ФГОУ ВПО
БЕЛГОРОДСКАЯГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра общетехническихдисциплинКурсовая работа
подисциплине: «Метрология, стандартизация и сертификация»Вариант №55
Выполнил: студент 3 курса
Проверил: Бушманов Н.С.
БЕЛГОРОД 2005 г.
Содержание
Бланк заданий по курсовому проекту поМСС… 3
Введение. 4
1. Задание 1. 5
2. Задание 2. 7
3. Задание 3. 9
4. Задание4. 10
5. Задание 5. 11
6. Задание 6. 12
Выводы… 15
Список используемой литературы… 16
Бланк заданий по курсовому проекту поМСС
Студент 31-й группы ГузьВ.В. Вариант№55
Задание №1.
номинальныйдиаметр сопряжений-42мм;
поле допускаотверстия — N7
поле допуска вала- h9
Задание №2. :
номинальныйдиаметр сопряжения dн=90мм;
длина сопряжения l=72мм;
угловая скорость w=105рад/с;
удельное давлениена опору P=0,53МПа;
динамическийкоэффициент вязкости m=0,02Па·с;
шероховатостьповерхности втулки RZD=3,2мкм;
шероховатостьповерхности вала RZd=6,3мкм.
Задание №3.
диаметр вала-16мм;
шпонка призматическая;
назначение: для массовогоавтотракторного производства.
Задание №4.
шарикоподшипник №201;
радиальнаянагрузка R=6500Н;
вид нагруженияколец подшипника:
— наружного кольца – циркуляционное
— внутреннего кольца – колебательное.
Задание№5.
/>
Задание №6.
Нарисунке 6.1 приложения, приведен сборочный чертеж и размерная цепь, для которойизвестны номинальные размеры составляющих звеньев (а=3мм, б=28мм,б=22мм, в=12мм, г=35мм) и предельные размеры исходного звена (А∑=/>).Необходимо определить отклонения размеров всех составляющих звеньев.
/>Задание выдано: 10Февраля 2005 года. Подпись преподавателя
Введение
В нашей стране на основе динамичного и пропорционального развитияобщественного производства и повышение его эффективности, ускорениенаучно-технического прогресса, роста производительности труда, всемирногоулучшения качества работы во всех звеньях народного хозяйства. В машиностроениисозданы и освоены новые системы современных, надежных и эффективных машин длякомплексной автоматизации производства, что позволило выпускать продукциювысокого качества с наименьшими затратами труда; увеличился выпускавтоматических линий, новых видов машин, приборов, аппаратов, отвечающихсовременным требованиям. Непрерывно совершенствуются конструкции машин и другихизделий, технология и средства их производства и контроля, материалы;расширилась внутриотраслевая и межотраслевая специализация на основе унификациии стандартизации изделий, их агрегатов и деталей; шире используются методы комплекснойи опережающей стандартизации; внедряются системы управления и аттестации качествомпродукции, система технологической подготовки производства. Увеличилась доляизделий высшей категории качества в общем объеме производства. Большое значениедля развития машиностроения имеет организация производства машин и другихизделий на основе взаимозаменяемости, создание и применение надежных средствтехнических измерений и контроля. Курсовая работа состоит из шести заданий,охватывающих основные разделы теоретического курса. При выполнении работыиспользованы: Справочник. Допуски и посадки. под редакцией В.Д. Мягкова [1];Методические указания по выполнению курсовой работы [2]. Работа состоит из 16листов печатного текста формата А4, выполненных в редакторе MS Word и Приложения, котороеявляется графической частью к курсовой работе и выполнено на 2 листах форматаА1 с использованием чертежно-конструкторского редактора КОМПАС-ГРАФИК иредактора трехмерных твердотельных моделей КОМПАС-3D.
1. Задание 1
Определение основныхэлементов сопряжения, условное обозначение посадок и квалитетов на чертежах ирасчет калибров.
Дано: — номинальныйдиаметр сопряжений-42мм;
— поле допускаотверстия -N7
— поле допускавала – h8
Решение.
1.1.Условное обозначениезаданного сопряжения: Æ/>
1.2. Находим отклонениевала и отклонение отверстия.
Вал – основной Æ />
Верхнееотклонение вала />
Нижнееотклонение вала />
Среднееотклонение вала />
Отверстие в системевала Æ/>
Верхнееотклонение отверстия />
Нижнееотклонение отверстия />
Среднееотклонение отверстия />
1.3. Определяемнаименьшие размеры деталей.
Наибольшийпредельный размер отверстия: />
/>
Наименьший предельный размеротверстия: />
/>
Наибольшийпредельный размер вала.
/>
Наименьшийпредельный размер вала.
/>
1.4. Определяем величинудопуска детали.
/>
/>
/>
/>
1.5. Определяем величинудопуска посадки.
/>
1.6. Находим величиныпредельных зазоров и натягов.
/>
/>
1.7. Характеристикапосадки: посадка гладкого цилиндрического соединения с номинальным диаметром 42 мм, выполнена в системе вала, с переходной посадкой, Комбинирована по квалитетам: отверстие — по 7квалитету, вал — по 8 квалитету точности.
1.8. Чертежи деталейприведены на рис.(1.1).
1.9. Схема полей допусковдеталей приведены на рис.(1.2).
1.10.Рассчитываем рабочиекалибры.
1) Определяем размерыкалибра пробки для контроля отверстия диаметром 42мм с полем допуска N7
2) По таблицам стандартов(ГОСТ 24853-81) находим допуски и отклонения размеров калибра и пробки/>/>/>/>
3) Вычисляем предельныеразмеры проходной и непроходной сторон калибра пробки.
Предельные отклоненияпроходной стороны рабочего калибра пробки
отсчитываются отнаименьшего предельного размера контролируемого
отверстия.
/>
/>
Исполнительным размеромпроходной стороны калибра пробки проставленным на чертеже, является наибольшийпредельный размер,
он равен />
Предельные отклонениянепроходной стороны рабочего калибра пробки отсчитываются от наибольшегопредельного размер контролируемого отверстия.
/>
Исполнительным размеромнепроходной стороны калибра пробки проставленным на чертеже, являетсянаибольший предельный размер,
он равен />
4) Определяем размерыкалибра скобы для контроля вала диаметром
42мм с полем допуска h8.
5) По таблицамстандартов (ГОСТ 24853-81) находим допуски и отклонения размеров калибра скобы />/>/>/>
6) Вычисляем предельныеразмеры проходной и непроходной сторон калибра скобы.
Предельные отклоненияпроходной стороны рабочего калибра скобы
отсчитываются отнаибольшего предельного размера контролируемого
вала.
/>
/>
Исполнительнымразмером проходной стороны калибра скобы проставленным на чертеже, являетсянаименьший предельный размер,
он равен />
Предельные отклонениянепроходной стороны рабочего калибра скобы
отсчитываются отнаименьшего предельного размера контролируемого
вала.
/>
Исполнительнымразмером непроходной стороны калибра скобы проставленным на чертеже, являетсянаименьший предельный размер,
он равен />
1.11. Эскизы скобы ипробки приведены в (приложении рис.1.3) Для контроля отверстия используем цилиндрическуюпробку, т.к. номинальный диаметр менее 50мм.
1.12. Схема расположенияполей допусков рабочих калибров приведена
в (приложениирис. 1.4) 2. Задание2
Расчет и выбор посадок сзазором для подшипников жидкостного трения.
Дано:- номинальныйдиаметр сопряжения dн=90мм;
— длинасопряжения l=72мм;
— угловаяскорость w=105рад/с;
— удельноедавление на опору P=0,53 МПа;
— динамическийкоэффициент вязкости m=0,02Па·с;
— шероховатостьповерхности втулки RZD=3,2мкм;
— шероховатостьповерхности вала Rzd=6,3мкм.
Решение.
2.1. Вычисляем окружнуюскорость вала:
/>
2.2. Определяемотносительный зазор в подшипнике скольжения по
эмпирической формуле:
/>
2.3. Определяем диаметральныйзазор:
/>
2.4. Определяемкоэффициент нагруженности подшипника:
/>
2.5. По таблице1.97[1, ч.1, с.284] находим относительный эксцентриситет c:
в нашем случае l/dH=0,8, CR=0,3511.
Из подобия ΔАВС иΔАВ1С1 (рис.2.1):
/>/>
2.6. Определяем толщинумасленого слоя h в местенаибольшего сближения поверхностей отверстия вкладыша подшипника скольжения ивала при найденном диаметральном зазоре:
/>
2.7. Вычисляемдопускаемую минимальную толщину масляного слоя [hmin], при которой обеспечивается жидкостное трение:
/>
где kжт>2- коэффициент запаса надежности по толщине масляногослоя;
gД =2-3мкм- добавка, учитывающая отклонения фактическихзначений
нагрузки,скорости, температуры от расчетных, а также механические
отклоненияв масле.
/>
Для обеспеченияжидкостного трения необходимо соблюдение условия:
/>
условиевыполняется.
2.8. Определяемминимальный зазор [Smin] в подшипнике, при котором толщинамасленого слоя равна минимальной допускаемой величине [hmin].
/>
2.9. Подбираем посадку.
Условия подбора посадки: 1)/>
2) />
где Sm- средний диаметральный зазор посадки.
Этим условиям наиболееблизко соответствует посадка Æ/> с зазорами
/>, />,/> 3. Задание3
Расчет допусков и посадокшпоночных соединений.
Дано: — диаметр вала-16мм;
— шпонкапризматическая;
— назначение:для массового автотракторного производства.
Решение.
3.1.Согласно [1, ч.2,с.236] выбираем основные размеры шпонки, пазов вала и втулки:
а) размер шпонки />
б) размер пазавала />
в) размер пазавтулки: />
3.2. Выбираем предельныеотклонения по размеру bдля шпоночного соединения серийного и массового производства [1, ч.2,с.237]:
а) ширина шпонки/>
б) ширина пазавала />
в) ширина пазавтулки при />
3.3. Определяемпредельные размеры шпонки, паза вала и паза втулки по размеру b:
а)шпонка />
б) паз вала />
в) паз втулки />
3.4. Определяемпредельные зазоры и натяги в сопряжениях:
а) паз вала –шпонка:
/>
б) паз втулки –шпонка:
/>
3.5. Выбираем предельныеотклонения несопрягаемых размеров соединения с призматическими шпонками [1,ч.2, с.113];
а) высоташпонки: />[1, ч.1, с.113];
б) глубина пазавала: />
в) глубина пазавтулки: />
г) длина пазавала: /> [1, ч.1, с.44];
д) длина шпонки:/> [1, ч.1, с.44];
3.6. Строим схему полейдопусков (приложение рис.3.1), вычерчиваем эскизы деталей и проставляем размерына чертежах, (приложение рис. 3.2). 4. Задание 4
Расчет и выбор деталейпод подшипник качения.
Дано: — шарикоподшипник №201;
— радиальная нагрузка R=6500Н;
— виднагружения колец подшипника:
— наружного кольца – циркуляционное.
— внутреннего кольца – колебательное,
Решение.
4.1.Согласно [3, т.2,с.145] определяем основные посадочные размеры подшипника №201:
— диаметрвнутреннего кольца d=12мм;
— диаметрнаружного кольца D=32мм;
— ширина B=10мм;
— радиусзакругления фаски r=1мм.
4.2. Определяеминтенсивность нагрузки поверхности вала на наружное кольцо:
/>
где kП – динамический коэффициент посадки, зависящий отхарактера нагрузки (при спокойной нагрузке kП=1[1, ч.2, с.283] );
F — коэффициент, учитывающий степеньослабления посадочного натяга
при полом вале итонкостенном разъемном корпусе (при сплошном валеF=1 [1, ч.2, с.286]);
FA – коэффициент неравномерностираспределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в конических подшипниках или между сдвоеннымишарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору (при отсутствии осевойнагрузки FA=1, [1, ч.2, с.286]).
/>
4.3. Согласно табл. 4.92справочника [1, ч.2, с.287], такой интенсивности для вала Æ32мм соответствует допуск M7.
4.4. Выбираем поледопуска вала под подшипник качения с колебательно нагруженным кольцом Æ12мм js6.
4.5. Отклонения для колецподшипника № 201 и сопрягаемых с ними вала и корпуса сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1.
Внутреннее кольцо,
[1, ч.2, с.273].
Вал js6.
[1, ч.1, с.91].
Наружное кольцо,
[1, ч.2, с.276].
КорпусК7.
[1, ч.1, с.117].
/>
/>
/>
/>
4.6. Определяем усилие,необходимое для запрессовки подшипника на вал:
/>
N=25мкм — максимальный натяг между корпусом инагруженным кольцом;
fк — фактор сопротивления, зависящий от коэффициентатрения при напрессовке fк=4, а при снятии fк=6;
/>
здесь />
4.7. Строим схемурасположение полей допусков (приложение рис 4.1), сборочный и по детальныечертежи (приложение рис 4.2).
4.8. Шероховатостиповерхностей вала и отверстия корпуса выбраны согласно [1, ч.2, с.296]. В нашемслучае принимаем 1,25.
Допуск цилиндричностипосадочных мест валов и отверстий корпусов не должен превышать под подшипники классаточности РО-четверти допуска на диаметр посадочной поверхности [1, ч.2,с.296].
Тогда, допускцилиндричности для посадочных поверхности вала:
/>
Тогда, допускцилиндричности для посадочных поверхности отверстия:
/>
С учетомрекомендуемых значений цилиндричности [3, т.1, с.424], назначаем Тod=2,5мкм, TOD=6мкм.5. Задание5
Допуски и посадкишлицевых соединений.
Дано: />
Решение.
5.1 Расшифровка условногообозначения заданного шлицевого соединения:
шлицевоесоединение – прямобочное;
d- центрируемый диаметр;
10-число шлицов;
82-внутренний диаметр;
92-наружный диаметр;
12-толщина зубьев шлица;
H7/h7 — посадка по центрируемому диаметру d;
D9/f8 — посадка по толщине зуба b.
5.2 Определяем полядопусков центрирующих элементов, находим поля допусков нецентрируюших диаметрови заносим их в таблицу 5.1.
Таблица 5.1.Элементы шлицевого соединения Номинальный размер, поле допусков.
Отклонение мм,
верхнее/нижнее Предельные размеры мм, max min
Центрируемые:
Отверстие
Вал
Ширина впадины паза втулки
Толщина шлицов
вала.
82H7 +0.035/0 82,035 82,000 82h7 0/-0,035 82.000 81.965 12D9 +0,093/-0,050 12.093 12.050 12f8 -0.016/-0,043 11,984 11.957
Нецентрирруемые:
Отверстие
Вал 92H12 +0,35/0 92.350 22,000 92a11 -0,380/-0,600 91,620 91,400
5.3 Определяем значенияосновных отклонений, предельные размеры всех элементов соединения и заносим ихв таблицу.
5.4 Строим схемурасположения полей допусков центрирующих размеров
(приложение рис.5.1).
5.5 Выполняем эскизысоединения и его деталей с указанием посадок всех элементов(приложение рис.5.2).
6. Задание6
Расчет сборочныхразмерных цепей.
Дано: на рисунке 6.1приложения, приведен сборочный чертеж и размерная цепь, для которой известныноминальные размеры составляющих звеньев(а=3мм, б=22мм, в=12мм,г=35мм) и предельные размеры исходного звена(А∑=/>). Необходимоопределить отклонения размеров всех составляющих звеньев.
Решение.
6.1 Выполним размерныйанализ цепи с заданным исходным звеном. Исходное звено А∑=/> Геометрическаясхема изображена в приложении рис. 6.2.
Выявим составляющиезвенья и характер и характер влияния на исходное звено: />-уменьшающее.
/> — увеличивающее;
/> — увеличивающее;
/>-. увеличивающее;
6.2 Проверим правильностьсоставления заданной размерной цепи:
/>
6.3 Определяем предельныеотклонения и допуск ширины подшипника №212(d=60мм.), еs=0, ei=-150мкм.
/>
6.4 Установим единицыдопуска составляющих звеньев с неизвестными допусками: />, />, />.
6.5 Определяем допускисходного звена с заданными предельными отклонениями:
/>
6.6 Определяем среднийкоэффициент точности ,,аср,, заданной размерной цепи:
/>
6.7 Установим квалитет,по которому следует назначать допуски на составляющие звенья, т.к. 78 единицадопуска ближе к 10 квалитету (коэффициент точности для 10 квалитета а=64, для11квалитета а=100), то назначаем 10 квалитет.
6.8 Выбираемкорректирующее звено: т.к. Коэффициент точности принятого 10 квалитета меньше аср=78, то корректирующим звеномвыбираем технологически более сложное звено А1.
6.9 По установленному 10квалитету определяем допуски на все звенья (кроме исходного, корректирующего истандартного) в соответствии с [1, ч.1, с.44] и назначаем на них предельныеотклонения:
/>; />( охватывающая),
/>; />( симметричная).
6.10 Рассчитываем допусккорректирующего звена А1;
/>
Допуск корректирующего звенацелесообразно принять стандартным
ТА1 =100, 10квалитет [1, ч.1, с.44].
6.11 Вычисляем среднее, азатем предельные отклонения корректирующего звена А1:
т.к. />то
/>
Верхнееотклонение А1:
/>
Нижнееотклонение А1:
/>
6.12 Определяемпредельные размеры замыкающих звена по известным отклонениям составляющихзвеньев.
/>/>/>
/>/>
/>
/>
Получаем значениезамыкающего звена />
Выводы
Курсовая работа состоитиз 6 заданий, охватывающих основные разделы теоретического курса. Полученыследующие результаты.
1) В первом заданииопределены основные элементы гладкого цилиндрического соединения Æ/>, выполнены чертежи соединения идеталей в отдельности, рассчитаны калибры и выполнены их эскизы с указаниемисполнительных размеров проходной и непроходной частей.
2) Во втором заданиидля указанных параметров подшипников жидкостного трения рассчитана и подобранапосадка Æ/> с зазорами />, />, />
3) В третьем заданиирассчитаны допуски и посадки призматического шпоночного соединения с диаметромвала 16 мм, для массового автотракторного производства, выполнены чертежисоединения и детали в отдельности с обозначением посадок и отклонений.
4) В четвертойзадаче, для указанных условий работы подшипника качения №201 рассчитаныи подобраны посадки подшипника на вал и отверстий корпуса, определены значенияшероховатостей и допусков цилиндричности посадочных поверхностей, усилиезапрессовки и выполнены чертежи соединения и деталей в отдельности.
5) В пятой задачерасшифровано условное обозначение прямобочного шлицевого соединения />, рассчитаны его элементы ивыполнены чертежи соединения с указанием посадок.
6) В шестой задачемы составили размерную цепь, и определили при наличии исходного звенаотклонения всех составляющих звеньев
Список используемой литературы
1. Допускии посадки. Справочник. В 2-х ч. В.Д. Мягков и др.-6-е изд., перераб. и доп.-Л.:Машиностроение, 1983.
2. БушмановН.С. Метрология, стандартизация и сертификация. Методические указания повыполнению курсовой работы. — Белгород: Издательство БелГСХА, 2003.