Посадки і допуски

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст
3
4
5
6
11
14
17
19
22
25
29
32
35
36


Вступ
Завдання 1: Вибір посадки з натягом
Завдання 2: Розрахунок перехідної посадки на ймовірність отримання натягов і зазорів
Завдання 3: Контроль розмірів (розрахунок виконавчих розмірів калібрів і контркалібров)
Завдання 4: Вибір посадки кілець підшипника
Завдання 5: Метод центрування і вибір посадки шліцьового з'єднання
Завдання 6: Ступінь точності і контрольовані параметри циліндричної зубчастої передачі
Завдання 7: Розрахунок розмірного ланцюга для забезпечення заданого замикаючого ланки
Завдання 8: Основні розміри і граничні відхилення різьбових з'єднань
Завдання 9: Визначення виду шпоночно з'єднання
Висновок
Список використаної літератури

Введення
Курсовий проект включає в себе вирішення завдань за темами:
1. Посадки;
2. Шліцьові з'єднання;
3. Зубчаста передача;
4. Різьбові з'єднання;
5. Шпонкові з'єднання;
6. Розмірні ланцюги.
Метою рішення завдань є більш глибоке засвоєння основних теоретичних положень та набуття навичок з вибору посадок для різного з'єднання деталей залежно від їх технічного призначення (різьбові, шпонкові та інші сполуки), щодо складання та рішенням розмірних ланцюгів, а також вдосконалення навичок пошуку та використання нормативних документів (ГОСТ, СТ РЕВ і т.д.) і табличних даних.

1. Розрахувати та вибрати посадку для з'єднання 2-3 при наступних вихідних даних:
Крутний момент M кр = 0
Осьова сила P ос = 5300 Н
Номінальний діаметр d = 56 мм
Довжина контакту l = 40 мм
Коефіцієнт тертя-зчеплення f = 0,13
Діаметр внутрішнього отвору d 1 = 50 мм
Діаметр втулки d 2 = 78 мм
Матеріал валу Сталь 45
Матеріал втулки БрО4Ц4С17
Вид запресовування Механічна
Висота мікронерівностей валу R zd = 5 мкм
Висота мікронерівностей втулки R zD = 10 мкм
Робоча температура з'єднання t = 60 С
Умови працездатності:
1. Відсутність прослизання;
2. Відсутність пластичних деформацій в з'єднанні.
При розрахунках використовуються висновки завдання Ляме (визначення напружень і переміщень у товстостінних порожнистих циліндрах).
За відомим значенням зовнішніх навантажень (M кр; P ос) і розмірам з'єднання (d; l) визначається необхідна мінімальна питомий тиск на контактних поверхнях з'єднання за формулою [1.1]:
, [1.1]
де P ос - поздовжня осьова сила, яка прагне зрушити одну деталь щодо іншої; M кр - крутний момент, прагне повернути одну деталь щодо іншої; l - довжина контакту сполучених поверхонь; f - коефіцієнт тертя-зчеплення.

За отриманого значення p визначається необхідна величина найменшого розрахункового натягу N 'min [1.2]
, [1.2]
де E 1 і E 2 - модулі пружності матеріалів деталей; c 1 і c 2 - коефіцієнти Ляме, що визначаються за формулами [1.3] та [1.4]
, [1.3]
, [1.4]
де d 1 - діаметр внутрішнього отвору; d 2 - діаметр втулки; μ 1 і μ 2 - коефіцієнти Пуассона.
Приймаються значення E 1 = 1,96 · 10 5 Н / мм 2, E 2 = 0,84 · 10 5 Н / мм 2, μ 1 = 0,3, μ 2 = 0,35 (табл. 1.106, стор 335. Мягков том 1).


Визначаються з урахуванням поправок до N 'min величина мінімального допустимого натягу [1.5]
, [1.5]
де γ ш - поправка, що враховує зминання нерівностей контактних поверхонь деталей при утворенні сполуки [1.6]
[1.6]

γ t - поправка, яка враховує відмінність коефіцієнтів лінійного розширення матеріалів деталей [1.7]
, [1.7]
де α D і α d - Коефіцієнти лінійного розширення матеріалів; - Різниця між робочою і нормальною температурою

Приймаються значення α D = 17,6 · 10 -6 град -1, α d = 11,5 · 10 -6 град -1 (табл. 1.62, стор 187-188, Мягков том 1).


На основі теорії найбільших дотичних напружень визначається максимальне допустиме питомий тиск [p max], при якому відсутня пластична деформація на контактних поверхнях деталей. В якості [p max] береться найменше з двох значень, визначених за формулами [1.8] та [1.9]
, [1.8]
, [1.9]
де σ Т1 і σ Т2 - межа плинності матеріалів деталей.
Приймаються значення σ Т1 = 355 МПа (табл. 3, стор 97, Ануров том 1), σ Т2 = 147 МПа (табл. 68, стор 198, Ануров том 1).



Визначається величина найбільшого розрахункового натягу N 'max [1.10]
[1.10]

Визначається з урахуванням поправок до N 'min величина максимального допустимого натягу [1.11]
, [1.11]
де γ уд - коефіцієнт питомого тиску у торців охоплює деталі.
Приймається значення γ уд = 0,93 (за графіком мал. 1.68, стор 336, Мягков том 1).

Вибирається посадка з таблиць системи допусків і посадок (табл.1.49, стор 156, Мягков том 1)
,
для якого N max = 106 мкм <[N max], N min = 57 мкм> [N min].

рис.1.1

рис.1.2

рис.1.3

2. Для з'єднання 16-17 визначити імовірнісні характеристики заданої перехідною посадки: .

рис.2.1

рис.2.2
Розраховується посадка, і визначаються мінімальний і максимальний натяг [2.1], [2.2], [2.3]
, [2.1]
, [2.2]
, [2.3]
поля допусків [2.4], [2.5]
, [2.4]
, [2.5]
де ВО - верхнє відхилення отвору; по - верхнє відхилення вала; АЛЕ - нижнє відхилення отвору; але - нижнє відхилення вала. (ВО = 30 мкм, АЛЕ =- 10 мкм, у = 25 мкм, але = 0 мкм)



Визначається середнє квадратичне відхилення натягу (зазору) за формулою [2.6]
[2.6]

Визначається межа інтегрування [2.7]
[2.7]

Приймається значення функції Ф (1.65) = 0.4505 (табл. 1.1, стор 12, Мягков том 1).
Розраховується ймовірність натягов [2.8] (або відсоток натягов [2.9]) і ймовірність зазору [2.10] (або відсоток зазорів [2.11]):
[2.8]
[2.9]
[2.10]
[2.11]
ймовірність натягу
відсоток натягу
ймовірність зазору
відсоток зазору

рис.2.3

3. Розрахувати виконавчі розміри гладких граничних калібрів (контркалібров) для контролю деталей з'єднання: 16-17.
Розрахунок виконавчих розмірів калібру-скоби для валу h7

рис.3.1

Прохідна сторона розраховується за формулою [3.1], межа зносу - [3.2], непрохідна сторона - [3.3]
, [3.1]
, [3.2]
, [3.3]
де d - номінальний діаметр вала; по - верхнє відхилення вала; але - нижнє відхилення вала; Z 1 - відхилення середини поля допуску на виготовлення прохідного калібру для валу щодо найбільшого граничного розміру вироби; Y 1 - допустимий вихід розміру зношеного прохідного калібру для валу за кордон поля допуску вироби.
Приймаються значення Z 1 = 4 мкм, Y 1 = 3 мкм (табл. 2, стор 8, ГОСТ 24853-81).


Допуску на виготовлення калібрів для валу (прохідний і непрохідний сторони) приймається H 1 = 5 мкм (табл. 2, стор 8, ГОСТ 24853-81).
Допуску на виготовлення контркалібров для валу (прохідний і непрохідний боку, межі зносу) приймається H р = 2 мкм (табл. 2, стор 8, ГОСТ 24853-81).
Виконавчі розміри калібру-скоби:
прохідна сторона ,
непрохідна сторона .
Виконавчі розміри контркалібра-скоби:
прохідна сторона ,
непрохідна сторона ,
межа зносу .

рис.3.2
Розрахунок виконавчих розмірів калібру-пробки для отвору Js8

рис.3.3
Прохідна сторона розраховується за формулою [3.4], межа зносу - [3.5], непрохідна сторона - [3.6]
, [3.4]
, [3.5]
, [3.6]
де D - номінальний діаметр вала; ВО - верхнє відхилення отвору; АЛЕ - нижнє відхилення отвору; Z - відхилення середини поля допуску на виготовлення прохідного калібру для отвору щодо найменшого граничного розміру вироби; Y - допустимий вихід розміру зношеного прохідного калібру для отвори за кордон поля допуску вироби.
Приймаються значення Z = 7 мкм, Y = 5 мкм (табл. 2, стор 8, ГОСТ 24853-81).


Допуску на виготовлення калібрів для отвору (прохідний і непрохідний сторони) приймається H = 5 мкм (табл. 2, стор 8, ГОСТ 24853-81).
Виконавчі розміри калібру-скоби:
прохідна сторона ,
непрохідна сторона .

рис.3.4

4. Вибрати посадки для кілець 7 і 8 підшипника № 421.
Клас точності 0
Радіальна реакція в опорах R = 45 кН
Перевантаження 100%
Характер навантаження: вал, що обертається
Діаметр внутрішнього кільця d = 105 мм
Діаметр зовнішнього кільця D = 260 мм
Ширина підшипника B = 60 мм
Ширина фаски кільця підшипника r = 4 мм
При характері навантаження - вал, що обертається внутрішнє кільце відчуває циркуляційний навантаження, зовнішнє - місцевий. Інтенсивність навантаження підраховується за формулою [4]
, [4.1]
де R - радіальна реакція в опорах; B - ширина підшипника; r - ширина фаски кільця підшипника, k П - динамічний коефіцієнт посадки, що залежить від характеру навантаження (при перевантаженні до 150%, помірних поштовхах і вібрації k П = 1); F - коефіцієнт, що враховує ступінь ослаблення посадкового натягу при підлогою валі або тонкостінному корпусі (при суцільному валі F = 1, табл. 4.90, стор 286, Мягков том 2); F A - Коефіцієнт нерівномірності розподілу радіального навантаження R між рядами роликів (F A = 1 для радіальних і радіально-наполегливих підшипників).

Вибирається посадка для валу (табл. 4.92, стор 287, Мягков том 2), для корпусу (табл. 4.93, стор 289, Мягков том 2).
У відповідності до класу точності підшипника вибираються посадки кілець:
внутрішнє L0 -20 (табл. 4.82, стор 273, Мягков том 2),
зовнішнє l0 -35 (табл. 4.83, стор 276, Мягков том 2).

рис.4.1

рис.4.2

5. Визначити метод центрування і вибрати посадку шліцьового з'єднання 13-14.
Число шліців z = 16
Зовнішній діаметр D = 82 мм
Матеріал валу Сталь 45
Матеріал втулки БрО4Ц4С17
У зв'язку з тим, що твердість матеріалу валу (HB вал = 255 по ГОСТ 1051-88) більше твердості матеріалу втулки (HB втулка = 60 по табл. 68, стор 198, Ануров том 1) і механізм не реверсивний, вибирається метод центрування по зовнішньому діаметру. Приймаються число зубів z = 16, внутрішній діаметр d = 72 мм , Зовнішній діаметр D = 82 мм , Бокова поверхня зуба b = 7 мм (Табл. 4.71, стор 251, Мягков том 2).
Вибирається посадка (Табл. 4.72, 4.75, стор 252 - 253, Мягков том 2).

рис.5.1

рис.5.2

ріс.5.3

ріс.5.4

рис.5.5

6. Встановити ступінь точності і контрольовані параметри зубчастої пари 10-11.
Модуль m = 10 мм
Кількість зубів z = 25
Швидкість v = 5 м / с
Вид сполучення Д
За формулами [6.1] та [6.2] визначаються ділильний окружний крок і ділильний діаметр
[6.1]
[6.2]


Зубчасті колеса - загального машинобудування, що не вимагають особливої ​​точності. За значенням окружної швидкості приймається ступінь точності - 8 (середня точність) (табл. 5.12, стор 330, Мягков том 2).
Діаметр вершин зубів розраховується за формулою [6.3]
, [6.3]
де коефіцієнт висоти головки h * a = 1 для стандартного вихідного контуру по ГОСТ 13755-81 і ГОСТ 9587-81.

Норми кінематичної точності
Приймається допуск на радіальне биття зубчастого вінця F r = 80 мкм (табл. 5.7, стор 317, Мягков том 2), допуск на накопичену похибку кроку зубчастого колеса F p = 125 мкм (табл. 5.8, стор 319, Мягков том 2 ).
Норми плавності роботи
Приймається допуск на місцеву кінематичну похибку f 'i = 60 мкм, граничне відхилення кроку f pt = ± 32 мкм, похибка профілю f f = 28 мкм (табл. 5.9, стор 321, Мягков том 2).
Оскільки ширина зубчастого вінця b = 50 мм , То приймається сумарне пляма контакту по висоті зуба - 40%, по довжині зуба - 50%; допуски на не паралельність f x = 25 мкм, перекіс f y = 12 мкм, напрямок зуба F β = 25 мкм (табл. 5.10, стор . 323-324, Мягков том 2).
Вид сполучення - Д, допуску бічного зазору - d, клас відхилень міжосьової відстані - III (табл. 5.15, стор 335, Мягков том 2).
Міжосьова відстань розраховується за формулою [6.4]
, [6.4]
де числа зубів коліс z 1 = z 2 = 25.

Приймається гарантований бічний зазор j nmin = 72 мкм, граничне відхилення міжосьової відстані f a = ± 35 мкм (табл. 5.17, стор 336, Мягков том 2).
Ступінь точності за ГОСТ 1643-81 8-8-8-Дd



Модуль
m, мм
10
Кількість зубів
z
25
Нормальний вихідний контур
-
ГОСТ 13755-81
Коефіцієнт змішування
х
0
Ступінь точності за ГОСТ 1643-81
-
8-8-8-Дd
Допуск на биття зубчастого вінця
F r, мкм
80
Допуск на граничне відхилення кроку
f pt, мкм
± 32
Гарантований бічний зазор
j nmin, мкм
72
Ділильний діаметр
d, мм
250
Ділильний окружний крок
P, мм
31.4

7. Збудувати і розрахувати розмірну ланцюг для забезпечення розміру заданого замикаючого ланки . Розрахунок виконати методами повної взаємозамінності і теоретико-ймовірним.

рис.7.1

рис.7.2
Метод повної взаємозамінності
У цьому завданню вихідною ланкою є зазор А Σ. Тоді
максимальне значення останнього у ланки [A Σ max] = 4.2 мм ;
мінімальне значення останнього у ланки [A Σ min] = 3.8 мм ;
верхнє відхилення замикаючого ланки [ВО Σ] = 0.2 мм ;
нижнє відхилення замикаючого ланки [АЛЕ Σ] = -0.2 Мм ;
значення середнього відхилення [Δ c Σ] = 0;
полі допуску [Т Σ] = 0.4 мм .
Складається рівняння розмірного ланцюга за формулою [7.1] (лінійна розмірна ланцюг):
.
[7.1]
З урахуванням цього рівняння і прийнятого значення A Σ = 4 мм призначаються номінальні розміри всіх складових ланок з конструктивних міркувань: А 1 = 100 мм , А 2 = 8 мм ; А 3 = 112 мм . Проводиться перевірка розмірів по рівнянню [7.1]: 112 - (100 + 8) = 4.
Розраховуються допуски складових ланок за способом одного ступеня точності за формулою [7.2]
, [7.2]
де [Т Σ] - значення поля допуску ланки А Σ, i - значення одиниці поля допуску. Вживаються i 1 = 2.17, i 2 = 0.9, i 3 = 2.17 (табл. 3.3, стор 20, Мягков том 2).

Таке значення одиниць допуску відповідає приблизно 10-му квалітету в ЕСДП (табл. 1.8, стор 44, Мягков том 1).
Таким чином, допуски складових розмірів з урахуванням ступеня складності виготовлення приймаються: Т 1 = 0.14 мм , Т 3 = 0.14 мм . За формулою [7.4] визначається поле допуску Т 2
[7.3]
[7.4]

Призначаються допустимі відхилення на всі складові розміри виходячи з економічної точності виготовлення по можливій фінішної операції. Для ланки А 1 призначається відхилення типу h, а для ланки А 3 - відхилення типу H, тобто Δ c 1 =-Т 1 / 2 = -0.07 Мм , Аналогічно Δ c 3 = 0.07 мм . Середнє відхилення поля допуску коригуючого ланки А 2 визначається за формулою [7.5]
[7.5]

Граничні відхилення коригуючого ланки А 2 визначаються за формулами [7.6] та [7.7]
[7.6]
[7.7]

Правильність обчислення граничних відхилень перевіряємо за формулою [7.8]
[7.8]


А Σ за умовою задачі
А 1
А 2 коригуючий ланка
А 3
Теоретико-ймовірний метод
У цьому завданню вихідною ланкою є зазор А Σ. Тоді
максимальне значення останнього у ланки [A Σ max] = 4.2 мм ;
мінімальне значення останнього у ланки [A Σ min] = 3.8 мм ;
верхнє відхилення замикаючого ланки [ВО Σ] = 0.2 мм ;
нижнє відхилення замикаючого ланки [АЛЕ Σ] = -0.2 Мм ;
значення середнього відхилення [Δ c Σ] = 0;
полі допуску [Т Σ] = 0.4 мм .
Складається рівняння розмірного ланцюга за формулою [7.1] (лінійна розмірна ланцюг):
.
З урахуванням цього рівняння і прийнятого значення A Σ = 4 мм призначаються номінальні розміри всіх складових ланок з конструктивних міркувань: А 1 = 100 мм , А 2 = 8 мм ; А 3 = 112 мм . Проводиться перевірка розмірів по рівнянню [7.1]: 112 - (100 + 8) = 4. Приймається, що розсіювання розмірів ланок близько до нормального закону, тобто , І, отже, . Приймається також . Розраховуються допуски складових розмірів за способом одного ступеня точності, беручи відсоток ризику Р = 0.27%. При Р = 0.27% - коефіцієнт t = 3 (табл. 3.8, стор 36, Мягков том 2). За формулою [7.9] визначається середня кількість одиниць допуску складових ланок
[7.9]
Вживаються i 1 = 2.17, i 2 = 0.9, i 3 = 2.17 (табл. 3.3, стор 20, Мягков том 2).

Таке значення одиниць допуску відповідає приблизно 11-му квалітету в ЕСДП (табл. 1.8, стор 44, Мягков том 1).
Таким чином, допуски складових розмірів з урахуванням ступеня складності виготовлення приймаються: Т 1 = 0.22 мм , Т 3 = 0.22 мм . За формулою [7.11] визначається значення поля допуску T 2
[7.10]
[7.11]

Призначаються допустимі відхилення на всі складові розміри виходячи з економічної точності виготовлення по можливій фінішної операції. Для ланки А 1 призначається відхилення типу h, а для ланки А 3 - відхилення типу H, тобто Δ c 1 =-Т 1 / 2 = -0.11 Мм , Аналогічно Δ c 3 = 0.11 мм . Середнє відхилення поля допуску коригуючого ланки А 2 визначається за формулою [7.5]

Граничні відхилення коригуючого ланки А 2 визначаються за формулами [7.6] та [7.7]

А Σ за умовою задачі
А 1
А 2 коригуючий ланка

8. Призначити основні розміри та граничні відхилення різьбового з'єднання.
Довжина згвинчування l = 14 мм
Болт М27
Гайка М27
М27 - різьблення метрична з великим кроком P = 3 мм , Зовнішній діаметр d = 27 мм (Табл.4.22, стор 141, Мягков том 2). За формулами [8.1], [8.2] розраховуються середній та внутрішній діаметри болта і гайки
[8.1]
[8.2]


Довжина згвинчування l = 14 мм відноситься до групи N (табл. 4.27, стор 149, Мягков том 2). Поле допуску різьби болта 6h, поле допуску різьби гайки 6G (табл. 4.28, стор 151, Мягков том 2).
Граничні діаметри болта (за табл. 4.29, стор 155, Мягков том 2):
d 2 max = 25.051 мм ;
d 2 min = 25.051-0.200 = 24.851 мм (Нижнє відхилення дорівнює 200 мкм для поля допуску діаметра 6h);
d max = 27 мм ;
d min = 27-0.375 = 26.625 мм (Нижнє відхилення дорівнює 375 мкм для поля допуску діаметра 6h);
d 1 max = 23.752;
d 1 min не нормується.
Граничні діаметри гайки (по табл. 4.29, стор 165, Мягков том 2):
D 2 max = 25.051 +0.313 = 25.364 мм (Верхнє відхилення дорівнює 313 мкм для поля допуску 6G);
D 2 mix = 25.051 +0.048 = 25.099 мм (Нижнє відхилення дорівнює 48 мкм для поля допуску 6G);
D max не нормується;
D min = 27 +0.048 = 27.048 мм (Нижнє відхилення дорівнює 48 мкм для поля допуску діаметра 6G);
D 1 max = 23.752 +0.548 = 24.3 мм (Верхнє відхилення дорівнює 548 мкм для поля допуску 6G);
D 1 mix = 23.752 +0.048 = 23.8 мм (Нижнє відхилення дорівнює 48 мкм для поля допуску 6G).

рис.8.1

рис.8.2

ріс.8.3
9. Визначити вид шпоночно з'єднання (ГОСТ 23360-78). Вказати значення зазорів і натягов.
Ширина шпонки b = 22 мм
Глибина паза валу t 1 = 9 мм
Висота шпонки h = 14 мм
Поле допуску шпонки по b h9
Поле допуску паза втулки Js9
Поле допуску паза валу N9
Поле допуску шпонки h9, поле допуску паза втулки Js9, поле допуску паза валу N9 характерні для нормального сполучення з призматичної шпонкою, призначення посадок - серійне і масове виробництво (табл. 4.65, стор 237, Мягков том 2).

ріс.9.1
Приймаються основні розміри з'єднання з призматичними шпонками (за ГОСТ 23360-78):
Діаметр валу d = 80 мм
Номінальні розміри шпонок
Ширина шпонки b = 22 мм
Висота шпонки h = 14 мм
Фаска s = 0.7 мм
Довжина шпонки l = 95 мм

Номінальні розміри паза
Глибина на валу t 1 = 9 мм
Глибина у втулці t 2 = 5.4 мм
Радіус заокруглення r = 0.5 мм
(Табл. 4.64, стор 236, Мягков том 2).

ріс.9.2

ріс.9.3

ріс.9.4
Висновок
У ході вирішення завдань курсового проекту були підкріплені практичними розрахунками теоретичні знання з курсу метрології: вивчено основні види посадок і область їх використання; отримані навички складання і рішення розрахункових ланцюгів різними методами. А також - розібрані і усвідомити основні цілі і завдання дисципліни - метрологія.

Список використовуваної літератури:
1. Допуски і посадки. Довідник. У 2-х ч. / В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. Б. Романов, В. А. Брагінський. - 6-е вид. - Л.: Машинобудування, Ленінгр. отд-ня, 1983.
2. Довідник конструктора-машинобудівника. У 3-х т. / В. І. Ануров - 7-е вид. - М.: Машинобудування, 1992.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
75.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Допуски і посадки
Нормування точності допуски і посадки
Державна система стандартизації Допуски і посадки шпонкових з`єднань та різьблення
Системи автоматичної посадки літаків 21 століття
Порядок дії при здійсненні вимушеної посадки
Розрахунок параметрів посадки і калібрів для перевірки отвору і валу
Визначення посадки для підшипника ковзання в умовах рідинного тертя Засоби вимірювання
Літаки вертикального зльоту і посадки Особливості літаків Реактивні літаки цього типу Їх заст
© Усі права захищені
написати до нас