[ Розрахунок посадок підшипників кочення валу ланцюгового транспортера ]! | номінальною ний розмір з відхиленням- ями | Граничні розміри, мм | Схеми полів допусків | ||||||
D max | D min | d max | d min | S max | S min | ||||
15-01 |
| 30,013 | 30,002 | 30 | 29,992 | 0,021 | 0,002 |
15-06 |
| 72,019 | 72 | 72 | 71,991 | 0,028 | 0 |
08-06 |
| 72,03 | 72 | 72,021 | 72,002 | 0,028 | -0,021 |
11-06 d 2 |
| 5,531 | 5,513 | 5,529 | 5,517 | 0,014 | -0,016 |
11-06 d 1 |
| 5,206 | 5,188 | 5,204 | 5,192 | 0,014 | -0,016 |
05-06 |
| 97, 035 | 97 | 97,035 | 97,013 | 0,022 | -0,035 |
01-14 |
| 30,033 | 30 | 30,035 | 30,013 | 0,02 | -0,035 |
14-08 |
| 52,154 | 52,06 | 0 | 0 | 52,154 | 52,06 |
11-08 d |
| 6,022 | 6 | 6.007 | 5,993 | 0,029 | -0.007 |
11-08 d 2 |
| 5,531 | 5,513 | 5,519 | 5,507 | 0,024 | -0,006 |
11-0 8 d 1 |
| 5,206 | 5,188 | 5,194 | 5,182 | 0,024 | -0,006 |
0 1-0 2 |
| 3 0, 0 6 Лютий | 3 0 | 3 0, 1 вересня | 29, 981 | 0,081 | -0,019 |
Виробляємо вибір вимірювальних засобів з урахуванням допустимої похибки вимірювань, а також похибки вимірювальних засобів. Значення допустимої похибки вимірювання d ізм залежить від величини допуску на виготовлення виробу IT, який у свою чергу пов'язаний з номінальним розміром і квалітетів.
Результати вибору вимірювальних засобів оформляються у вигляді таблиці 3.
Таблиця 3 - Характеристики вимірювальних засобів
Номери деталей, що сполучаються |
| Засоби вимірювання | Ціна ділення | вимірювання |
15 - 01 | 0, 1 січня | - | - | - |
0, 0 08 | Мікрометри гладкі (ГОСТ 6507-78) | 0,1 | 25-50 | |
15 - 6 | 0,019 | Нутроміри мікрометричні (ГОСТ 10-75) | 0,01 | 75-100 |
0,009 | - | - | - | |
08 - 06 | 0, 025 | Нутроміри індикаторні (ГОСТ 868-72) | 0,01 | 35-50 |
0,016 | Штангенциркуль (ГОСТ 166-75) | 0,05 | ||
0,042 | Нутроміри індикаторні (ГОСТ 868-72) | 0,01 | 35-50 | |
0,043 | Штангенциркуль (ГОСТ 166-75) | 0,05 | ||
0,021 | Нутроміри індикаторні (ГОСТ 868-72) | 0,01 | 35-50 | |
0,013 | Мікрометри важільні (ГОСТ 4381-68) | 0,01 | 25-50 | |
0,021 | Нутроміри індикаторні (ГОСТ 868-72) | 0,01 | 35-50 | |
0,013 | Мікрометри важільні (ГОСТ 4381-68) | 0,01 | 25-50 | |
0,062 | Індикатори годинного типу (ГОСТ 166-75) | 0,01 | ||
0,062 | Штангенциркуль (ГОСТ 166-75) | 0,05 | ||
0,039 | Нутроміри індикаторні (ГОСТ 868-72) | 0,01 | 35-50 | |
0,025 | Мікрометри гладкі (ГОСТ 6507-78) | 0,1 | 25-50 | |
- | ||||
0,013 | ||||
- | Мікроскопи нструмент. ММІ і БМІ (ГОСТ 2014-71) | 0,005 | 0-25 | |
- |
5 Розрахунок робочих і контрольних калібрів
5.1 Вибираємо сполучення: корпус - вал Æ
Стоїмо поля допусків для даного сполучення
5.2 Розмічаємо нульові лінії для побудови полів допусків калібрів:
Калібр - пробка (для контролю отворів):
Прохідна сторона (найменше отвір):
D min = D н + EI (5.1)
D min = D н + EI = 45 +0 = 45 [мм]
Непрохідна сторона (найбільше отвір):
D max = D н + ES (5.2)
D max = D н + ES = 45 +0,16 = 45,16 [мм]
Калібр - скоба (для контролю валу):
Прохідна сторона (найменший вал):
d min = d н + ei (5.3)
d min = d н + ei = 45 + (-0,32) = 44,68 [мм]
Непрохідна сторона (найбільший вал):
d max = d н + es (5.2)
d max = d н + es = 45 + (-0,48) = 44,52 [мм]
5.3 За таблицями допусків на калібри (ГОСТ 24853-81) беремо відхилення:
Для пробок Z = 22 мкм, Y = 0 мкм, H = Hs = 11 мкм
Для скоб Z = 22 мкм, Y = 0 мкм, H 1 = Hs = 11 мкм
Поля допусків калібрів будуються від відповідних нульових ліній.
Ділянка зносу штрихує вертикальними лініями.
5.4 Розраховуємо граничні розміри калібрів, результати оформляємо у вигляді таблиці 2.
Розміри калібру-пробки
мм
мм
мм
мм
мм
Розміри калібру-скоби
мм
мм
мм
мм
мм
Таблиця 4 - Граничні розміри калібрів
Розміри, мм | Для пробок | Для скоб |
Прохідна сторона | ||
Найбільший | 45,1875 | 44,6635 |
Найменший | 45,0275 | 44,6525 |
Зношений | 45 | 44,68 |
Непрохідна сторона | ||
Найбільший | 45,1545 | 44,5255 |
Найменший | 44,9945 | 44,5145 |
5.5 Визначаємо виконавчі розміри калібрів для проставляння їх на кресленнях:
Виконавчий розмір калібру-пробки
Виконавчий розмір калібру-скоби
6 Розрахунок і вибір посадки з зазором
Вихідні дані:
Номінальний діаметр сполучення d = 60 мм;
Довжина сполучення l = 40 мм;
Кутова швидкість обертання n = 1000 об / хв;
Навантаження на опору R = 2 Кн;
Марка мастила: індустріальне 30
Шорсткість поверхні втулки R zD = 3,2 мкм; валу R zd = 1,6 мкм
Матеріал втулки - чавун, валу - сталь 30.
6.1 Розраховуємо кутову швидкість:
(6.1),
де n - кутова швидкість обертання
[Рад / с]
6.2 Визначаємо середнє питомий тиск:
(6.2),
де R - навантаження на опору
[Н / м 2]
6.3 Встановлюємо допустиму мінімальну товщину маслянистого шару - h:
(6.3),
де R zD і R zd - відповідно шорсткість втулки та валу.
[Мм]
6.4 Відповідно до завдання визначаємо в'язкість масла [1, табл. 1.3]:
[Па · с]
(6.4),
де t п = 50 0 С - температура нагріву підшипника в маслі
[Па · с]
6.5 Визначаємо функціональний комплекс:
(6.5)
6.6 За графіком [1, рис. 1.1] визначаємо відносні ексцентриситети:
і
6.7 Розраховуємо мінімальний допустимий зазор:
(6.6),
де - Відносний ексцентриситет при S min.
[М]
(6.7)
[М],
де обчислюється за таблицею [1, табл. 1.6] в залежності від ексцентриситету і відносини l / d.
6.8 Визначаємо температурне зміна зазору:
(6.8),
Де a 1 і a 2 - відповідно коефіцієнт лінійного розширення матеріалу вала і втулки
[М]
6.9 Розраховуємо мінімальний діючий зазор:
(6.9)
[М]
6.10 Розраховуємо максимальний допустимий зазор:
(6.10),
Де - Відносний ексцентриситет при S max.
[М]
6.11 Розраховуємо максимальний діючий зазор:
(6.11)
[М]
[Мм] і [Мм]
За таблицями ГОСТ 25347 - 82 [3] вибираємо граничні зазори:
Для [Мкм] і [Мкм] вибираємо посадку в системі отвори H 8 / h 7.
Будуємо обрану посадку:
7 Розрахунок і вибір посадки з натягом
Вихідні дані:
Номінальний діаметр сполучення D = 100 мм;
Зовнішній діаметр втулки D 2 = 250 мм;
Довжина сполучення L = 160 мм;
Рухаючись крутний момент M кр = 4500 Н · м;
Матеріал втулки та валу - сталь 30;
Діаметр осьового отвору D 1 = 0 мм; осьове зусилля P = 0.
Шорсткість поверхні втулки R zD = 10 мкм, R zd = 6,3 мкм
7.1 Визначаємо величину питомої контакту експлуатаційного P з між поверхнями сполучення валу і втулки:
(7.1),
де d - номінальний діаметр сполучення, - Довжина сполучення, - Коефіцієнт тертя при запресовуванні.
[Па]
7.2 За графіком деформацій [1, рис. 2.1] і величинам P е / s т; d 1 / d 2 і d / d 2 визначаємо характер деформування отвору і валу, викликаний питомим тиском:
(7.3)
За графіком [1, рис. 2.1], враховуючи відносини (7.3), робимо висновок що характер деформування отвору і валу, - пружний.
7.3 За графіком деформацій [1, рис. 2.1] визначаємо найбільше допустиме значення на межі допустимої зони деформування (крива «а» або «б») і розраховуємо значення :
Найбільше припустиме значення - Крива «а».
За графіком [1, рис. 2.1] визначаємо, що .
[Па] - межа текучості матеріалу.
[Па]
7.4 За графіком [1, рис. 2.1] знаходимо значення коефіцієнта нерівномірності розподілу питомого тиску æ, потім розраховуємо найбільше (для цього коефіцієнта) значення питомого тиску P нб доп:
æ = 0,95
P НБ ДОП = P НБ · æ (7.4)
P НБ ДОП = 0,88 · 10 8 · 0,95 = 0,83 [Па]
7.5 Визначаємо коефіцієнти форми отвору і валу
C A = (7.5)
C В = (7.6),
де - Коефіцієнт Пуассона [1, табл. 2.2].
C A = = 0,58
C В = = 0,3
7.6 Розраховуємо величину натягов:
N min = Р е. (7.7),
де E A = E B = 2.10 +11 Па - модуль пружності сталі.
N min = 2.2 · 10 Липня [Мм] або 1 [мкм]
N max = P нб. Доп (7.8)
N max = 0,83 · 10 серпня = 0,036 [мм] або 36 [мкм]
7.7 Розраховуємо поправку на зминання мікронерівностей поверхонь, що сполучаються і знаходимо розрахункові величини натягов для вибору посадки:
(7.9),
де К 1 і К 2 коефіцієнти, що враховують поправку на зминання мікронерівностей.
Визначаємо за таблицею [1, табл. 2.4] коефіцієнти K 1 та K 2:
K 1 = K 2 = 0,25
[Мкм] або 0,008 [мм]
N min р = N min + Δ Ш (7.10)
N min р = 0,001 + 0,008 = 0,009 [мм]
N max р = N max + Δ Ш (7.11)
N max р = 0,036 + 0,008 = 0,044 [мм]
7.8 Перевіряємо виконання умов і вибираємо стандартну посадку:
N max р N max - умова виконана
0,044 мм> 0,036 мм
N min р N min - умова виконана
0,009 мм> 0,001 мм
За таблицями ГОСТ 25347 - 82 [3] вибираємо стандартну посадку по ГОСТ 25347 - 82 і будуємо її поля допусків з зазначенням розмірів, натягов і відхилень:
Для N min = 1 [мкм] і N max = 36 [мкм] вибираємо посадку в системі отвори H 6 / n 5.
7.9 Визначаємо найбільше питомий тиск на сполучених поверхнях при найбільшому натяг обраної посадки
(7.12)
[Па]
7.10 Обчислюємо найбільша напруга у втулці:
σ д = (7.13),
де s Д - найбільша напруга у втулці.
Σ д = [Па]
7.11 Перевіряємо міцність втулки з виконання нерівності:
σ д - Умова виконана
0,74 · 10 8 Па <2,94 · 10 8 Па
8 Розрахунок точності зубчастої передачі
Вихідні дані:
Число зубів ведучого колеса Z 1 = 36;
Кількість зубів веденого колеса Z 2 = 50;
Окружна швидкість колеса V окр = 30 м / с;
Модуль зубчастої передачі m = 5 мм;
Ширина колеса У = 20 мм;
Робоча температура колеса: T = 80 0 C; корпусу: T = 60 0 C;
Матеріал колеса: Силумін; корпусу: Чавун; Вид передачі: Вантажні машини
8.1 За величиною окружної швидкості V окр вибираються ступеня точності зубчастої передачі і потім коректуються по виду передачі [1, табл. 5.1]:
Для V окр = 30 м / с відповідає 6 ступінь точності.
8.2 Визначаємо міжосьова відстань а w:
а w = (8.1),
де Z 1 і Z 2 - відповідно число зубів ведучого і веденого колеса, m - модуль.
А w = [Мм]
8.3 Визначаємо температурну компенсацію зазору j n 1 і оптимальну товщину мастила j n 2:
j n 1 = а w [ (T к - 20 0 С) - (T корп - 20 0 С)] 2 sin a (8.2),
де a 1 і a 2 - температурні коефіцієнти лінійного розширення матеріалу втулки та валу відповідно, t кіл і t корп - температура колеса і корпусу відповідно, a - кут зачеплення.
j n 1 = 215 [ (60 - 20 0 С) - (80 - 20 0 С)] 2 sin 20 0 = 0,103 [мм]
Для силових передач:
j n 2 = 20 (8.3)
j n 2 = 20 = 100 [мм]
8.4 Визначаємо мінімальний бічний зазор передачі S min:
S min j n1 + j n2 (8.4)
S min 0,103 +100 [мм]
S min 100,103 [мм]
8.5 Визначимо діаметр ділильного кола для ведучого колеса:
D = mZ 1 (8.5)
D = mZ 1 = мм
8.6 Визначимо довжину дуги:
L = (8.6)
L = мм
За таблицями ГОСТ 1643 - 81 [1] підбирається вид сполучення:
5 - 6 - 6
8.5 Виберемо контрольовані параметри та засоби їх виміру:
Таблиця 5 - Позначення контрольованих параметрів
№ п. п. | Найменування параметра | Позначення |
1 | Найбільша кінематична погрішність колеса |
|
2 | Рекомендована похибка кроку по зубчастому колесу |
|
3 | Накопичена похибка До кроків |
|
Таблиця 6 - Значення параметрів F р і F рк
Ступінь точності | Позначення | Модуль m, мм | Діаметр ділильного кола (Для F р) або довжина дуги (дл F рк), мм |
Понад 125 до 200 | |||
5 | F р | від 1 до 16 | 25 |
F рк | від 1 до 16 | 22 |
Таблиця 7 - Норми плавності роботи (згідно з ГОСТ 1643 - 72), мкм
Ступінь точності | Позначення | Модуль m мм | Діаметр ділильного кола, мм |
Понад 125 до 280 | |||
5 |
| Від 3,55 до 6 |
17
9 Розрахунок розмірного ланцюга імовірнісним методом
Призначення граничних відхилень складових ланок розмірної ланцюга при відомому допуск замикаючого ланки називається прямим завданням, яка може бути вирішена або методом повної взаємозамінності, або методом імовірнісного розрахунку. У цій роботі виробляємо розрахунок розмірної ланцюга імовірнісним методом, що дозволяє встановити на складові ланки більш широкі допуски, ніж ті, які виходять при вирішенні завдання методом повної взаємозамінності. В основі цього методу служать теореми математичної статистики, що встановлюють властивості дисперсії. Замикаючу ланка розмірної ланцюга приймається за випадкову величину, яка є сумою незалежних випадкових змінних, тобто сумою незалежних складових ланок ланцюга. Як відомо з теорії ймовірності, за будь-яких законах розподілу випадкових похибок окремих складових ланок похибка замикаючого ланки також буде випадковою похибкою, що підкоряється певним законом розподілу.
Розподіл розмірів у межах допуску може відбуватися по одному з наступних законів:
а) нормального розподілу;
б) рівнобедреного трикутника (Сімпсона);
в) рівної ймовірності.
Вихідні дані:
А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 | А |
70 | 120 | 40 | 100 | 70 | 400 |
|
РВ | РТ | Н | РТ | РТ | Н | |
А4 = 5% |
Виконання розрахунку:
9.1 Номінальний розмір замикаючого ланки розраховується за формулою:
А Δ = А 6 - (А 1 + А 2 + А 3 + А 4 + А 5) (9.1)
А Δ = 400 - (70 +120 +40 +100 +70) = 0 мм.
9.2 Розрахунок середньої точності розмірної ланцюга. Введемо наступні коефіцієнти - Коефіцієнт відносного розсіювання, що дорівнює для:
Нормального розподілу - 0,333
Закону рівнобедреного трикутника - 0,408
Закону рівної ймовірності - 0,577
9.3 В залежності від відсотка шлюбу визначаємо для кожної ланки додатковий множник t:
А1: 0,27% - 3,00
А2: 0,27% - 3,00
А3: 0,27% - 3,00
А4: 5% - 1,96
А5: 0,27% - 3,00
А6: 0,27% - 3,00
9.4 Визначаємо твір . Зводимо цей твір в квадрат, де - Одиниця допуску, яка вибирається в залежності від номінальних розмірів по ГОСТ 23347 - 82.
А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 |
70 | 120 | 40 | 100 | 70 | 400 |
1,86 | 2,17 | 1,56 | 2,17 | 1,86 | 3,54 |
9.4.1 Підсумовуємо всі значення і визначаємо значення середнього коефіцієнта точності ланцюга - а ср за формулою:
а ср = (9.2),
де [TA ] - Замикаючу значення допуску, мкм
мм = 1600 мкм
Таблиця 8 - Розрахунок середньої точності розмірної ланцюга.
А i ном | i | t | λ i | (I · t · λ i) 2 |
70 | 1,86 | 3,00 | 0,577 | 10,37 |
120 | 2,17 | 3,00 | 0,408 | 7,06 |
40 | 1,56 | 3,00 | 0,333 | 2,43 |
100 | 2,17 | 1,96 | 0,408 | 3,01 |
70 | 1,86 | 3,00 | 0,408 | 2,28 |
400 | 3,54 | 3,00 | 0,333 | 3,54 |
а ср = = мкм
За отриманого значення а ср з табл.1.2 [4] вибираємо найближчий більш точний квалітет допусків ланок розмірної ланцюга.
Приймаються а = 250, що відповідає 13 квалітету.
9.5 Визначення ймовірнісного допуску замикаючого ланки.
За табл.1.3 [4] (ГОСТ 25347 - 82) визначаємо допуски складових ланок розмірної ланцюга.
Таблиця 9 - Розрахунок імовірнісного допуску замикаючого ланки
А i ном | TA i | λ i | t | (TA i · Λ i · t) 2
9.6 Розраховуємо імовірнісний допуск замикаючого ланки за формулою: (9.3)
мкм Умова TA [TA ] Виконується. 1586,4 1600 9.7 Отримані допуски складових ланок розбиваємо на відхилення, користуючись такими правилами: а) якщо середнє відхилення ланки , То відхилення для всіх ланок приймаються симетрично, тобто ; б) якщо то відхилення приймаються - Для зростаючих ланок ; - Для зменшуються ланок ; в) якщо , То відхилення приймаються - Для зростаючих ланок ; - Для зменшуються ланок ; Ланка А6 - збільшується Ланки А1-А5 - зменшуються мм = 0 мкм, то відхилення: А1: ES (70) = +230 мкм EI (70) = -230 мкм А2: ES (120) = +270 мкм EI (120) = -270 мкм А3: ES (40) = +195 мкм EI (40) = -195 мкм A 4: ES (100) = +270 мкм EI (100) = -270 мкм A5: ES (70) = +230 мкм EI (70) = -230 мкм A6: ES (400) = +445 мкм EI (400) = -445 мкм Так як розбивка відхилень довільна, то обов'язкова умова може не виконуватися. мкм - Умова виконується 0 мкм = 0 мкм 9.8 Відсоток придатних деталей при складанні розмірної ланцюга обчислюють у такій послідовності: а) Визначаємо середньо квадратичне відхилення ланки : (9.4), Де [ ] - Задане значення допуску, мкм: мкм б) Знаходимо межі нового допуску: Х = (9.7), де - Ймовірний допуск, мкм Х = мкм в) Знаходимо межі інтегрування розрахункового імовірнісного допуску Z: (9.8)
Г) Розраховуємо ймовірність виготовлення придатних деталей за формулою: (9.9), Де Ф (Z) - значення функції Лапласа Ф (2,97) = 0,4982; д) Відсоток придатних деталей: (9. 10)
е) Шлюб: (9.11)
Список використаної літератури 1. Розрахунок посадок з зазорами і натягом. Допуски і посадки підшипників кочення. Вибір засобів вимірювання. Допуски зубчастих передач: Вироб. - Техн. Матеріали до навч. Занять з курсу «Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання»: для студентів спец. 170500, 170600/Воронеж. Держ. Технол. Акад.; Сост. А.А. Афанасьєв, В.І. Логінова, Ю.М. Веневцев, І.М. Комарчев. Воронеж, 1997. 40 с. 2. Курсове проектування деталей машин: Учеб. Посібник для учнів машинобудівних спеціальностей технікумів / С.А. Чернавський, К.Н. Боков, І.М. Чернін і ін - 2-е вид., Перераб. і доп. - М.: Машинобудування, 1988. - 416 с.: Іл. 3. Допуски і посадки: Довідник: У 2-х ч. / В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагінський. - 6-е вид. П.: Машинобудування, 1982. - Ч.1, 1983. - Ч. 2. 4. Афанасьєв А.А., Веневцев Ю.М. Допуски отворів, валів, різьблень, калібрів: навчальний посібник ВГТА / А.А. Афанасьєв, Ю.М. Веневцев. Воронеж, 1994. - 44 с. 5. Методичні вказівки до оформлення розрахунково-проектних, розрахунково-графічних робіт, курсових і дипломних проектів / Воронеж. Держ. Технол. Акад.; Сост. Ю.Н. Шаповалов, В.Г. Савенков, Є.В. Вьюшіна. Воронеж, 1998. - 50 с. 6. Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання: Підручник для вузів / А. І. Якушев, Л.М. Воронцов, Н.М. Федотов. - 6-е вид., Перераб. і доп. - М.: Машинобудування, 1986. - 352 с. 7. Довідник контролера машинобудівного заводу. Допуски, посадки, лінійні виміри / О.М. Виноградов, Ю.А. Воробйов, Л.М. Воронцов та ін; під ред. А.І. Якушева. - 3-е вид. - М.: Машинобудування, 1980. - 367 с. Будь ласка, не зберігайте тестовий текст. |