Курсовая работа
«Метрология, взаимозаменяемость, стандартизация, сертификация»
Вариант № 5
Выполнил:
студент гр.2323С225
Козлов А.А.
Проверил:
Шабалин Ю.А.
Самара 2012
Реферат
Курсовая работа: 18 страниц, 1 таблица, 6 рисунков, приложение: 2 чертежа формата А3.
ДОПУСК, ПОСАДКА, ЗАЗОР, НАТЯГ, КАЛИБР, РЕЗЬБА, ШПОНКА.
Обоснованно назначены посадки для типовых соединений деталей машин заданной сборочной единицы и выполнен их расчёт. Также рассчитаны исполнительные размеры калибра-скобы и калибра-пробки, методами максимума-минимума и теоретико-вероятностным решена обратная задача при расчёте размерной цепи. Выполнены рабочие чертежи вала, колеса и общий чертёж.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение..........................................................5
1. Определение номинальных размеров соединений......................6
2. Посадки подшипника.......................................... 7
3. Допуски и посадки резьбовых соединений...........................10
4. Расчет посадок с натягом………………........................... 11
5. Расчет исполнительных размеров калибров..........................14
Заключение.......................................................17
Список используемых источников................................... 18
ВВЕДЕНИЕ
При изготовлении деталей нельзя обеспечить точных совпадений их действительных размеров с размерами заданными на чертеже. Отклонения от заданного размера появляются в результате неточности изготовления на станке и неточностей инструментов. Для того чтобы деталь была годна к целевому применению, необходимо выдержать величину каждого размера между двумя предельными отклонениями, разность которых образует допуск на изготовление детали. В данной работе будет представлен выбор посадок и их расчет для деталей сборочной единицы.
1. Определение номинальных размеров заданных сопряжений
Сопряжение 1
Посадка внутреннего кольца подшипника на вал:
dп =20 мм.
Сопряжение 2
Посадка внешнего кольца в корпус редуктора:
Dп=40мм.
Сопряжение 3
Шпоночное соединение:
hшпоки=6мм.
bн=6мм.
Сопряжение 4
Резьбовое соединение:
М=7х1
т.к. заданная резьба крепёжная, выбираем нормальный (крупный) шаг
Сопряжение K
Сопряжение распорного кольца с валом:
Dн=20мм.
Сопряжение Р
Расчет посадки:
Dн=20мм.
Посадки подшипника
Посадка внутреннего кольца подшипника на вал
Так как подшипник работает по схеме, когда вращается внутреннее кольцо с валом, а наружное в корпусе неподвижно, внутреннее кольцо на вал должно устанавливаться с небольшим, но гарантированным натягом по шестому квалитету точности.
Схема полей допусков приведена на рисунке 1.
Предельные отклонения диаметра внутреннего кольца подшипника:
Верхнее отклонение ES= 0
Нижнее отклонение EI= -8мкм
Предельные размеры отверстия внутреннего кольца подшипника
dп мах=dп+ES=20;
dп мin=dп+EI=19.92;
| L6 |
| K6 |
| es=18 |
| ei=+2 |
| ES=0 |
| EI=-8 |
Предельные отклонения вала:
ei=+2; es=ei+Td=2+13=15мкн.
EI=-8мкм; ES=0;
Td=13
Предельные размеры вала:
dmax=dп + es= 20 + 0.018 =20.018
dmin=dп + ei= 20 + 0.002 =20.002
Nmax=dmax - dпmin= 20.018 - 19.92 =0.098
Nmin=dmin - dпmax= 20.002 - 20 =0.002
Допуск посадки с натягом:
Tn=Nmax-Nmin= K6+L6 =0 - 8= -8
2.2 Посадка наружного кольца на корпус:
Так как подшипник работает по схеме, когда вращается внутреннее кольцо с валом, а наружное в корпусе неподвижно, внешнее кольцо на вал должно устанавливаться в корпус с небольшим, но гарантированным зазором. Это даст возможность наружному кольцу во время работы постепенно проворачиваться – это облегчит распределение выроботки на беговой дорожке.
Схема полей допусков приведена на рисунке 2.
Предельные отклонения диаметра внутреннего кольца подшипника:
Верхнее отклонение ES= +35мкм
Нижнее отклонение EI= 0
Предельные размеры отверстия внутреннего кольца подшипника
, 
, 
| l6 |
| h7 |
| ES=35 |
| EI=0 |
| es=0 |
| ei=-15 |
Предельные размеры отверстия внутреннего кольца подшипника
dп мах=Dп+ES=40+0.035=40.035;
dп мin=Dп+EI=40;
Предельные размеры вала:
dmax=Dп + es= 40
dmin=Dп + ei= 40 +0.015=40.015
Nmax= dпmin -dmax = 40 - 40 =0
Nmin= dпmax -dmin = 40.035 – 40.015 =0.020
Допуск посадки с натягом:
Tn=Nmax-Nmin= K6+L6 =0-20= -20
.
3. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Для регулирования относительного положения вала регулировочными винтами, выбираем скользящую посадку, причём посадка резьбы корпуса 6Н, посадка резьбы вала 6g.
Исходные данные: D=d=7мм, класс точности – средний.
Определим и запишем в сводную таблицу 4 параметры резьбы, значения предельных отклонений, а также значения зазоров.
Таблица 4
Номинальные размеры резьбового соединения 
| |||||
| 
| 
| |||
Внутренняя резьба (гайка) 
| |||||
| 
| 
| 
| 
| 
|
| не огранич. | +160 | +236 | |||
| 
| 
| 
| 
| 
|
| не огранич. | 6.35 | 6.51 | 5.917 | 6.153 | |
Наружная резьба (болт) 
| |||||
| 
| 
| 
| 
| 
|
| -26 | не огранич. | -26 | -144 | -26 | не огранич. |
| 
| 
| 
| 
| 
|
| 19.992 | 20.002 | 6.424 | 6.206 | 5.891 | не огранич. |
| Величина предельных зазоров, мкм | |||||
| 
| 
| 
| 
| 
|
| не огранич. | не огранич. |
Изобразим схему полей допусков для резьбового соединения на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема полей допусков для резьбового соединения
4. РАСЧЕТ ПОСАДОК С НАТЯГОМ
Действующие нагрузки:
- крутящий момент
- осевая сила
Геометрические параметры зубчатого колеса:
- длина соединения;
- номинальный диаметр соединения;
- диаметр впадин зубчатого колеса;
- диаметр впадин зубчатого колеса;
- коэффициент трения на сопрягаемых поверхностях при механической запрессовке;
- коэффициент Пуассона;
Материал зубчатого венца – сталь 40XH (
, 
)
Материал ступицы – сталь 45 (
, 
)
1. Из условия неподвижности соединения определяем требуемое минимальное давление на контактных поверхностях соединения, коэффициенты Ламе 
и 
, величину наименьшего натяга:
При совместном действии крутящего момента и осевой силы:
, где 
2. Определяем максимальное допустимое давление, при котором отсутствуют пластические деформации соединяемых деталей:
Выбираем наименьшее из двух полученных значений pdmax=80,04
Определим величину наибольшего расчётного натяга:
По [2] (стр.31) 
3. Определяем поправку, учитывающую снятие неровностей при запрессовке:
, где 
, 
.
С учётом поправки определяем минимальную и максимальную величины функциональных натягов:
;
.
По данным (ГОСТ 25364-88 и ГОСТ 25347-82) выбираем посадку, удовлетворяющую условиям:
;
.
где: 
и 
– значения натяга, обеспечиваемые какой-либо стандартной посадкой.
Для нашего случая подходят посадки 
(она более предпочтительна т. к. для неё имеется в наличии достаточно режущего и измерительного инструмента и при образовании этой посадки не требуется больших усилий).
Изобразим схему полей допусков для посадки 
на рисунке 4.
| u6 |
| es=133 |
| ei=87 |
| ES=30 |
| EI=-8 |
| H7 |
Рисунок 4. Расположение полей допусков