Ім'я файлу: Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання.docx Розширення: docx Розмір: 296кб. Дата: 11.02.2021 скачати Пов'язані файли: реферат физика.docx МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Центр заочного навчання Контрольне завдання по дисципліні: Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання Виконав (-ла) студетнт (-ка) __ курсу ____групи 1.МІЕЗ 404.8ч факультету __133 галузеве машинобудування Прізвище, ім'я, по батькові: Кучугурний А.А. Харків 2020 Задача №1 Необходимо назначить посадку в соединении втулки 4 и ролика 8 обоймы грузоподъемного механизма Решение: Втулка 4 является вкладышем подшипника скольжения и неподвижно, без дополнительного крепления установлена в ролик 8. Точность центрирования деталей — высокая. Для исключения нежелательных деформаций тонкостенной втулки 4 и соответствующего уменьшения зазора в подшипнике скольжения назначаем посадку с минимальным гарантированным натягом в системе отверстия (рис. 1). Предельные размеры отверстия: Допуск отверстия: Предельные размеры вала: Допуск вала: Максимальный натяг: Минимальный натяг: Допуск посадки: Средний натяг: рис 1 Задача №2 Подшипник скольжения диаметром цапфы мм и длиной мм предназначен для работы с частотой вращения при радиальной нагрузке . Материал цапфы — сталь 45, вкладыша — бронза оловянная Бр. ОЮФ1. Высота неровностей профиля по десяти точкам цапфы и вкладыша соответственно равна и . Подшипник скольжения работает при температуре , в качестве смазки используется масло индустриальное 12 (И-12). Температура рабочего пространства при сборке . Решение: Определяем величину среднего давления: Рассчитываем угловую скорость: По зависимости (5) рассчитываем оптимальные значения диаметрального зазора . Для этого по табл. 2 определяем значение коэффициента . По рис. 6 для большей температуры работы соединения из указанного в исходных данных диапазона находим динамическую вязкость масла . По зависимости (7) определяем толщину масляного слоя, при которой обеспечивается жидкостное трение. Принимаем Рассчитываем по зависимости (8) и (9) предельные значения диаметральных зазоров. Для выполнения вычислений по табл. 2 определяем коэффициент ; по рис. 6 для меньшей температуры работы соединения из указанного в исходных данных диапазона находим динамическую вязкость масла И-12 . По зависимостям (10) и (11) определяем предельные значения функциональных диаметральных зазоров. Для этого по зависимостям (12) и (13) определяем поправки и . Учитывая, что температура рабочего пространства при сборке , находим разность между наибольшей рабочей температурой соединения и температурой сборки . По табл. 3 для вкладыша из оловянистой бронзы находим коэффициент линейного расширения , для цапфы из углеродистой стали . Тогда Учитывая рассчитанные поправки, определяем предельные значения функциональных диаметральных зазоров: По ГОСТ 25347 выбираем стандартную посадку, у которой По ГОСТ 25347 выбираем стандартную посадку, у которой , а средний зазор близок к . Этим уловиям удовлетворяет посадка , у которой Эта посадка обеспечивает достаточный запас на износ подшипника: Проверяем условие устойчивой работы подшипника. Для этого определяем относительный зазор и коэффициент нагруженности подшипника для наименьшего зазора выбранной посадки: По табл. 4 находим . Следовательно, условие выполняется. Проверяем выполнение условий жидкостного трения, для чего рассчитываем значения толщины масляного слоя и по зависимости (15) и (16). Для этого определяем значения относительного эксцентриситета для наименьшего и наибольшего зазоров выбранной посадки. (см. расчет выше); Жидкостное трение обеспечивается, так как Следовательно, выбранная посадка обеспечивает жидкостное трение в подшипнике скольжения при заданных условиях его эксплуатации. Строим схему полей допусков выбранной посадки (рис. 9). На схеме условно показываем оптимальный зазор и запас на износ цапфы и вкладыша (принимаем ). Задача №1 Исходные данные. Соединение свободное; диаметр вала d = 36 мм; длина шпонки l = 70 мм. Решение. 1. Находим номинальные значения элементов шпоночного соединения по ГОСТ 23360 (СТ СЭВ 189) (таблица 3.4): b = 18 мм; h = 11 мм; t1 = 7 мм; t2 = 4,4 мм; (d – t1) = 53 мм; (d + t2) = 64,4 мм. 2. Определяем допуски непосадочных размеров по СТ СЭВ (таблица 3.8,Приложение А5): высота шпонки h = 11h11 = 11-0,11 мм; глубина паза вала t1 = 7+0,2 мм; глубина паза втулки t2 = 4,4+0,2 мм; длина шпонки l = 70h14 = 70-0,74 мм; длина паза вала под шпонку l1 = 70H15 = 70+1,2 мм. 3. Находим допуски на размеры шпонки, паза вала и паза втулки по ширине шпонки b СТ СЭВ 57 (п.3 и таблица 3.6, приложение А5, А6). Соответственно выбираем посадки: ширина шпонки 18h9 = 18-0,043 мм; ширина паза вала 18H9 = 18+0,043 мм; ширина паза втулки мм. 4. Строим схемы расположения полей допусков для сопряженных размеров шпонки, пазов вала и втулки (рисунок 3.1). Рисунок 3.1 Схема расположения полей допусков сопряженных размеров пазов вала, втулки и шпонки. 5. Определяем вид сопряжений: Соединение шпонки и паза вала – подвижное (с зазором); Соединение шпонки и паза втулки – подвижное (с зазором). 6. Находим наибольшие и наименьшие зазоры: в соединении паза втулки и шпонки – Smax = ES – ei = 120 – (–43) = 163 мкм; Smin = EI – es = 50– 0 = 50 мкм; в соединении паза вала и шпонки – Smax = ES – ei = 43 – (–43) = 86 мкм; Smin = 0. 7. Определяем допуски посадок: в соединении паза вала и шпонки – TS = TD + Td= (ES – EI) + (es – ei) = (43 – 0) + (0 – (–43)) = 86 мкм; в соединении паза втулки и шпонки – TS = TD + Td= (ES – EI) + (es – ei) = (120 – 50) + (0 – (–43)) = 113 мкм. Задача №4 Выполнить анализ посадок шлицевого соединения с прямобочным профилем Решение. 1 Определяем способ центрирования и параметры соединения. Согласно обозначению соединение выполнено с центрированием втулки относительно вала по внутреннему диаметру d. В соединении: число зубьев z = 6, внутренний диаметр d = 28 мм, наружный диаметр D = 34 мм, ширина зуба b = 7 мм. Соединение выполнено с посадками: по диаметру центрирования по наружному диаметру по размеру 2 По СТ СЭВ 145 (таблицы А.5, А.6) определяем предельные отклонения размеров соединения: по внутреннему диаметру d: втулка мм, вал мм; по наружному диаметру D втулка мм, вал мм; по размеру b ширина впадин втулки мм, толщина зубьев вала мм. 3 Строим схемы расположения полей допусков для сопряженных размеров (рисунок 4.5): 4 Определяем наибольшие и наименьшие зазоры и допуски посадок: для размера d – Smax = ES – ei = 21 – (–73) = 94 мкм = 0,094 мм, Smin = EI – es = 0 – (–40) = 40 мкм = 0,040 мм, TS = Smax – Smin = 94 – 40 = 54 мкм = 0,054 мм; для размера D – Smax = ES – ei = 250 – (–470) = 720 мкм = 0,72 мм, Smin = EI – es = 0 – (–310) = 310 мкм = 0,31 мм, TS = Smax – Smin = 720 – 310 = 410 мкм = 0,41 мм; для размера b – Smax = ES – ei = 35 – (–28) = 63 мкм = 0,063 мм, Smin = EI – es = 13 – (–13) = 26 мкм = 0,026 мм, TS = Smax – Smin = 63 – 26 = 37 мкм = 0,037 мм. Задача №5 Расчет резьбовой посадки M10-4H6H/4jk где: М – резьба метрическая, 10 – номинальный диаметр сопряжения, 1,5 –нормальный шаг, правозаходняя, 4H6H/4jk –резьбовая переходная посадка, где: 4Н – поле допуска гайки по среднему диаметру D2, 6H – поле допуска гайки по внутреннему диаметру D1, 4jk – поле допуска болта по среднему диаметру d2, Определяем предельные размеры резьбового сопряжения по ГОСТ 24705-81 d=D=10,000 мм; d2=D2=9,026 мм; d1=D1=8,376 мм; d3=8.160 мм. Определяем предельные отклонения и размеры гайки (внутренней резьбы) М10 4Н6H. D:EI=0 мкм Dmin=D+EI=10.000+0=10,000 мм; ES=не огран. D2: ES=+118 мкм D2max=D2+ES=9,026+0,118=9,144 мм; EI=0 мкм D2min=D2+EI=9,026+0,000=9,026 мм; D1:ES=300 мкм D1max=D1+ES=8,376+0,300=8,676 мм; EI=0 мкм D1min=D1+EI=8,376+0,000=8,376 мм. Определяем предельные отклонения и размеры болта (наружной резьбы) М10 - 4jk. d:es=-32мкм dmax=d+es=10,000+(-0,032)=9,968 мм; ei=-268 мкм dmin=d+ei=10,000+(-0,268)=9,732 мм; d2:es=+69 мкм d2max=d2+es=9,026+0,069=9,095 мм; ei=-16 мкм d2min=d2+ei=9,026+(-0,016)=9,010 мм; d1:es=+69 мкм d1max=d1+es=8,376+0,069=8,445 мм; ei= не огран. Определяем предельные зазоры, натяги и строим поле допуска резьбового сопряжения. Посадка M10-5H6H/4jk является переходной, по этому в ней по среднему диаметру может быть как натяг так и зазор. S2max=D2max-d2min=9,144-9,010=0,134 мм; N2max=d2max-D2min=9,095-9,026=0,069 мм. Строим схему расположения полей допусков резьбового сопряжения M10-4H6H/4jk
Рис..1 Схема расположения полей допусков резьбового сопряжения M10 - 4H6H/4jk Задача №6Расчёт калибра для контроля вала для заданного размера соединения – вала 60k6 – рассчитать исполнительные размеры гладкого калибра. Построить схему расположения полей допусков для калибров. РешениеДля контроля заданного размера вала 60k6 применяется калибр- скоба. По таблице 1 ГОСТ 24853-81 ([2], c. 5) выписываем формулы для определения исполнительных размеров рабочих и контрольных калибров. По таблице 2 ГОСТ 24853-81 ([2], c. 6) выписываем допуски и отклонения калибров: отклонение середины поля допуска проходного калибра Z1= 4 мкм допуск на изготовление калибров для вала H1= 5 мкм допустимый выход за границу поля допуска при износе проходного калибра Y1= 3 мкм; допуск на изготовление контрольного калибра для скобы Нр = 2 мкм. Определяем исполнительные размеры рабочего калибра-скобы.В качестве исполнительного размера скобы берется её наименьший предельный размер с положительным отклонением, равным допуску на изготовление калибра. Скоба ПР новая.Номинальный размер: DнПР dmax z1 60,021 0,004 60,017мм Наибольший предельный размер: D D H1 60,017 0,005 60,0195мм max ПР нПР 2 2 Наименьший предельный размер Dmin ПР DнПР H1 2 60,017 0,005 60,0145мм . 2 Исполнительный размер ПР стороны калибра-скобы, который ставится на чертеже калибра, устанавливается ГОСТ 21401 и равен 60,0145+0,005 мм. Скоба НЕНоминальный размер равен наименьшему размеру вала: DнНЕ dmin 60,002мм . Наибольший предельный размер D D H1 60,002 0,005 60,0045мм . min НЕ нНЕ 2 2 Наименьший предельный размер НЕ D D H1 60,002 0,005 59,9995мм . min НЕ нНЕ 2 2 Исполнительный размер НЕ стороны калибра-скобы устанавливается ГОСТ 21401 и равен 59,9995+0,005мм. Определяем размеры контрольного калибра-пробки Контр-калибр ПРНоминальный размер равен номинальному размеру проходной скобы. Наибольший предельный размер: Dmax ПР DнПР Hр 2 60,019 0,002 60,020мм 2 Наименьший предельный размер Dmin ПР DнПР Hр 2 60,019 0,002 60,018мм . 2 Контр-калибр НЕНоминальный размер равен номинальному размеру непроходной скобы: DнНЕкк DнНЕ 60,002мм Наибольший предельный размер: Dmax НЕкк DнНЕ Hр 2 60,002 0,002 60,003мм 2 Наименьший предельный размер Dmin НЕкк DнНЕ Hр 2 60,002 0,002 60,001мм . 2 Скоба ПР изношенная.Номинальный размер – граница износа: DнИЗ dmax Y1 60,021 0,003 60,024мм Наибольший предельный размер: D D Hр 60,024 0,002 60,025мм max ИЗ нИЗ 2 2 Наименьший предельный размер Dmin ИЗ DнИЗ Hр 2 60,024 0,002 60,023мм . 2 Строим схему расположения полей допусков вала, ПР и НЕ калибра-скобы и контрольного калибра-пробки в соответствии с рисунком 3. Y 1 = 3 Н1 = 5 Нр = 1 Нр = 2 dн = 60,000 dmax = 60,021 dmin = 60,002 Z1 = 4 Н1/ 2 = 2,5 Н1/2 = 2,5 Н1 = 5 Нр = 1 Нр/2 = 1 Нр = 2 Нр = 2 0 0 Расчёт калибра для контроля отверстия для заданного размера соединения – вала 60k6 – рассчитать исполнительные размеры гладкого калибра. Построить схему расположения полей допусков для калибров. РешениеДля контроля заданного размера отверстия 60Н7 применяется калибр-пробка. По таблице 1 ГОСТ 24853-81 ([2], c. 5) выписываем формулы для определения исполнительных размеров рабочих и контрольных калибров. По таблице 2 ГОСТ 24853-81 ([2], c. 6) выписываем допуски и отклонения калибров: отклонение середины поля допуска проходного калибра Z = 4 мкм допуск на изготовление калибров для вала H = 5 мкм допустимый выход за границу поля допуска при износе проходного калибра Y = 3 мкм; Пробка ПР новаяНоминальный размер dнПР Dmin z 60 0,004 60,004мм Наибольший предельный размер d d H 60,004 0,005 60,0065мм . max ПР нПР 2 2 Наименьший предельный размер d d H 60,004 0,005 60,0015мм . min ПР нПР 2 2 Пробка ПР изношеннаяНаименьший предельный размер dmin ИЗ Dmin Y 60 0,003 59,997мм . Пробка НЕНоминальный размер равен максимальному размеру отверстия: dнНЕ Dmax 60,030мм Наибольший предельный размер d d H 60,030 0,005 60,0325мм . max НЕ нНЕ 2 2 Наименьший предельный размер НЕ d d H 60,030 0,005 60,0275мм . min НЕ нНЕ 2 2 Исполнительный размер ПР калибр-пробки Ø 60,0065-0,005 мм. Исполнительный размер НЕ калибр-пробки Ø 60,0325-0.005 мм. Строим схему полей допусков. Н = 5 Dн = 60,000 Dmax = 60,030 Dmin = 60,000 Z = 4 Н/2 = 2,5 Н/2 = 2,5 Н = 5 0 |