширины для паза на валу P9 и для паза во втулке P9 .

Предельные отклонения указанных полей допусков соответствуют ГОСТ 25347-82, шпонка, как основной вал, имеет поле допуска .

В этом случае посадка в соединении со шпоночным пазом вала будет P9 / h9 и с пазом втулки P9 / h9.




3 Расчет калибров

3.1 Расчет калибров пробок

Исходные данные:

Отверстие Ш 20 H6

Максимальный предельный диаметр отверстия

Dmax = D + ES = 20 + 0,013 =20,013 мм.

Минимальный предельный диаметр отверстия

Dmin = D + EI = 20 + 0 = 20 мм.

Допуски на изготовление калибров нормируются по ГОСТ 24853-81.

Для определения предельных и исполнительных размеров пробок из таблицы указанного стандарта выписываем численные значения параметров

где допуск на изготовление калибра,

координата середины поля допуска проходной пробки,

координата, определяющая границу износа проходной пробки.

Н = 3 мкм = 0,003 мм;

Z = 8 мкм = 0,008 мм;

y = 0 мкм = 0 мм;

Определяем предельные и исполнительные размеры пробок ПР и НЕ по формулам из ГОСТ 24853-81 .

DПР min = D min + z - H / 2 = 20 + 0,008 - 0,003 /2 = 20,0065 мм ;

DПР max = D min + z + H / 2 = 20 + 0,008 + 0,003 /2 = 20,0095 мм ;

DПР изн = D min - y = 20 - 0= 20 мм

Исполнительный размер проходной пробки:

DПР исп = DПР max = 20,0095 мм .

DНЕ min = D max - H / 2 = 20,013 - 0,003 /2 = 20,0115 мм ;

DНЕ max = D max + H / 2 = 20,013 + 0,003 /2 = 20,0145 мм ;

Исполнительный размер непроходной пробки:

DНЕ исп = DНЕ max = 20,0145 мм .

Калибры изготовляются комплектом из проходного (ПР) и непроходного (НЕ) калибра. При контроле деталей калибрами она признается годной, если проходной калибр проходит, а непроходной не проходит через проверяемую поверхность. Если проходной калибр не проходит через проверяемое отверстие, то в этом случае имеет место неисправимый брак. Если непроходной калибр проходит через проверяемое отверстие, то в этом случае имеет место исправимый брак.

3.2 Расчет калибров скоб

Исходные данные:

Вал Ш 20 js5

Максимальный предельный диаметр вала

dmax = d + es = 20 + 0,0045 = 20,0045 мм.

Минимальный предельный диаметр вала:

dmin = d + ei = 20 - 0,0045 = 19,9955 мм.

Калибры для контроля валов называется скобами, которые также как и пробки имеют проходную и непроходную сторону.

Для определения предельных и исполнительных размеров скобы из таблицы ГОСТ 24853-81 выписываем координаты: Н1, z1, y1,Hр;

Н1 = 5 мкм = 0,005 мм; z1 = 8 мкм = 0,008 мм;

y1 = 0 мкм = 0 мм; Нр = 2 мкм = 0,002 мм;

где Нр- допуск на изготовление контрольных калибров.

Определяем предельных и исполнительных размеров скобы ПР и НЕ:

dПР min = dmax – z1 – H1 / 2 = 20,0045 - 0,008 - 0,005 /2 = 19,998мм;

dПР max = dmax – z1 + H1 / 2 = 20,0045 - 0,008 + 0,005 /2 = 19,999мм;

dПР изн. = dmax + y1 = 20,0045 + 0 = 20,0045 мм

dПР исп. = dПРmin = 19,998 мм

dНЕ min = d min – H1 / 2 = 19,9955 - 0,005 /2 = 19,993 мм;

dНЕ max = d min + H1 / 2 = 19,9955 + 0,005 /2 = 19,994 мм

dНЕ исп = dНЕmin = 19,993мм.

4 Расчет и выбор посадок подшипников качения

4.1 Расчет и выбор посадок подшипников качения на вал и корпус.

Исходные данные:

Подшипник № 304 , D= 52 мм, d= 20 мм, В= 15 мм, r = 2 мм , радиальная нагрузка R= 12,818 кН, вал вращается, вал сплошной, корпус массивный, нагрузка умеренная до 150%.

Посадка внутреннего кольца с валом всегда осуществляется в системе основного отверстия, а наружного кольца в корпус в системе основного вала.

Выбор посадок для подшипников качения зависит от характера нагружения колец. В подшипниковых узлах редукторов кольца испытывают циркуляционное и местное нагружение. Внутреннее кольцо подшипника является циркуляционно нагруженным, при котором результирующая радиальная нагрузка воспринимается последовательно всей окружностью его дорожки качения и передает ее всей посадочной поверхности вала.

Наружное кольцо подшипника испытывает местное нагружение, при котором, постоянная по направлению результирующая радиальная нагрузка воспринимается лишь ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности корпуса.

Класс точности подшипника качения для зубчатой передачи выбирается в зависимости от степени точности зубчатой передачи по таблице 3.6[2]. Степень точности зубчатой передачи 7 - 6 – 7 - E тогда класс точности подшипника будет 6 .

Так как в изделии вращается вал, внутреннее кольцо подшипника является циркуляционно нагруженным, наружное кольцо соединятся с неподвижным корпусом, испытывает местное нагружение, следовательно, внутреннее кольцо должно соединяться с валом по посадке с натягом, наружное с отверстием в корпусе с небольшим зазором.

Посадку внутреннего кольца подшипника на вал определяем по минимальному расчетному натягу между внутренним кольцом и посадочной поверхностью вала, который рассчитывается по формуле.

;

где коэффициент( для подшипников средней серии N=2,3);

радиальная нагрузка

Квалитет точности для отверстия и вала устанавливается в зависимости от класса точности подшипника. При 6 классе точности вал обрабатывается по 6 , а отверстие по 7 -му квалитету точности. Предельное отклонение для колец подшипника выбираем по ГОСТ 520-89. По ГОСТ 3325-85 выбираем поле допуска для посадочной поверхности вала, соблюдая условие , где табличное значение минимального натяга. Вал Ш 20.

Прочность внутреннего кольца проверяем по допустимому натягу

.

где [?]- допускаемое напряжение материала кольца при растяжении

(для подшипниковой стали ?=400МПа);

d - номинальный диаметр кольца подшипника (d= 20 мм).

N – коэффициент серии подшипника ( для средней серии

N = 2,3)

Прочность кольца гарантируется так как

80 > 56

Посадка внутреннего кольца на вал - Ш.

Наружное кольцо подшипника испытывает местное нагружение по таблице 3.9[2] выбираем для посадочной поверхности отверстие корпуса поле допуска H7.

Посадка по наружному кольцу - Ш.

4.2 Определение требований к посадочным поверхностям вала и

отверстия в корпусе

Требование к посадочным поверхностям вала и отверстия определяется по ГОСТ 3325-85.

Шероховатость поверхности выбирается по таблице 3, допуски круглости и профиля продольного сечения по таблице 4, допуск торцового биения опорного торца вала по таблице 5.

;

;

;

;

.

5 Расчет допусков размеров входящих в размерную цепь

Исходные данные:

Сборочный чертеж.

Замыкающее звено .

По сборочному чертежу устанавливаем конструктивно номинальные размеры составляющих звеньев:

.

По сборочному чертежу выявляем размерную цепь, составляем схему размерной цепи (рисунок 1):

фрагмент

Рисунок 1 – Схема размерной цепи

Увеличивающие звенья

Уменьшающие звенья

Параметры замыкающего звена:

номинальное значение мм;

предельные отклонения ;

допуск ;

координата середины поля допуска ;

Проверяем правильность определения номинальных значений составляющих звеньев:

;

где - передаточное отношение i – того звена размерной цепи (в

линейный размерных цепях), для увеличивающих звеньев ,

для уменьшающих .

Определяем среднее значение допусков составляющих звеньев:

;

где m – общее число звеньев цепи, m=9

Назначаем стандартные допуски, используя ГОСТ 25347-82, для всех звеньев кроме звена А7..:

;

;

;

;

;

;

Проверка правильности корректировки допусков:

;

;

;

Предельные отклонения составляющих звеньев:

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; .

Координаты середины полей допусков составляющих звеньев:

;

;

;

;

;

.

Координата середины поля допуска звена :

;

;

;

;

Предельные отклонения на :

;

;

Результаты расчета:

;

Проверка правильности расчета:

;

Выполненные расчеты сделаны верно.







Список использованных источников




1 Зябрева Н.Н., Перельман Е.И.- Пособие к решению задач по курсу “Взаимозаме-няемость, стандартизация и технические измерения”- М.: Высшая школа, 1977,-282с.

2 Курсовое пректирование по курсу “Взаимозаменяемость, стандартизация и тех-нические измерения” Методические указания. В 2-х ч.- Могилев: ММИ, 1990.

3 Лукашенко В.А., Шадуро Р.Н. Расчет точности механизмов. Учебное пособие по курсу “Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения” для сту-дентов машиностроительных специальностей. Могилев: ММИ, 1992.

4 Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч.-В.Д.Мягков, М.А.Палей, А.В.Романов,В.А.Брагинский.- 6-е издание, переработанное и дополненное – Л.: машинострое-ние. Ленинград. Отделение, 1982-4.1- 543с.

5 ”Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения” Методическиеуказания./ А.И.Якушев, Л.Н.Воронцов, Н.М.Федотов-6-е издание, переработанноеи дополненное – М.: машиностроение, 1987,-352с.

6 Справочник контролера машиностроительного завода. Допуски, посадки, линей-ные измерения / Виноградов А.Н. и др. Под ред. Якушева А.И.- 3-е издание, пере-работанное и дополненное – М.: машиностроение, 1980,-527с.

7 ГОСТ 2.403-75 Правила выполнения чертежей цилиндрических зубчатых колес.


Изм.

Лист

докум.

Подпись

Дата

Лист

2

Курсовая работа
Разраб.

Митрахович И.А.

Провер.

Казаков А.В.

Н. Контр.
Утв.


Лит.

Листов
БРУ гр.АПМ-071



Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации