МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙНАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Механический факультет
Кафедра ОПМ
КУРСОВОЙПРОЕКТ
по дисциплине«Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения»
на тему: «Расчетредуктора привода стружкоуборочного конвейера»
Выполнила: ст. гр. МС – 04 Н
Ращупкина Е.А.
Нормоконтролер
Донецк– 2007
РЕФЕРАТ
Пояснительная запискасодержит страницу, таблицы, рисунков, 9 источников.
Цель работы: разработатьи обосновать технические требования для сборочной единицы.
Приведено техническое описаниесборочной единицы, технические требования к ней; произведено обоснование ивыбор посадок гладких цилиндрических соединений, подшипников качения,шпоночных, шлицевых и резьбовых соединений; произведен размерный анализсборочной единицы; приведено обоснование технических требований на деталисборочной единицы; приведен выбор и расчет калибров для контроля гладкогоцилиндрического соединения и выбраны универсальные измерительные средства дляконтроля размеров зубчатого колеса; выбран комплекс показателей и приборов дляконтроля точности зубчатого колеса.
ШПОНКА, КАЛИБР, ДОПУСК,РАЗМЕРНАЯ ЦЕПЬ, ОТКЛОНЕНИЕ, ПОСАДКА, НАТЯГ, ЗАЗОР, ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ,РАЗМЕР, СОЕДИНЕНИЕ. КАЛИБР-СКОБА
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СБОРОЧНОЙЕДИНИЦЫ
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СБОРОЧНОЙЕДИНИЦЕ
4. ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ПОСАДОК
4.1 Посадки гладкихцилиндрических соединений
4.2 Посадкиподшипников качения
4.3 Посадки шпоночныхсоединений
4.4 Посадки резьбовыхсоединений
5. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ
6. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ
6.1 Промежуточный вал
6.2 Зубчатое колесо
7. КОНТРОЛЬ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ
7.1 Выборуниверсальных измерительных средств
7.2 Расчет размеровкалибров для гладкого цилиндрического соединения
8. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА
ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
ВВЕДЕНИЕ
Ускорениесоциально-экономического развития государства УКРАИНА предусматривает всемернуюинтенсификацию производства на основе научно-технического прогресса. Впоследнее время значительно увеличился выпуск новых видов машин, приборов,отвечающих современным требованиям. Это стало возможным не только за счетсовершенствования их конструкции и технологии изготовления, но и в результатеширокого использования внутриотраслевой и межотраслевой специализации на основеунификации и стандартизации изделий, их агрегатов и деталей, применения методовкомплексной и опережающей стандартизации, внедрения системы управлениякачеством и аттестации продукции, системы технологической подготовки производства.
При проектировании новыхсовременных машин и механизмов конструктор постоянно пользуется стандартами, сих помощью рассчитывает оптимальную точность изготовления, шероховатостьповерхности и другие параметры. Применяя прогрессивные опережающие стандарты,разработчик закладывает в технологическую документацию новейшие достижениянауки и техники с целью создания экономичных и технически совершенныхконструкций.
Поэтому целью даннойкурсовой работы является закрепление теоретических знаний по дисциплине «Взаимозаменяемость,стандартизация и технические измерения» и практическое освоениедействующих стандартов. В данной работе рассматривается узел промежуточноговала 3-х ступенчатого редуктора.
1.ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ
Промежуточный вал 1сборочной единицы (рис.2.1, 3-х ступенчатого цилиндрического редуктора )предназначен для передачи крутящего момента от промежуточного вала на выходнойвал редуктора и затем на рабочий орган. Передача вращения осуществляется черезцилиндрические передачи.
Опоры вала — радиально –упорные роликовые конические подшипники 5 серии 3007108А ГОСТ 27365 — 87,которые нагружены радиальной и осевой нагрузками.
Для фиксации наружныхколец подшипников в корпусе редуктора 7 используются крышки 6 на винтах,которые обеспечивают защиту от попадания пыли, а также служат для удержаниявнутреннего кольца подшипника от смещения.
Порядок сборки сборочнойединицы: на вал 1 устанавливаются зубчатое колесо 3 и шестерня 2, которые содной стороны упираются в упорный бурт вала, а с другой стороны фиксируютсядистанционными втулками 4; устанавливаются подшипники (5) №3007108 и фиксируются на валу. Затем вал устанавливается вкорпус 7 и фиксируется при помощи крышек 6.
2.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
/>
Рис.2.1 Сборочная единица
Промежуточный валтрехступенчатого редуктора.
Модуль 4мм, межосевоерасстояние 280мм, число зубьев 104.
3.ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЕ
Назначаем в зависимостиот окружной скорости степень точности зубчатого колеса поз. 2 и вала 1 [4, с.835, табл. 5.2]:
/>— 9 степень точности.
где v —окружная скорость передачи, м/с;
dw — диаметрначальной окружности, мм;
n — частота вращения, мин–1.
Определяем величинубокового зазора и вид сопряжения для зубчатого колеса поз. 2 согласно [4, с.873].
Величина бокового зазора,соответствующая температурной компенсации определяется по [4, с. 873, формула(5.15)]:
jn1 =aw[aр1(t1– 20°) – aр2(t2– 20°)]2sina = = 280[11,2×10–6×(55° – 20°) – 10×10–6×(30° – 20°)] × 2 × sin20° = 0,056 мм = 56мкм,
где aw — межосевое расстояние, мм. aw = 280мм; .;
t1, t2 — предельная температура соответственно зубчатого колеса и корпуса,°C. t1 = 55°C; t2 = 30°C;
aр1, aр2 — коэффициенты линейного расширения для материалов соответственнозубчатого колеса и корпуса. aр1 =11,2 × 10–6 мм/°C; aр2 = 10 × 10–6мм/°C [3, с. 188, табл. 1.62].
Боковой зазор дляразмещения слоя смазки принимаем по [4, с. 873, формула (5.17)]:
jn2 = 10mn = 10 × 4 = 40мкм.
Таким образом,гарантированный боковой зазор выбираем из соотношения[4, с. 873, формула(5.18)] по [4, с. 863, табл. 5.16]:
jnmin = 130 мкм ³ jn1 + jn2 = 56 + 40 = 96 мкм.
Следовательно, видсопряжения С, отклонение межосевого расстояния ±fа = ±65 мкм,
В процессе эксплуатациипередачи должна работать плавно, без шума.
Осевая игра — осевоеперемещение кольца подшипника из одного крайнего положения в другое принеподвижном парном кольце. Выбирается в зависимости от эксплуатационныххарактеристик опор (грузоподъемности, быстроходности, габаритных размеров,условий монтажа и регулирования подшипников, посадочных натягов, температурныхколебаний в узле, вида смазки). Принимаем осевую игру 1...2 мм.
4.ОБОСНОВАНИЕ ИВЫБОР ПОСАДОК
4.1 Посадки гладких цилиндрических соединений
Назначаем посадку крышкиподшипникового узла в корпус по рекомендациям [3, с. 309]: /> — посадка с зазором —предназначена для подвижных соединений, не требующих точности перемещения, идля неподвижных грубоцентрированных соединений. Проведем анализ посадки.
Æ68H7 ES =+0,03мм; EI = 0 мм [3, с. 117, табл. 1.36];
Æ68d11 es = –0,10мм;ei = –0,29мм [3, с. 88, табл. 1.28].
Допуск размера для вала Td и для отверстия TD [3, с.16, формула (1.15)—(1.16)],мм:
Td =es – ei = – 0, 10 – (–0, 29) = — 0, 19 мм;
TD =ES – EI = 0, 03 – 0 = 0, 03 мм.
Определяем минимальный Smin и максимальный зазор в посадке Smax [3, с. 18, формула (1.21)—(1.22)],мм:
Smin =EI – es = 0 – (–0, 10) = 0, 10 мм;
Smax =ES – ei = 0,03– (–0, 29) = 0, 32 мм.
Допуск зазора TS [3, с. 17, формула (1.23)], мм:
TS = Smax– Smin = 0, 32 – 0, 10 = 0, 22мм.
/>
Назначаюпосадку дистанционного кольца на вал по рекомендации [6, с.91]. Так как поледопуска вала задано в связи с установкой подшипника, в соединении поле допускаотверстия кольца H9: соединение />.
Эта посадка обеспечивает беспрепятственную установкудистанционного кольца на вал.
Предельные отклонения:
отверстия Æ40H9 ES = +0,062мм; EI = 0,0 мм [5, с. 79];
вала Æ40m6 es = +0,025 мм; ei = 0,009мм [5, с.63].
Предельные зазор и натяг в соединении:
Nmax= es– EI = 0,025 – 0,0 = 0,025 мм;
Smax = ES – ei = 0,062– 0,009 = 0,053мм.
Допуск посадки TS, мм:
TS = Smax – Smin = 0,053– (–0,025)= 0,078мм.
/> 4.2 Посадки подшипников качения
Вал монтируется нарадиально – упорные роликовые конические серии 3007108А ГОСТ 27365 — 87 соследующими параметрами (рис. 4.1): d = 40 мм; D = 68 мм; B = 22 мм; r = 2мм; C = 28400Н [5, с. 38, табл. 2].
Выбираем посадки поинтенсивности радиальной нагрузки по посадочной поверхности при циркуляционномнагружении. Интенсивность нагрузки рассчитываем по [4, с. 814, формула (4.25)]:
/>,
где R — радиальная реакция опоры наподшипник, кН.
b — рабочая ширина посадочного места,м. b = B – 2r =22– 2 × 2= 18 мм = 0,018 м;
kп — динамический коэффициент посадки. kп = 1.
F — коэффициент, учитывающий степеньослабления посадочного натяга. F = 1;
FA — коэффициент неравномерностираспределения радиальной нагрузки R между рядами роликов. FA = 1.
Выбираем поле допусковдля вала по [4, с. 818, табл. 4.82] Æ40js6; для отверстияпо [4, с. 816, табл. 4.79] Æ68H7. В результатеполучили посадки
/> и />.
Проанализируем эти посадки.
Æ40L ES = 0 мм; EI = –0,012 мм [4, с. 806, табл. 4.70];
Æ40js6 es = +0,008 мм; ei = — 0,008 мм [3, с. 91, табл. 1.29].
Допуск размера для вала Td и для отверстия TD [3, с.16, формула (1.15)—(1.16)],мм:
Td =es – ei = 0,008 – (- 0,008) = 0,016мм;
TD =ES – EI = 0 – (–0,012) = 0,012 мм.
Определяем минимальный Nmin и максимальный натяг в посадке Nmax [3, с. 18, формула (1.24)—(1.25)],мм:
Nmax =es – EI = 0,008 – (–0,012) = 0,020мм;
Nmin =ei – ES = — 0,008 – 0 = — 0,008 мм.
Допуск натяга TN [3, с. 18, формула (1.26)], мм:
TN = Nmax– Nmin = 0,020 –( — 0,008) = TD + Td = 0,016 +0,012 = 0,028 мм.
/>
Æ68H7 ES = +0,030 мм; EI = 0 мм [3, с. 117, табл. 1.36];
Æ68les = 0 мм; ei = –0,013 мм [4, с. 808, табл. 4.72].
Допуск размера для вала Td и для отверстия TD [3, с.16, формула (1.15)—(1.16)],мм:
Td =es – ei = 0 – (–0,013) = 0,013 мм;
TD =ES – EI = 0,030 – 0 = 0,030 мм.
Определяем минимальный Smin и максимальный зазор в посадке Smax [3, с. 18, формула (1.21)—(1.22)],мм:
Smin =EI – es = 0 – 0 = 0 мм;
Smax =ES – ei = 0,030 – (–0,013) = 0,043 мм.
Допуск зазора TS [3, с. 17, формула (1.23)], мм:
TS = Smax– Smin = 0,043– 0 = TD + Td = 0,043 мм.
/>4.3 Посадки шпоночных соединений
Для передачинагрузки с зубчатых колес на вал применено шпоночное соединение. Для шпоночногосоединения (Шпонка 16x10x63ГОСТ 23360-78) принимаем для массового производства нормальное соединение [4,с. 774, табл. 4.53]: паза вала со шпонкой /> ипаза втулки со шпонкой />.Проанализируем эти посадки.
16h9 es = 0 мм; ei = –0,043 мм [3, с. 86, табл. 1.28].
Td =es – ei = 0 – (–0,052) = 0,052 мм.
16N9 ES = 0 мм; EI = –0,043 мм [3, с. 127, табл. 1.37].
TD =ES – EI = 0 +0,043 = 0,043 мм;
Smax =ES – ei = 0 – (–0,043) = 0,043 мм;
Nmax =es – EI = 0 – (–0,043) = 0,043 мм;
TN = TS= Smax + Nmax = TD + Td = 0,043 +0,043 = 0,086 мм.
16Js9 ES = +0,022 мм; EI = – 0,022 мм [3, с. 44, табл. 1.8].
TD =ES – EI = 0,022 – (–0,022) = 0,044 мм.
Smax =ES – ei = 0,022 – (–0,043) = 0,065 мм;
Nmax =es – EI = 0 – (–0,022) = 0,022 мм;
TN = TS= Smax + Nmax = 0,044 + 0,022 = TD + Td= 0,043 + 0,043 = 0,086 мм.
/> 4.4 Посадки резьбовых соединений
Для крепления крышекподшипников к корпусу редуктора применяется резьбовое соединение винтами М10. Вданном случае герметичность соединения не требуется, а наличие зазораспособствует более равномерному распределению нагрузки между витками резьбы,предотвращает заклинивание, уменьшает трение, компенсирует возможные перекосырезьбы. Исходя из этого назначаю посадку резьбы с зазором />. Номинальный диаметр резьбыd (D) = 10 мм. Шаг резьбы р = 1,75 мм. Допуски диаметров резьбыдля 6-й степени точности при нормальной длине свинчивания определяем по [5,с.161…162 ]:
Td2 = 150 мкм = 0,15 мм; ТD2 = 200 мкм= 0,2 мм;
Тd= 265 мкм = 0,265 мм; ТD= не нормируется;
Td1 = не нормируется; ТD1 = 335 мкм = 0,335 мм.
Определяю предельныеотклонения резьбы [5, с.158 ]:
d: es = — 0,034 мм; ei = — 0,299 мм;
d2: es= — 0,034 мм; ei = -0,184 мм;
d1: es = — 0,034 мм; ei = не нормируется;
D: ES = не нормируется; EI = 0 мм;
D2: ES= 0,2 мм; EI = 0 мм;
D1: ES= 0,335 мм; EI = 0 мм.
Определяем средний ивнутренний диаметры резьбы по [2, с.144]:
d 2 (D 2) = d – 2 + 0,863 = 10 – 2 – 0,863 = 8,863 мм;
d1 (D1) = d – 2 + 0,106 = 10 – 2 + 0,106 =8,106 мм.
Определяю предельныеразмеры наружной резьбы (болта):
d 2 max= d2 + es = 8,863 – 0,034 = 8,829 мм;
d 2 min= d2 + ei = 8,863 – 0,184 = 8,679 мм;
d1 max = d1 + es =8,106 – 0,034 = 8,072 мм;
d1 min = d1 + ei =не нормируется;
d max= d + es = 10 – 0,034 = 9,966 мм;
d min= d + ei = 10 – 0,299 = 9,701 мм.
Определяю предельныеразмеры внутренней резьбы (резьбовое отверстие):
D 2 max= D2 + ES = 8,863 + 0,2 = 9,063 мм;
D2 min= D2 + EI = 8,863 + 0 = 8,863 мм;
D1 max= D1 + ES = 8,106 + 0,335 = 8,444 мм;
D1 min= D1 + EI = 8,106 + 0 = 8,106 мм;
D max = не нормируется;
D min = D + EI =10 + 0 = 10,0 мм.
/>
5.РАЗМЕРНЫЙАНАЛИЗ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ
Размерный анализ сборочной единицы заключается всоставлении размерной цепи и решении прямой задачи, заключающемся в определениидопусков и предельных отклонений составляющих звеньев по известным номинальнымразмерам всех звеньев и предельным размерам исходного звена, в качествекоторого принят осевой зазор между внутренним кольцом подшипника и кольцомудерживающим подшипник.
Размерный анализсборочной единицы будем производить методом регулирования, при которомпредписанная точность исходного (замыкающего) размера достигаетсяпреднамеренным изменением (регулированием) величины одного из заранее выбранныхсоставляющих размеров, называемого компенсатором [7, с.169]. Для заданнойсборочной единицы (рис. 12) роль компенсирующих размеров выполняютпрокладки.
Размерная цепь приведенав приложении.
Для нормальной работы радиально– упорные роликовые конические подшипников между крышкой и торцом подшипниканеобходимо обеспечить зазор для компенсации теплового расширения вала.Величинузазора принимаю равной А0= 0,1…0,25 мм. На рисунке 12 представленаразмерная цепь с исходным звеном А0.Звенья /> – увеличивающие, /> — уменьшающие.
Сумма размеров звеньев/> является компенсатором.Номинальные
размеры звеньев цепи,их характеристики, отклонения и допуски приведены в таблице 1.
Таблица 1.- К расчетуразмерной цепи методом регулированияЗвено
Номинальный
размер, мм
Характер
звена
Верхнее
отклонение
ЕS, мкм
Нижнее
отклонение
EI, мкм
Допуск
Т, мкм
А1 22 уменьшающий
А2 12 уменьшающий
А3 75 уменьшающий
А4 5 уменьшающий
А5 75 уменьшающий
А6 12 уменьшающий
А7 22 уменьшающий
А8 20 увеличивающий
А9 1 увеличивающий
А10 223 увеличивающий
А11 1 увеличивающий
А0 0,1 замыкающее
А12 20 увеличивающий
Определяем номинальныйразмер компенсатора:
/>
/>
Номинальныйразмер k: А130= 39 мм.
На изготовление всехразмеров (деталей) размерной цепи назначаю допуски по 10 квалитету. Определяемвеличины допусков на изготовление всех деталей и проставим предельныеотклонения в тело деталей, то есть по ходу обработки сопрягаемых поверхностей[3, с.44]. Звено А3 А11 является шириной кольцаподшипника и допускаемые отклонения его по ГОСТ 520-71 [2, с.273] равны: es = 0 мм; ei = -0,120 мм = — 120мкм. А5 А6 А8 А9 es= 0 мм; ei = -0,120 мм
Сумма допусковсоставляющих звеньев:
/>
Допуск замыкающегозвена: />/>
Предельные отклонениякомпенсатора:
/>
/> />;
/> />
/>;
/>.
Определим величину компенсации />:
/>
/>
Проверяю расчет:
/>.
Рассчитываю предельные размеры компенсатора:
/>
Принимаю /> запостоянную прокладку.
Количество сменных прокладок:
/>
Толщина сменных прокладок:
/>
Проверим расчет компенсатора:
/>,2>/>.
Условие выполняется.Таким образом, в комплект входят постоянная прокладка толщиной 0,8 мм мм и 3сменных прокладок толщиной 0,57 мм.
6.ОБОСНОВАНИЕТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ6.1 Тихоходный вал
Степени точности формы цилиндрических поверхностей взависимости от квалитета допуска диаметра и относительной геометрической точностиопределяем по [4, с. 395, табл. 2.20]
Допуск цилиндричностипосадочных мест под подшипники качения класса точности 0 [2, с. 40, табл. 3]:
Tф = 0,3Td = 0.3 × 0,03 =0,006 @ 0,006 мм.
Допуск соосностипосадочных поверхностей вала(под подшипники качения) 0,08 мм [3, с. 443, табл.2.40].
Соосность посадочных местдля зубчатого колеса относительно общей оси посадочных поверхностей дляподшипников качения [3, с. 443, табл. 2.40]: 0,08 мм.
Шероховатость шейки иторца вала под подшипники Ra0.8и Ra3,2 [5, с. 156, табл. 1].
Допуск параллельностиплоскости симметрии шпоночного паза относительно его оси принимаем взависимости от допуска на ширину паза по [3, с. 414, табл. 2.28]:
dп = 0,5Tш = 0,5×0,025 = 0,0125 @ 0,0125 мм.
Допуск симметричностишпоночного паза относительно его оси принимаем в 4 раза больше допуска dп по [3, с. 443, табл. 2.40]:
dс = 4dп = 4×0,0125= 0,05мм.
Отклонения шпоночногопаза (d – t1)–0,2 [4, с. 776, табл. 4.54].
Допускиперпендикулярности торцов для подшипников принимаем Т = 0,03мм [2, с. 39, табл.2].
6.2 Зубчатое колесо
Допуск круглости ицилиндричности базового отверстия определяем в зависимости от допуска размера[3, с. 393, табл. 2.18]:
T = (0,25...0,4)Td = (0,25...0,4) × 0,050 = 0,0125...0,02мм. Принимаем0,02мм.
Допуск торцового биениязубчатого венца на диаметре делительной окружности:
/> [4, с. 879, табл. 5.27] и [3, с. 414, табл. 2.28].
Допуск радиального биениявнешней поверхности цилиндрического колеса определяем по [3, с. 443, табл.2.40]: T = 0,16 мм для da = 433 мм.
Допуск торцевого биенияторца ступицы определяем по [3, с. 414, табл. 2.28]: T = 0,06 мм для диаметра ступицы dст =85 мм.
Допуск симметричности dс и параллельности dпшпоночного паза см. п. 6.1.
Отклонения шпоночногопаза (d+t2)+0,3 [4, с. 776, табл. 4.54].
Допуск на радиальноебиение зубчатого венца Fr = 105 мкм [4, с. 845, табл. 5.7]. степеньточности 9-С; толщина зуба по постоянной хорде /> , высота /> мм[4, с. 882, табл. 5.29].
7юКОНТРОЛЬРАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ7.1 Выбор универсальных измерительных средств
Для заданной детали валвыбираем универсальные измерительные средства для контроля ее размеров. Привыборе измерительных средств учитываем допускаемую погрешность измерения Dизм [2, с. 244, табл. 4], котораязависит от допуска на размер IT [3,с. 44, табл. 1.8], должна быть больше или равна предельной погрешности прибора Dlim. Выбранный измерительный инструментсводим в табл. 7.1.
Таблица 7.1 — Выборуниверсальных измерительных средствРазмер IT, мкм
Dизм, мм
Dlim, мм Пределы измерения, мм Условное обозначение 34h14 620 0,14 ±0,1 0—125
Штангенциркуль ШЦ–I–125–0,1* 151h14 1000 0,2 ±0,1 0—160
Штангенциркуль ШЦ–III –160–0,1* 223h14 1150 0,240 ±0,1 0—630
Штангенциркуль ШЦ–III –630–0,1* Æ40к6 16 0,007 ±0,005 25—50 Микрометр МК-50-2 Æ50h6 16 0,007 ±0,005 50—75 Микрометр МК-1 50-75 Æ67h6 19 0,005 ±0,002 50—75 Микрометр МК-1 50-75
Примечания:
1. Инструменты, помеченные однойзвездочкой, выполнены по ГОСТ 166-80 и выбраны по [8, с. 69, табл. 9].
ШЦ–I — штангенциркуль с двустороннимрасположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и с линейкойдля измерения глубин. ШЦ–III — штангенциркуль с односторонним расположением губокдля измерения наружных и внутренних размеров.
При измерении поверхностимикрометра приводятся в соприкосновение с поверхностями изделия. За результатизмерения принимается алгебраическая сумма отсчетов по шкалам микрометра.
7.2 Расчет размеров калибров для гладкого цилиндрического соединения
Калибры применяют не дляопределения числового значения контролируемого параметра, а для определениятого, выходит ли величина контролируемого параметра за нижнее или верхнеедопустимое значение его или находится между двумя допустимыми пределами.
Согласно действующимстандартам калибры имеют следующие обозначения:ПР — проходной рабочий калибр; НЕ — непроходной рабочий калибр; К–ПР — контрольный калибр для проходного рабочего (нового) калибра; К–НЕ — контрольный калибр для непроходного рабочего калибра; К–И — контрольный калибр для контроля износа проходной стороны рабочего калибра и др.
Калибры К–ПР, К–НЕ длягладких цилиндрических изделий должны проходить без усилия и без качки; калибрК–И — непроходной.
В данной курсовой работенеобходимо рассчитать калибр-пробку и калибр-скобу для отверстия /> и для вала />.
Для расчета размеровкалибров выберем по [2, с. 266—269, табл. 1] следующие данные:
– смещение поля допуска калибра внутрьполя допуска детали Z (Z1) и a (a1);
– допустимый выход размера изношенногокалибра за границу поля допуска калибра-пробки Y и калибра-скобы Y1;
– допуск на изготовление калибра-пробкиH и калибра скобы H1;
– допуск на изготовление контркалибрадля пробки Hp.
Предельные размеры дляотверстия />:
Dmax = D + ES = 50 + 0.025= 50.025мм; Dmin = D + EI = 50 + 0 = 50мм.
По [2, с. 266—269, табл.1] для IT7 и интервала размеров 50-80 ммнаходим данные для расчета калибров Z = 0,004 мм; Y = 0,003 мм; a = 0 мм; H = 0,005. Формулы для расчета размеров калибров по [2, с.270, табл. 2].
Предельные размерыпроходного нового калибра-пробки:
ПРmax = Dmin + Z + H / 2 = 50 + 0,004 + 0,005 / 2 =50,0065мм;
ПРmin = Dmin + Z – H /2 = 50 + 0,004 – 0,005 / 2 = 50,0015 мм.
Исполнительный размеркалибра-пробки ПР 50,0065-0,005(Пробка 8133-00962 H7 ГОСТ 14810-69).
Наименьший размеризношенного проходного калибра-пробки:
ПРизн = Dmin – Y =50– 0,003 = 49,997 мм.
Когда калибр ПР будетиметь этот размер, его нужно изъять из эксплуатации.
Предельные размерынепроходного нового калибра-пробки:
НЕmax = Dmax + H / 2 = 50,025 + 0,005/ 2 = 50,0275мм;
НЕmin = Dmax – H / 2 = 50,025 – 0,005/2= 50,0225 мм.
Исполнительный размеркалибра-пробки НЕ 50,0275-0,005(Пробка 8133-0962 H7 ГОСТ 14810-69). Предельные размеры для вала />:
dmax = d + es = 50 + 0,021 = 50,021мм; dmin = d + ei = 50 + 0,002 = 50,002мм.
По [2, с. 266—269, табл.1] для IT6 и интервала размеров 30-50 ммнаходим данные для расчета калибров a1= 0 мм; Z1 = 0,004 мм; Y1 = 0,003мм; H1 = 0,005; Hp = 0,002 мм. Формулы для расчета размеров калибров по [2, с.270, табл. 2].
Предельные размерыпроходного нового калибра-скобы:
ПРmax = dmax – Z1 + H1 / 2 = 50,021 – 0,004 + 0,005 / 2 = 50,0195мм;
ПРmin = dmax – Z1– H1 / 2 = 50,021 – 0,004 – 0,005 / 2 = 50,0145 мм.
Исполнительный размеркалибра-скобы ПР 50,0145+0,005.
Наибольший размеризношенного проходного калибра-скобы:
ПРизн = dmax + Y1 = 50,021 + 0,003 = 50,024 мм.
Когда калибр ПР будетиметь этот размер, его нужно изъять из эксплуатации.
Предельные размерынепроходного нового калибра-скобы:
НЕmax = dmin + H1 / 2 = 50,002 + 0,005/ 2 = 50,0045мм;
НЕmin = dmin – H1 / 2 = 50,002 – 0,005 / 2 = 49.9995мм.
Исполнительный размеркалибра-скобы НЕ 49.9995+0,005(Скоба 8113-0140 k6 ГОСТ 18360-93). Предельные размеры проходногоконтркалибра:
К–ПРmax = dmax – Z1 + Hp / 2 = 50,021 – 0,004 + 0,002 / 2 = 50,018мм
К–ПРmin = dmax – Z1 – Hp / 2 = 50,021 – 0,004 – 0,002 / 2 = 50,016 мм.
Исполнительный размерконтркалибра К–ПР 50,018–0,002.
Предельные размерыконтркалибра контроля износа:
К–Иmax = dmax + Y1 + Hp / 2 = 50,021 + 0,003 + 0,002 / 2 = 50,025мм;
К–Иmin = dmax + Y1 – Hp / 2 = 50,021 + 0,003 – 0,002 / 2 = 50,023мм.
Исполнительный размерконтркалибра К–И 50,025–0,002.
Предельные размерынепроходного контркалибра:
К–НЕmax = dmin + Hp / 2 = 50,002 + 0,002 / 2 = 50,003мм;
К–НЕmin = dmin – Hp / 2 = 50,002 – 0,002 / 2 = 50,001мм.
Исполнительный размерконтркалибра К–НЕ 50,003–0,002.
Таблица 7.2 — Расчетразмеров калибровНаименование калибра Предельные размеры, мм Исполнительный размер, мм наибольший наименьший изношенный Пробка ПР 50.0065 50.0015 49.997
50.0065-0.005 НЕ 50.0275 50.0225 —
50.0275-0.005 Скоба ПР 50.0195 50.0145 50.024
50.0145+0.005 НЕ 50.0045 49.9995 —
49.9995+0.005 Контркалибр К–ПР 50.018 50.016 —
50.018-0.002 К–НЕ 50.003 50.001 —
50.003-0.002 К–И 50.025 50.023 —
50.025-0.002
/>/>Рис. Схемарасположения полей допусков для калибра пробки и калибра скобы
8.КОНТРОЛЬТОЧНОСТИ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА
Проверяем цилиндрическоепрямозубое колесо с mn = 4,0мм; z = 104; x=0; d = 425мм; степень точности 9–С; толщина зуба по постоянной хорде /> [4, с. 871—872, табл. 5.21 и 5.22],высота /> мм [4, с. 882, табл.5.29].
Контроль нормбокового зазора.
Величина бокового зазора jn в зубчатой передаче определяется какзазор, обеспечивающий свободный поворот зубчатого колеса при неподвижном второмколесе. С целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазораосуществляется дополнительное смещение исходного контура. Наименьшеедополнительное смещение исходного контура EHs = –200 мкм [4, с. 864—865, табл.5.17]. Допуск на смещение исходного контура TH = 220 мкм [4, с. 866—867, табл.5.18]. Наибольшее смещение EHi = –(|EHs| + TH) = = –(200 + 220) = — 420 мкм. Контроль смещения исходного контураосуществляется тангенциальным зубомером (зубомером смещения) (рис. 8.1) [2, с.418].
Толщину зуба попостоянной хорде измеряют хордовым зубомером (штангензубомером) (рис. 8.2) [2,с. 420].
Контролькинематической точности.
В комплекс входят:колебание измерительного межосевого расстояния F''ir, колебание длины общей нормали FvW и радиальное биение зубчатого венцаFrr[2, с.174, табл. 1]. Колебаниемизмерительного межосевого расстояния называется разность между наибольшим инаименьшим действительным межосевыми расстояниями при повороте измерительногоколеса на 1 полный оборот (прибор МЦМ-630 [2, с. 402]). Для контроля FvWr принимаем зубомерный микрометр (рис.8.3) [2, с. 402, табл. 5]. Колебание длины общей нормали находят как разностьмежду наибольшими и наименьшими длинами общей нормали при последовательномизмерении всех групп звеньев проверяемого колеса. Средняя длина общей нормалиопределяется как среднее арифметическое всех действительных длин общей нормалипо колесу. Радиальное биение венца — разность расстояний рабочей оси колеса ихорд зубьев. Измерение производится биениемером (рис. 8.4) (прибор БВ-5050 [2,с. 402, табл. 5]) путем последовательного ввода наконечника 3 во все впадины.F''i = 160 мкм;Fr = 112 мкм [2, с. 181, табл. 2].
Контроль плавностиработы.
Колебание измерительногомежосевого расстояния на одном зубе f''ir определяется аналогично показателю F''ir, но при повороте колеса на 1 зуб(прибор БВ-5050 [2, с.402, табл. 5]). Отклонение шага зацепления fptr — кинематическая погрешностьзубчатого колеса при его повороте на один номинальный угловой шаг (контрольосуществляется шагомером [2, с. 416]). f''i=50 мкм; fpt = ±40 мкм [2, с. 189, табл. 4].
Контроль полнотыконтакта.
Качество контактаповерхностей зубьев определяется на контрольно-обкатных станках при зацеплениис измерительным колесом. Для контроля пятна контакта боковую поверхностьменьшего или измерительного колеса покрывают слоем краски толщиной не более4...6 мкм и производят обкатку при номинальном межосевом расстоянии [2, с.417]. Суммарное пятно контакта по высоте зуба не менее 30%, по длине не менее40% [4, с. 853, табл. 5.10].
/>
Рисунок 8.1 — Схемаконтроля тангенциальным зубомером: 1, 2 — измерительные губки; 3 — наконечник;4, 5 — винты; 6 — индикатор; 7 — ролик.
/>
Рисунок 8.2 — Схемаконтроля хордовым зубомером: 1, 2 — шкала и нониус для установки прибора наразмер hC; 3, 5 — измерительные губки; 4 —упор, устанавливаемый на вершину зуба; 6, 7 — нониус и шкала для отсчетатолщины SC
/>
/> Рисунок 8.3— Схема измерения зубомерным микрометром Рисунок 8.4—Схема контроля зубчатого венца биениемером: 1 — зубчатое колесо; 2 — оправка; 3 — наконечник; 4 — измерительный стержень; 5 — планка; 6 — наконечник индикатора; 7 — направляющая втулка.
ВЫВОДЫ
В ходе выполнениякурсовой работы получены практические навыки использования действующихстандартов, закреплены теоретические знания по дисциплине «Взаимозаменяемость,стандартизация и технические измерения».
Изучена методиканазначения посадок гладких цилиндрических, шпоночных, резьбовых соединений.Рассмотрена методика составления и анализа размерных цепей. Изучены принципывыбора измерительных средств универсальных и специальных. Произведенопрактическое назначение технических требований к деталям сборочной единицы.Рассмотрены параметры, способы и средства контроля зубчатых колес по нормамкинематической точности, плавности работы, бокового зазора, полноты контакта.Составлена размерная цепь.
ПЕРЕЧЕНЬССЫЛОК
1. Методические указания к курсовой работе по курсу «Взаимозаменяемость,стандартизация и технические измерения». / Сост.: Гуня А.П., ПереверзевМ.Н., Молобижко В.А. — Донецк: ДПИ, 1986. — 28 с.
2. Справочник контролера машиностроительного завода.Допуски, посадки, линейные измерения / А.Н. Виноградов, Ю.А. Воробьев, Л.Н.Воронцов и др. Под ред. А.И. Якушева. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение,1980. — 527 с.
3. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч. 1/ Под ред.В.Д. Мягкова. — 5-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение. Ленингр.отд-ние, 1979. — 544 с.
4. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч. 2/ Под ред.В.Д. Мягкова. — 5-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение. Ленингр.отд-ние, 1979. — с. 545—1032.
5. Перель Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектированиеи обслуживание опор: Справочник. — М.: Машиностроение, 1983. — 543 с.
6. Зенкин А.С., Петко И.В. Допуски и посадки вмашиностроении: Справочник. — 3-е изд., перераб. и доп. — К.: Техніка, 1990. — 320 с.
7. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация итехнические измерения: Учебник для втузов / А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов.— 6-е изд., перераб. и дополн. — М.: Машиностроение, 1987. — 352 с.
8. Белкин И.М. Средства линейно-угловых измерений.Справочник. — М.: Машиностроение, 1987. — 368 с.
9. Зябрева Н.Н. и др. Пособие к решению задач по курсу «Взаимозаменяемость,стандартизация и технические измерения». Учеб. пособие для вузов. М., «Высш.школа»,1977. — 203 с.