Похожие рефераты | Скачать .docx |
Реферат: Основы взаимозаменяемости
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РФ
КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ФАКУЛЬТЕТ МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
ОСНОВЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ
Работу выполнил:
Студент заочного факультета
специальности «Э и УТС» 3 курса 1 группы, шифр 99807
Езерский П.О.
Работу принял: Угланов В.И.
Кострома, 2002
А Н Н О Т А Ц И Я
Курсовая работа студента факультета «Э и УТС» Езерского П.О. по дисциплине «Основы взаимозаменяемости»
Пояснительная записка состоит из 22 страниц машинописного текста,
18 таблиц, 18 рисунков, 4 источника литературы
Костромская государственная
сельскохозяйственная академия, 2002
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Стр. | ||
1. | Задание 1. Определение элементов гладкого цилиндрического соединения …………………………………………………………….. | 4 |
2. | Задание 2. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке …………………………………………………… | 8 |
3. | Задание 3. Выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения ……………………………………………….. | 11 |
4. | Задание 4. Допуски и посадки шпоночых соединений ……………… | 14 |
5. | Задание 5. Допуски и посадки шлицевых соединений ……………… | 17 |
6. | Задание 6. Расчет допусков размеров, входящих в размерную цепь методом полной взаимозаменяемости ……………………………… | 19 |
7. | Список литературы …………………………………………………… | 22 |
1. ЗАДАНИЕ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАДКОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ
Цель задания:
Изучить основную терминологию курса и научиться правильно определять параметры посадок.
Задача 1 . По значению номинального размера и предельных отклонений вала и отверстия определить поля допусков, тип и параметры посадки, привести пример обозначения предельных размеров деталей соединения на чертеже. Выбрать средства измерения и рассчитать размеры предельных рабочих калибров. Определить способ финишной обработки деталей соединения и назначить необходимую шероховатость поверхности.
-0,144 -0,139
Исходные данные : отверстие – Ø 118вал – Ø 118
-0,198 -0,104
1.1.Определяем предельные размеры отверстия и вала (мм):
D max = D + ES; D max = 118,0 + (-0,144) = 117,856 мм.
D min = D + EI; D min = 118,0 + (-0,198) = 117,802 мм.
d max = d + es; d max = 118,0 + 0,139 = 118,139 мм.
d min = d + ei; d min = 118,0 + 0,104 = 118,104 мм.
1.2. Определяем допуски отверстия и вала (мм):
TD = D max – D min; TD = 117,856 – 117,802 = 0,054 мм.
Td = dmax – dmin; Td = 118,139– 118,104= 0,035 мм.
1.3. Определяем предельные зазоры или натяги (мм):
S max = D max – d min; S max = 117,856 – 118,104 = -0,248мм.
N max = d max – D min; N max = 118,139 – 117,802 = 0,337мм.
1.4. Определяем допуск посадки (мм):
TNS = TD + Td ; TNS = 0,054 + 0,035= 0,089мм.
1.5. Обоснуем систему, в которой выполнена посадка:
Посадка выполнена в комбинированной системе (комб., ck), т.к. EI ≠ 0 и es ≠ 0.
1.6. Определяем поле допуска отверстия и вала (квалитет и основное отклонение) по ГОСТ 25346-82 или по приложению табл. 1, 3, 4 [2, с.42]:
Отверстие – U8 , вал – t7
1.7. Построим схему полей допусков сопрягаемых деталей:
Рис. 1.1. Схема полей допусков соединения Æ 118 U8 / t7
1.8. Рассчитаем предельные размеры рабочих калибров.
Таблица 1.1.
Формулы для определения предельных размеров калибров
Предельные размеры калибра-пробки рассчитываем на основе предельных размеров отверстия (табл.1.2.), полученные данные сводим в табл.1.3.
Таблица 1.2.
Отверстие | мкм | TD = 54 | EI = - 198 | ES = -71 |
118 U8 | мм | Dmin = 117,802 | Dmax = 117,856 |
Таблица 1.3 .
Формулы для определения предельных размеров калибра - пробки | Z = 8,0 | Y = 6,0 | H = 4,0 | |
Предельные размеры, мм | ||||
Проходная сторона | Р - П Pmax = Dmin + Z + H/2 Р - П Pmin = Dmin + Z – H/2 Р - П P изн = Dmin - Y |
Р-ПР max = 117,802 + 0,008 + 0,006 / 2 =117,813 Р-ПР min = 117,802 + 0,008 – 0,006 / 2 = 117,807 Р-ПРизн = 117,802 – 0,006 = 117,796 |
||
Исполнительный размер – 117,813-0,006 | ||||
Непроходная сторона | Р - НЕ max = Dmax + H/2 Р - НЕ min = Dmax – H/2 |
Р-НЕ max = 117,856 + 0,006 / 2 = 117,859 Р-НЕ min = 117,856 - 0,006 / 2 = 117,853 |
||
Исполнительный размер на чертеже – 117,859-0,006 |
Строим схемы полей допусков калибра-пробки
Рис. 1.2. Схема полей допусков (а) и эскиз калибра-пробки (б).
Предельные размеры калибра-скобы рассчитываем по предельным размерам вала (табл.1.4), полученные данные сводим в табл.1.5.
Таблица 1.4.
Вал | мкм | Td =54 | ei = 104 | es = 139 |
118 t7 | мм | dmin = 118,104 | dmax = 118,139 |
Таблица 1.5.
Формулы для определения предельных размеров калибра - скобы | Z1 =5,0 | Y1 =4,0 | H1 =6,0 | |
Предельные размеры, мм | ||||
Проходная сторона | Р-ПPmax = dmax – Z1 + H1 /2 Р-ПPmin = dmax – Z1 + H1 /2 Р-ПPизн = dmax + Y1 |
Р– ПP max =118,139– 0,005 + 0,006 / 2=118,137 P – ПР min =118,139 - 0,005 - 0,006 / 2=118,131 Р – ПРизн = 118,139 + 0,004 = 118,143 |
||
Исполнительный размер – 118,131+0,006 | ||||
Непроходная сторона | Р-НЕmax = dmax + H1 /2 Р-НЕmin = dmax – H1 /2 |
Р-НЕ max = 118,104 = 0,006 / 2 =118,107 Р-НЕ min = 118,104 – 0,006 / 2 = 118,101 |
||
Исполнительный размер – 118,101+0,006 |
|
|
Рис. 1.3. Схема полей допусков (а) и эскизов калибра-скобы (б).
1.9. Выбор средств измерения зависит от форм контроля, масштабов производства, конструктивных особенностей деталей, точности их изготовления и производится с учетом метрологических, конструктивных и экономических факторов. В ГОСТ 8.051 – 81 значения допустимой погрешности – δ размеров приведены в зависимости от величины допуска изделия – IT. Допустимая погрешность измерения показывает, на сколько можно ошибиться при измерении размера заданной точности в меньшую и в большую сторону, т.е. имеет знаки ± δ.
Для нахождения допустимой погрешности пользуемся табл.П.1.6. [2, с.51] и по таблице П.1.7. [2, с.63] выбираем соответствующие средства измерения.
Данные по выбору измерительных средств.
Таблица 1.6.
Размер | IT ≡ TD ≡ Td , мкм | δ , мкм | ±∆ lim , мкм | Наименование средства измерения |
Æ 118U8 | 54 | 12 | 10 | Рычажный микрометр (i = 0,002 мм). |
Æ 118t7 | 35 | 35 | 10 | Рычажный микрометр (i = 0,002 мм). |
1.10. Выбираем значения шероховатости поверхности отверстия и вала и назначаем финишный способ их обработки.
Определяем значение шероховатости поверхности (мкм) для посадки Ø 146 R11/s10:
для отверстия - RZD = 0,125 х TD ; для вала - Rzd = 0,125 х Td ,
RZD = 0,125 х 54 = 6,75 мкм; Rzd = 0,125 х 35 = 4,375 мкм.
Стандартные значения: RZD = 6,3 мкм, Rzd = 4 мкм.
Финишная (завершающая технологический процесс) обработка: табл.1.7.,1.8. методички
- для отверстия – растачивание на токарных станках чистовое;
- для вала – наружное тонкое точение (алиазное).
1.11. Выполним эскиз сопряжения и деталей:
|
||
|
Рис.1.4. Эскиз сопряжения (а), вала (б) и отверстия (в)
Задача 2.
1.12. По заданной посадке сопряжения заполняем итоговую таблицу и строим схему полей допусков.
Таблица 1.7.
Обозначение заданного соединения Æ 24 G9/h6 | |||
Параметры деталей посадки | Отверстие | Условное обозначение Допуск, мм TD Основное отклонение Предельное отклонение верхнее ES = TD + EI ES = 0,021 + 0,007 = 0,028 (мм) нижнее EI Предельные размеры Dmax = D + ES; Dmax = 24 + 0,028= 24,028 (мм) Dmin = D + EI; Dmin = 24 + 0,007 = 24,007 (мм) |
Æ 24 G7 0,021 (EI) +0,028 +0,007 24,028 24,007 |
Вал | Условное обозначение Допуск, мм Td Основное отклонение Предельное отклонение верхнее es ( мм) нижнее ei = es - Td ; ei = 0 – 0,013 = -0,013 Предельные размеры dmax = d + es; dmax = 24+0 = 24 (мм) dmin = d + ei; dmin = 24 + (-0,013) = 23,987 (мм) |
Æ 24 h6 0,013 (es) 0 -0,013 24 23,987 |
|
Параметры посадки | Номинальный размер,D ; d (мм) Зазор (натяг), Nmax = dmax - Dmin ; Nmax = 24 - 23,987 = 0,013 (мм). Nmin = dmin - Dmax ; Nmin = 23,987 - 24,028 = - 0,041 (мм) Допуск посадки, мм TN = Nmax - Nmin ; TN = 0,013 – (-0,041)= 0,41 мм. Группа посадки Система допусков |
24 0,013 -0,041 0,054 переходная комбинир. |
.
Рис.1.5. Схема полей допусков посадки Æ 24 G9/h6
Задача 3.
1.13. По заданной посадке сопряжения заполняем итоговую таблицу и строим схему полей допусков.
Таблица 1. 8.
Обозначение заданного соединения Æ 54 S9/m8 | |||
Параметры деталей посадки | Отверстие | Условное обозначение ДопускTD (мм) Основное отклонение Предельное отклонение верхнее ES нижнее EI = ES - TD ; EI = -0,053 - 0,074 = -0,127 Предельные размеры Dmax = D + ES; Dmax = 54 + (-0,053) = 53,947 (мм) Dmin = D + EI; Dmin = 54 + (-0,127) = 53,873 (мм) |
Æ 54 S9 0,074 (ES) -0,053 -0,127 53,947 53,873 |
Вал | Условное обозначение Допуск, мм Td Основное отклонение Предельное отклонение верхнее es ( мм) es = ei + Td ; es = 0,011 + 0,046 = 0,057 ( мм) нижнее ei ( мм) Предельные размеры dmax = d + es; dmax = 54+0,057 = 54,057 (мм) dmin = d + ei; dmin = 54 + 0,011= 54,011 (мм) |
Æ 54 m8 0,046 (ei) + 0,057 + 0,011 24 54,057 54,011 |
|
Параметры посадки | Номинальный размер,D ; d (мм) Зазор (натяг), Nmax = dmax - Dmin ; Nmax = 54,057 - 53,873 = 0,184 (мм). Nmin = dmin - Dmax ; Nmin = 54,011 - 53,947 = 0,064 (мм) Допуск посадки, мм TN = Nmax - Nmin ; TN = 0,184– 0,064= 0,12 мм. Группа посадки Система допусков |
54 0,184 0,064 0,12 с зазором комбинир. |
Рис.1.6. Схема полей допусков посадки Æ 54 S9/m8
2. ЗАДАНИЕ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СОЕДИНЕНИЙ, ПОДВЕРГАЕМЫХ СЕЛЕКТИВНОЙ СБОРКЕ
Цель задания:
1. Разобраться в сущности метода селективной сборки соединений.
2. Научиться определять предельные размеры деталей соединений, входящих в каждую группу, групповые допуски деталей, а также предельные групповые зазоры и натяги.
Содержание задания:
1. Определить параметры посадки сопряжения.
2. Определить групповые допуски вала и отверстия.
3. Вычертить схему полей допусков соединения, разделив и пронумеровав поля допусков отверстия и вала на заданное число групп сортировки.
4. Составить карту сортировщика, указав предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе.
5. Определить групповые зазоры или натяги.
Исходные данные:
1. Номинальный размер, мм – Æ 1 8 .
2. Поле допуска: отверстие – N8 , вал - h 8 .
3. Количество групп - 3.
Порядок выполнения:
2.1. Определяем параметры посадки сопряжения Æ 18 N8/h8
TD = 27 мкм. Td = 27 мкм.
ES = - 3 мкм. es = 0
EI = -30 мкм.- 0,003 ei = - 27 мкм.
Æ 18 N8 – 0,03 Æ 18 h8 – 0,027
Определим предельные зазоры и натяги:
Smax = ES – ei = - 3 – (-27) = 24 мкм.
Nmax = es – EI = 0 – (-30) = 30 мкм.
2.2. Величину групповых допусков вала и отверстия определяем путем деления допусков на число размерных групп – n.
n = 3,
Td = Td /n; Td = 27/3 = 9
TD = TD /n; TD = 27/3 = 9
т.е. допуски всех размерных групп вала и отверстия будут равны между собой.
2.3. Выполним схему полей допусков соединения Æ 18 N8/h8 , детали которого следует рассортировать на три размерные группы.
Рис. 2.1. Схема полей допусков соединения Æ 18 N8/h8
2.4. Составим карту сортировщика, указав предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе.
Таблица 2.1.
Карта сортировщика для сортировки на три
размерные группы деталей соединения Æ 18 N8/h8
Номер размерной группы | Размеры деталей, мм | ||
Отверстие | Вал | ||
1 | свыше | 17,97 | 17,973 |
до | 17,979 | 17,982 | |
2 | свыше | 17,979 | 17,982 |
до | 17,988 | 17,991 | |
3 | свыше | 17,988 | 17,991 |
до | 17,997 | 18 |
2.5. Определим групповые зазоры или натяги.
В настоящее время для селективной сборки, как правило, используются посадки, в которых допуски отверстия и вала равны. Поэтому достаточно определить предельные зазоры или натяги только для одной (любой) размерной группы, так как соответствующие предельные зазоры или натяги будут иметь одинаковую величину:
1гр 2гр 3гр
S max = S max = Smax
1гр 2гр 3гр
S min = S min = Smin .
Предельные групповые зазоры равны:
1гр
S max = -0,03 – (-0,018) = - 0,012 мм.
1гр
S min = - 0,03 – 0,027 = - 0,003 мм.
3. ЗАДАНИЕ 3. ВЫБОР ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ, СОПРЯГАЕМЫХ С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ
Цель задания:
Научиться обосновано назначать посадки при сопряжении подшипников качения с валами и корпусами и обозначить эти посадки на чертежах.
Содержание задания:
1. Для заданного подшипника качения определить его конструктивные размеры, серию и вид нагружения колец.
2. Назначить посадки подшипника на вал и корпус.
3. Построить схемы полей допусков.
4. Назначить шероховатость и отклонения формы расположения на посадочные поверхности вала и корпуса под подшипник качения.
5. Вычертить эскизы подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипником, указав на них посадки соединений, размеры деталей, отклонения формы и шероховатость поверхностей.
Исходные данные:
1. Номер подшипника: 209.
2. Номер чертежа узла: 3.
3. Радиальная нагрузка, Н: 8300.
Порядок выполнения:
3.1. Определяем для подшипника качения конструктивные размеры, серию и вид нагружения колец.
Конструктивные размеры в соответствии с ГОСТ 3478-79 выберем в табл.П.1.8. [2, с.53]
наружный диаметр – D = 85;
внутренний диаметр – d = 45;
ширина – В = 19;
радиус закругления фаски – r = 2;
класс – нулевой;
серия подшипника (по нагрузочной способности) – легкая.
3.2. Характер нагружения колец подшипника из условий работы – вращается вал, корпус неподвижен.
3.3. Для циркуляционно нагруженного кольца выбираем посадку по минимальному натягу из условия:
рас . табл.
Nmin ≤ Nmin ,
рас. табл .
где Nmin , Nmin - соответственно расчетный и табличный минимальные натяги, (мм).
|
|
(В – 2r ) 106
где R – радиальная нагрузка на подшипник, Н ;
В – ширина кольца подшипника, мм;
r - радиус фаски, мм;
k – коэффициент зависящий от серии подшипника качения для легкой серии k = 2,8.
|
|
|
|
|
(19 – 2 х 2) 106 15х106
|
≤ N min,
где Nmin = ei – ES – минимальный натяг стандартной посадки;
ei – нижнее отклонение вала;
ES – верхнее отклонение для кольца подшипника, ES = 0.
В связи с тем, что верхнее отклонение колец подшипника ES равно нулю и
Nmin = ei – 0 = ei , посадку следует выбирать по таблице основных отклонений валов [2, с.43] соблюдая условие:
Nmin ≤ ei ,
где ei нижнее отклонение поля допуска вала поля: m 6 .
3.4. Во избежании разрыва кольца, значение максимального натяга (мм) выбранной посадки следует сравнить с значением натяга, допускаемого прочностью кольца
табл .
Nm ax ≤ N доп ,
табл
где Nm ax - максимальный натяг выбранной стандартной посадки;
|
(2k – 2) 103
где N доп – допустимый натяг, мкм;
[σ р ]-допускаемое напряжение на растяжение, для подшипниковой стали [σ р ] 400 Мпа;
d - номинальный размер кольца подшипника, м
|
|
|
(2 х 2,8 – 2) 103 3,6 x 103
20 < 160 – условие выполняется.
3.5. Построим схемы полей допусков сопряжений: наружное кольцо – корпус, внутреннее кольцо – вал:
3.6. Предельные отклонения размеров колец подшипника приведены в табл.3.1.
Допускаемые отклонения размеров колец подшипников качения
класса 0 (ГОСТ 520-71)
Таблица 3.1.
Номинальные внутренние диаметры, мм | Отклонения, мм | Номинальные наружные диаметры, мм | Отклонения диаметра наружного кольца подшипника, мм | ||||||
диаметра внутреннего кольца подшипника | ширина подшипника | ||||||||
свыше | до | верх. | ниж. | верх. | ниж. | свыше | до | верх. | ниж. |
30 | 50 | 0 | -12 | 0 | -120 | 80 | 120 | 0 | -15 |
Рис.3.1. Схема полей допусков соединений:
а – внутреннее кольцо-вал, б – наружное кольцо – корпус.
3.7. На присоединительные поверхности деталей под подшипники качения ограничиваются допустимые отклонения формы и предельные значения торцевого биения заплечиков валов и отверстий корпусов. Отклонения формы на посадочные поверхности вала и корпуса для подшипников 0 и 6 классов точности должны составлять одну треть от допуска на диаметр.
3.8. При нулевом классе точности подшипника параметры шероховатости поверхностей посадочных поверхностей валов и отверстий в корпусах не должны превышать величин:
при диаметре кольца d ( D ) ≤ 80 мм – Ra = 1,25 мкм.
d ( D ) > 80 мм – Ra =2,5 мкм
Допуск цилиндричности:
Td /3 = 0,012/3 ≈ 0,004TD = 0,015/3 ≈ 0,005
Подшипник качения очень чувствителен к шероховатости.
3.9. Вычертим эскизы подшипникового сопряжения с обозначением посадок, отклонений размеров, отклонений формы и шероховатости поверхностей.
Рис.3.2. Обозначения посадок, отклонений на чертежах деталей
сопрягаемых с подшипниками качения
4. ЗАДАНИЕ 4. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Цель задания:
Научиться выбирать посадки деталей шпоночного соединения и устанавливать отклонения размеров его деталей, обозначать посадки на чертежах.
Содержание задания:
1. По заданному номинальному размеру сопряжения «вал-втулка» определить основные размеры шпоночного соединения.
2. По заданному виду соединения выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки и построить схему полей допусков.
3. Назначить поля допусков и определить предельные отклонения остальных размеров шпоночного соединения.
4. Рассчитать размерные характеристики деталей шпоночного соединения и представить их в виде сводной таблицы
5. Определить предельные зазоры и натяги в соединениях «вал-втулка», «шпонка-паз вала», «шпонка паз втулки».
6. Вычертить эскизы шпоночного соединения и его деталей с обозначением посадок, полей допусков, отклонений и шероховатости.
Исходные данные:
1. Диаметр вала, мм – 72.
2. Конструкция шпонки – призматическая.
3. Вид соединения и характер производства – нормальное.
Порядок выполнения:
4.1. По заданному номинальному размеру сопряжения «вал-втулка» определяем основные размеры шпоночного соединения с призматическими шпонками
(ГОСТ 23360-78 и табл.П.1.11 [2, с.55]):
ширина - b = 20 мм;
высота – h = 12 мм;
интервал длин l от 56 до 220;
глубина паза: на валу t 1 = 7,5 мм.
во втулке t 2 = 4,9 мм.
Принимаем l = 70 мм
4.2. Выбор полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки нормальный
4.3. Назначение полей допусков для призматической шпонки:
высота шпонки h – по h 11 (h > 6 мм),
длина шпонки l – по h 1 4 , длина паза вала и втулки – по H 15 ,
глубина паза вала t 1 и втулки t 2 - по H 12 .
4.4. Рассчитаем размерные характеристики деталей шпоночного соединения и запишем в таблицу 4.1.
Таблица 4.1.
Размерные характеристики деталей шпоночного соединения
Наименование размера | Номин. размер, мм | Поле допуска | Предельные отклонения, мм | Предельные размеры. мм | Допуск размера, мм | ||
верхнее | нижнее | max | min | ||||
Ширина шпонки | 20 | h9 | 0 | -0,052 | 20,00 | 19,948 | 0,052 |
Высота шпонки | 12 | h11 | 0 | -0,110 | 12,000 | 11,890 | 0,11 |
Длина шпонки | 70 | h14 | 0 | -0,620 | 50,000 | 70,740 | 0,62 |
Ширина паза вала | 20 | N9 | 0 | -0,052 | 20,052 | 20,000 | 0,052 |
Глубина паза вала t1 | 7,5 | H12 | +0,15 | 0 | 7,650 | 7,500 | 0,150 |
Длина паза вала | 70 | H15 | +1,2 | 0 | 51,200 | 70,000 | 1,200 |
Ширина паза втулки | 20 | Js9 | +0,026 | -0,026 | 20,026 | 19,974 | 0,052 |
Глубина паза втулки t1 | 4,9 | H12 | +0,120 | 0 | 5,020 | 4,9 | 0,120 |
4.5. Определим предельные зазоры и натяги в шпоночных соединениях:
- по диаметру «вал-втулка» 72 H 9/ h 9
посадка с зазором: ES = +0,074 мм. EI = 0. е s = 0. ei = -0,074 мм.
Smax = ES – ei ; Smax = 0,074 – (-0,074) = 0,148 мм.
Smin = EI – es; Smin = 0 – 0 = 0.
Т S = Smax – Smin ; Т S = 0,148 – 0 = 0,148 мм.
- по ширине шпонка-паз вала 20 N 9/ h 9
посадка с зазором: ES = 0. EI = -0,043 мм. е s = 0. ei = -0,043 мм.
Smax = ES – ei; Smax = 0 + (-0,043) = -0,043 мм.
Smin = EI – es; Smin = (-0,043) – 0 = -0,043 мм.
Т S = Smax – Smin ; Т S = -0,043 – (-0,043) = 0.
- по ширине шпонка-паз втулки 20 Js 9/ h 9
посадка с зазором: ES = -0,026 мм. EI = +0,026 мм. е s = 0. ei = -0,043 мм
Smax = ES – ei; Smax = -0,026 - (-0,043) = 0,017 мм.
Smin = EI – es; Smin = 0,026 – 0 = 0,026 мм.
Т S = Smax – Smin ; Т S = 0,017 – 0,026 = -0,009 мм.
Построим схему полей допусков шпоночного соединения: N9; h9; h9; js9.
Рис.4.1. Схема полей допусков шпоночного соединения
4.6. Вычертим эскизы шпоночного соединения и его деталей с обозначением посадок, полей допусков, отклонений и шероховатости.
Рис. 4.2. Эскиз шпоночного соединения и его деталей.
5. ЗАДАНИЕ 5. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Цель задания:
Научиться расшифровывать условные обозначения шлицевого соединения и его деталей на чертежах; по обозначению соединения определять предельные отклонения и предельные размеры всех элементов соединения; правильно изображать схемы полей допусков, эскизы соединения и его деталей.
Содержание задания:
1. По заданному условному обозначению шлицевого соединения дать его полную расшифровку.
2. Рассчитать размерные характеристики всех элементов шлицевого соединения и представить их в виде сводной таблицы.
3. Вычертить схемы полей допусков центрирующих элементов соединения.Вычертить эскизы соединения и его деталей с простановкой размеров, посадок, отклонений и шероховатости.
Исходные данные : D – 8 x 62 x 72 H7 / g6 x 12 F8 / e8
Порядок выполнения:
5.1.Поусловномуобозначению шлицевого соединения дадим ему расшифровку.
При центрировании по наружному диаметру с числом зубьев z = 8, внутренним диаметром d – 62 мм, наружным диаметром D – 72 мм, шириной зуба b – 12 мм:
D – 8 x 62 х 72 H7/g6 х 12 F8/e8
Условное обозначение отверстия втулки и вала того же соединения:
втулка - D – 8 x 62 х 72 H7 х 12 F8 ,
вал - d – 8 x 62 х 72 g6 х 12 e8.
5.1.1. Центрирование по наружному диаметру D целесообразно, когда твердость материала втулки допускает калибровку протяжкой, а вал – фрезерование до получения окончательных размеров зубьев.
5.2. Рассчитаем размерные характеристики всех элементов шлицевого соединения и представим их в виде сводной таблицы 5.2.
Таблица 5.2.
Номи-нальный размер | Поля допусков | Предельный отклонения | Предельные размеры | Допуск размера | |||
ES(es) | EI(ei) | max | min | ||||
1. Центрирующие элементы d и b | |||||||
Отверстие | 72 | H7 | +0,030 | 0 | 72,030 | 72,000 | 0,030 |
Вал | 72 | g6 | -0,010 | -0,040 | 71,990 | 71,960 | 0,030 |
Ширина впадин отверстия | 12 | F8 | +0,043 | +0,016 | 12,043 | 12,016 | 0,027 |
Толщина шлицев вала | 12 | e8 | -0,032 | -0,059 | 11,968 | 11,941 | 0,027 |
2. Нецентрирующие элементы D | |||||||
Отверстие | 62 | H11 | +0,190 | 0 | 62,190 | 72,000 | 0,190 |
Вал | 62 | а11 | -0,340 | -0,530 | 61,660 | 61,470 | 0,190 |
5.3. Вычертим схемы полей допусков центрирующих элементов соединения (Smin = EI – es, Smax = ES – ei):
Рис. 5.1. Схемы полей допусков центрирующих элементов шлицевого соединения
Рис. 5.2. Схемы полей допусков нецентрирующих элементов
шлицевого соединения
5.4. Вычертим эскизы соединения и его деталей с простановкой размеров, посадок, отклонений и шероховатости.
Рис.5.4. Чертеж шлицевого вала с прямобочным профилем зубьев
Рис.5.5. Чертеж шлицевой втулки с прямобочным профилем зубьев
6. ЗАДАНИЕ 6. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНУЮ ЦЕПЬ МЕТОДОМ ПОЛНОЙ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ
Цель задания:
Научиться составлять размерные цепи и рассчитывать допуски на их составляющие звенья методом полной взаимозаменяемости.
Содержание задания:
1. По заданному сборочному чертежу сделать размерный анализ (установить звенья, входящие в размерную цепь, разделить звенья на увеличивающие и уменьшающие), изобразить расчетную схему размерной цепи.
2. Проверить правильность составления размерной цепи по номинальным размерам.
3. Определить допуски и отклонения всех составляющих звеньев методом одного квалитета, обеспечивающим полную взаимозаменяемость.
Исходные данные:
Таблица 6.1.
Вариант | B1 | № подш. |
B3 | B4 | B5 | B6 | № подш. |
А∆ |
23 | 233 | 406 | 15 | 60 | 60 | 50 | 406 | +0, 5 2-0,9 |
Порядок выполнения:
6.1. Построим расчетную схему
Рис.6.1. Расчетная схема размерной цепи
6.2. Проведем проверку правильности составления размерной цепи на основе значений номинальных размеров всех звеньев по формуле:
m-1 n ув. P ум.
А∆ = ∑ Аj = ∑ Аj = ∑ Аj ,
1 1 1
где А∆ - номинальный размер замыкающего звена;
∑ Аj – сумма размеров всех составляющих звеньев;
∑ Аj - сумма размеров всех увеличивающих звеньев;
∑ Аj - сумма размеров всех уменьшающих звеньев.
В моем примере использован подшипник № 406.
Согласно исходным данным значения уменьшающих звеньев B2 и B7 равны и имеют стандартные отклонения: B2 = B7 = 23 -0,1 0 0
B∆ = B1 – (B2 + B3 + B4 + B5 + B6 + B7 );
B∆ = 233 – (23+15+60+60+50+23),
B∆ = 233 – 231 = 2,0
6.3.1. Определим коэффициент точности размерной цепи (среднего числа единиц допуска):
ТА∆ - ∑ ТАизв
а =
∑ i j
где ТА∆ - допуск замыкающего звена,
∑ ТАизв – сумма допусков составляющих звеньев, допуски которых заданы.
∑ ij – сумма единиц допусков составляющих звеньев, допуски которых следует определить.
Имеем:
+0, 5
B∆ = 2–0,9
т.е. EI B∆ = -900мкм
ES B∆ = + 500 мкм
ТА∆ = +400 – (-900) = 1300 мкм.
Известные звенья:
B2 = B7 = 23 -0,1 0 0 [2, с.53] d = 90).
ТB∆ = + 500 - (-900) = 1400 мкм;
∑ТB изв = ТB2 + ТB7 ;∑ТB изв = 100 + 100 = 200 мкм.
Таблица 6.2.
Звено | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
Номинальный размер | 233 | изв. | 15 | 60 | 60 | 50 | изв. | |
Единица допуска i j | 2,89 | - | 1,56 | 1,86 | 1,86 | 1,56 | - | ∑ i j = 9,73 |
Коэффициент точности размерной цепи:
а = (1400 – 200) / 9,73= 123
По найденному коэффициенту а определяем номер квалитета (табл. П.1.2. [2, с.42]): IT = 11.
6.3.2. Назначаем допуски и предельные отклонения на составляющие звенья.
Таблица 6.3.
Допуски и предельные отклонения составляющих звеньев в 11 квалитете
Звено | 1 | 2* | 3 | 4 | 5 | 6 | 7* | |
Номинальный размер, мм | 233 | изв. | 15 | 60 | 60 | 50 | изв. | |
Допуск, мкм | 290 | 100 | 110 | 190 | 190 | 160 | 100 | ΣТAj=1140 |
Основное отклонение | h | - | h | h | h | h | - | |
Нижнее отклонение, EIAj | -290 | -100 | -110 | -190 | -190 | -160 | -100 | |
Верхнее отклонение, ESAj | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
6.3.3. Проверим условное обеспечения полной взаимозаменяемости:
ТB∆ = ∑ТBj, где ∑ТBj – сумма допусков всех составляющих
звеньев размерной цепи.
1400 ¹ 1140 (расхождение в равенстве составляет 18 %).
6.3.4. Выберем корректирующее звено и рассчитаем его предельные отклонения.
Допуск корректирующего звена определяется по формуле:
m - 2
ТBкор = ТB∆ - ∑ТBj,
1 Таблица 6.4.
Звено | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
Номин.размер, мм | 233 | 23 | 15 | 60 | 60 | 50 | 23 | |
Допуск, мкм | 290 | 100 | 110 | 190 | 190 | 160 | 100 | ΣТB j =1140 |
Расчет для корректировки | 290 | 100 | 110 | 190 | кор | 160 | 100 | ΣТB j = 950 |
Согласно таблицы 6.4. ΣТB j = 950 мкм.
Допуск B5 , как корректирующего звена, изменится в сторону увеличения.
ТB5 ≡ ТB кор – ΣТB j ;
ТB5 ≡ ТB кор = 1400 – 1130 = 450 (мкм)
Расчет предельных отклонений корректирующего звена занесем в табл.6.5.
Таблица 6.5.
Номер звена | Увеличивающие звенья | Уменьшающие звенья | ||
Нижнее отклонения EI ув |
Верхнее отклонение ES ув |
Нижнее отклонение EI ум |
Верхнее отклонение ES ум |
|
1 | -290 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0 | 0 | -100 | 0 |
3 | 0 | 0 | -110 | 0 |
4 | 0 | 0 | -190 | 0 |
5 | Корректирующее звено, его отклонения определяются на основе данных таблиц | |||
6 | 0 | 0 | -160 | 0 |
7 | 0 | 0 | -100 | 0 |
∑ EIув = -290 | ∑ ESув = 0 | ∑ EIум = -660 | ∑ ESум = 0 |
Предельные отклонения для уменьшающего корректирующего звена B5
ES BУВ кор = Σ EJ BjУМ + ES B∆ – Σ ES BjУВ ; ES BУВ кор = 660 + 500 – 0 = –160 (мкм).
EJ BУВ кор = Σ ES BjУМ + EJ B∆ – Σ EJ BjУВ ; EJ BУВ кор = 0 + (900) – (–290) = – 610 мкм.
Проверка допуска корректирующего звена
ТBУМ кор = ES BУМ кор - EI BУМ кор ;
ТBкор = –160 – (–610) = 450 мкм.
Результаты расчетов занесем в табл.6.6.Таблица 6.6.
Результаты размерного анализа цепи
Наиме-нование размеров | Обознач размера, мм | Номин. размер мм |
Ква-ли- тет |
Допуск размер мм |
Поле допус-ка | Предельные отклонения, мм |
Предельные размеры, мм | ||
верхн | нижн. | max | min | ||||||
Замыкающий | B∆ | 2 | – | 1,4 | – | +0.50 | –0,900 | 2,5 | 1,1 |
Составляющие | B1 | 233 | 11 | 0,290 | h | 0 | –0,290 | 233 | 232,71 |
B2 | 23 | – | 0,100 | – | 0 | –0,100 | 23 | 22,9 | |
B3 | 15 | 11 | 0,110 | h | 0 | –0,110 | 15 | 14,89 | |
B4 | 60 | 11 | 0,190 | h | 0 | –0,190 | 60 | 59,81 | |
B5 | 60 | 11 | 0,450 | Кор. | -0,160 | –0,450 | 60 | 59,39 | |
B6 | 50 | 11 | 0,160 | h | 0 | –0,160 | 50 | 49,84 | |
B7 | 23 | – | 0,100 | – | 0 | –0,100 | 23 | 22,9 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Серый И.С. «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения» - М.: Колос, 1981.
2. Методические указания к курсовой работе по разделу «Основы взаимозаменяемости» /Сост. В.И.Угланов. Костромская ГСХА – Кострома, 2001.
3. Общие требования и правила оформления расчетно-пояснительных записок при курсовом и дипломном проектировании на инженерных факультетах: Методические указания /Сост. В.И.Угланов. Костромская ГСХА – Кострома, 1999.
4. Методические указания по проверке правильности использования терминологии: наименований и обозначений физических величин и их единиц при курсовом и дипломном проектировании на инженерных факультетах / Сост. В.И.Угланов. Костромская ГСХА – Кострома, 1996.
Похожие рефераты:
Метрология и нормирование точности, шпиндельная головка + контрольная по нормирование точности
Зубчатые колеса и их изготовление
Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання
Размерный анализ сборочной единицы (тихоходного вала редуктора)
Соединения деталей и узлов машин
Методические указания по технической механике
Расчет и выбор посадок для различных соединений
Гладкое цилиндрическое соединение. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке
Материалы и расчетные характеристики подшипников качения для условия сухого трения
Расчет редуктора привода стружкоуборочного конвейера
Практические расчёты посадок, размерных цепей, калибров в машиностроении
Проектування та аналіз роботи вузла редуктора
Расчёт на прочность закрытой цилиндрической одноступенчатой передачи и её проектирование