КУРСОВА РОБОТА
на тему:
«Вибір ірозрахунок технічних параметрів гладкої циліндричної сполуки»
1.Розрахунок гладкої циліндричної сполуки 2 – шестірня – вал
Якщов сполуці присутня шпонка, то рекомендується вибрати перехідну посадку.Точність виготовлення посадкового отвору в шестірні практично не має значення,і поле допуску його може бути обрано, відповідно до рекомендації [3], наприкладH7. поле допуску посадкової поверхні вала – m6.
Пономінальному розмірі й полям допусків, користуючись даними [3, таблиці А.2 іА.3], знаходимо значення граничних відхилень посадкового отвору втулки O50H7 іпосадкової поверхні вала O50m6:
/>
Розраховуємозначення граничних розмірів деталей сполуки O50H7/m6:
/>
Знаходимодопуски розмірів отвору O50H7 і вала O50m6:
/>
ПосадкаH7/m6 є перехідною посадкою, тому розраховуємо значення максимального натягу ймаксимального зазору:
/>
Визначаємодопуск посадки:
/>
/>
Малюнок1 – Схема розташування полів допусків
Длянормальної роботи сполуки потрібне дотримання форми деталей, що сполучаються.Тому що поверхні циліндричні, то знаходимо величину відхилення від циліндричності.Приймаємо для даної сполуки відносну геометричну точність форми нормальну. По[3, таблиця А.5] для 7-го квалітету ступінь точності форми буде 6, для 6-гоквалітету ступінь точності форми встановлена 5. Тоді [3, таблиця А.6] допуск циліндричностідля отвору буде 8 мкм, а для вала – 5 мкм.
/>
Длянормальної відносної геометричної точності допускаються значення, що, параметрашорсткості Ra залежно від допуску розміру T (D, d) і форми встановлюються зумови: />.
Дляотвору O50H7 граничне значення параметра:
/>
Підбираємозначення /> [3, таблиця А.7]
Длявала O50m6 граничне значення параметра
/>
Остаточновибираємо /> [3, таблиця А.7]
/>
Малюнок1.1 – сполука шестірня – вал
2.Розрахунок калібрів для контролю гладких циліндричних сполук
Визначаємохарактеристики робочого прохідного й робітника непрохідного для отвору.
Калібрпробка O80H9 (Z=13, H=5):
/>
/>
Малюнок2 – Схема розташування полів допусків
Вибираємонормальну геометричну точність. Для 3-го квалітети ступінь точності форми буде2. Допуск для калібру пробки становить 1,6 мкм [3, таблиця А.6].
/>
/>/>
Малюнок2.1 – Калібр пробка
Визначаємохарактеристики робочого прохідного й робочого непрохідного для вала.
Калібрскоба O80m7 (Z1=4, H1=5, Y1=3, Hp=3):
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Вибираємонормальну геометричну точність.
/>
Будуємосхему розташування полів допусків калібру скоби (мал. 2.2).
/>
Малюнок2.2 – Схема розташування полів допусків
/>
Малюнок2.3 – калібр скоба
3.Розрахунок підшипникової сполуки 7 – підшипник – корпус і 8 – підшипник – вал
Визначиморозміри кулькового підшипника 7307: d = 35 мм, D = 80 мм, B = 85 мм.
Виходячиз умов роботи вузла можна зробити висновок про те, що характер навантаженнязовнішнього кільця місцевий а внутрішнього – коливальний. У загальномумашинобудуванні використовуються підшипники 0-го й 6-го класів точності.Виберемо підшипник 0-го класу точності. По [3, таблиці A.9, A.10] вибираємограничні відхилення зовнішнього кільця Ø80 мм для l0 (0; –0,013) і внутрішнього кільця Ø35 мм для L0 (0; – 0,012).
Примісцевому характері навантаження посадка зовнішнього кільця підшипника зкорпусом повинна бути із зазором, вибираємо по [3, таблиця А.11] поле допускукорпуса G7 (+0,040;+0,010), а при циркуляційному характері навантаження сполукавнутрішнього кільця підшипника з валом повинне бути з натягом, вибираємо поледопуску вала n6 (+0,033;+0,017).
Визначаємограничні розміри кілець підшипника й граничні розміри й допуски посадковихповерхонь вала й корпуса:
– зовнішнєкільце підшипника Ø80l0 (0; – 0,013):
/>
– внутрішнєкільце підшипника Ø35L0 (0; – 0,012):
/>
– отвірO80G7 (+0,04;+0,01):
/>
– валØ35n6 (+0,033;+0,017):
/>
Визначаємограничні зазори й натяги сполук:
– внутрішнєкільце підшипника – вал (L0/ n6) – посадка в системі отвору з натягом:
/>
– зовнішнєкільце підшипника – корпус (G7/l0) – посадка в системі вала із зазором:
/>
Будуємосхеми розташування полів допусків підшипникової сполуки, указуючи зазори йнатяги (мал. 3).
/>
Малюнок3 – Схеми розташування полів допусків підшипникової сполуки
По[3, таблиця А.14] визначаємо шорсткість посадкових поверхонь:
– вала– /> мкм;
– отвору– /> напівтемний
Відхиленнявід циліндричності деталей під підшипники кочення при підвищеній відноснійгеометричній точності рівної 0,2 від допуску на розмір:
– допускциліндричності вала: />
– допускциліндричності отвору: />
Остаточноприймаємо по [3, таблиця А.8]: для вала допуск циліндричності 3,2 мкм, дляотвору – 6 напівтемний.
/>
Малюнок3.1 – Підшипникова сполука
4.Розрахунок посадок шпонкової сполуки 9 – шестірня – шпонка – вал
Подіаметрі вала в [3, таблиця А.15] визначаємо розміри шпонки: при d =50 мм: при b = 14 мм – ширина шпонки, h = 9 мм – висота шпонки, t1 = 5,5 мм, t2 = 3,8 мм.
По[3, таблиця А.16] для призматичних шпонок при вільній сполуці поля допусків порозмірі b приймаються наступні: для шпонки – 14h9 (0; -0,043), для паза вала – 14H9(+0,043; 0), для паза втулки – 14D10 (+0,120; +0,05).
Розміривала /> й втулки />, будуть мати відхилення[3, таблиця А.17]: />
Висоташпонки h має поле допуску h11. глибини канавок, що сполучаються з нею, (пазів)мають поле допуску H12.
3Визначаємо граничні розміри й допуск розміру ширини шпонки 14h9 (0; -0,043):
/>
Визначаємограничні розміри й допуск розміру ширини паза втулки 14D10 (+0,120; +0,05):
/>
Визначаємограничні розміри й допуск розміру ширини паза вала 14H9 (+0,043; 0):
/>
Визначаємонатяги й зазори між пазом втулки й шпонкою 14D10 (+0,120; +0,05)/ h9 (0;-0,043):
/>
Визначаємонатяги й зазори між пазом вала й шпонкою 14H9 (+0,043; 0)/ h9 (0; -0,043):
/>
Будуємосхему розташування допусків деталей шпонкової сполуки (мал. 4).
/>
Малюнок4 – схема розташування допусків деталей шпонкової сполуки
Дляскладання важливо правильне розташування канавок (пазів) на валу й у втулці.Тому призначаються такі норми, як допуски симетричності осі канавок (пазів)щодо осі вала й щодо осі отвору втулки й допуск паралельності площини осіканавки до осі вала або отвору.
Допускпаралельності площини симетрії паза щодо осі шпонкового паза по довжині паза вотворах дорівнює />, допусксиметричності шпонкового паза щодо осі при сполуці з одною шпонкою дорівнює />, де /> – допуск на ширинушпонкового паза.
Такимчином, для паза вала:
– допускпаралельності дорівнює />
– допусксиметричності дорівнює />
Значеннядопусків, розраховані по формулах, варто округлити до найближчого значення зістандартного ряду допусків по [3, таблиця А.8].
Остаточноприймаємо допуск паралельності рівним 0,02 мм, допуск симетричності рівним0,08 мм.
Дляпаза втулки:
– допускпаралельності дорівнює />
– допусксиметричності дорівнює />
Значеннядопусків, розраховані по формулах, округляємо до найближчого значення зістандартного ряду допусків по [3, таблиця А.8].
Остаточноприймаємо допуск паралельності рівним 0,03 мм, допуск симетричності рівним0,1 мм.
По[3, таблиця А.18] призначаємо шорсткості для нерухливої сполуки:
– робочаповерхня паза вала – />
– робочаповерхня паза втулки – />
– неробочаповерхня шпонки – />
– неробочаповерхня паза вала – />
– неробочаповерхня паза втулки –/>
/>/>/>
Малюнок4.1 – Шпонкова сполука
5.Розрахунок сполуки 7 – блок шестірень – вал
Заданими завдання (/>) і [3, таблицяА.19] визначаємо розмір ширини зуба b сполуки: b = 12 мм. Вибираємо спосіб центрування по D, тому що при даній нерухливій сполуці пред'являєтьсявимога до точності співвісності елементів сполуки.
Користуючисьданими [3, таблиця А.20], призначаємо посадки вала й втулки, причому тому щорозмір d не є що центрує, тому для діаметра вала d допуск не призначають: прищо не центрує d – для вала менший діаметр d не менш діаметра d1 (у цьомувипадку d1 = 69,6), для втулки Н11.
«D»> H7/f7;
«b»> F8/f7.
Позначенняобраної сполуки:
/>.
Виходячиіз призначених посадок, визначаємо значення граничних відхилень (користуючисьданими [3, таблиці А.1 – А.4]), допуски розмірів, граничні значення й допускизазорів або натягів:
Дляменшого діаметра втулки O72Н11 (+0,19; 0):
/>
Дляменшого діаметра вала O72:
/>
Длясполуки вала й втулки по меншому діаметрі O72:
/>
Будуємосхему розташування полів допусків для сполуки вала й втулки по меншому діаметрі(мал. 5).
/>
Малюнок5 – Схема розташування полів допусків для сполуки вала й втулки по меншомудіаметрі
Длябільшого діаметра втулки O78Н7 (+0,03; 0):
/>
Длябільшого діаметра вала O78f7 (-0,03; -0,06):
/>
Длясполуки вала й втулки по більшому діаметрі O78Н7/f7:
/>
Будуємосхему розташування полів допусків для сполуки вала й втулки по більшомудіаметрі (мал. 5.1).
/>
Малюнок5.1 – Схема розташування полів допусків для сполуки вала й втулки по більшомудіаметрі
Длябічної поверхні зубів втулки 12F8 (+0,043; +0,016):
/>
Длябічної поверхні зубів вала 12f7 (-0,016; -0,034):
/>
Длясполуки вала й втулки по бічній поверхні зубів 12F8/f7:
/>
Будуємосхему розташування допусків для сполуки вала й втулки по бічній поверхні зубів(мал. 5.2).
/>
Малюнок5.2 – Схема розташування допусків для сполуки вала й втулки по бічній поверхнізубів
Допускисиметричності бічних сторін шліців у діаметральному вираженні стосовно осісиметрії елемента, що центрує, вибираємо по [3, таблиця А.21]. При ширині шліцаb = 12 мм допуск симетричності дорівнює 0,018 мм.
Шорсткостіелементів сполуки вибираємо по [3, таблиця А.22]. При нерухливій сполуцішорсткості поверхонь сполуки вибираємо наступні:
– западинаотвору – />
– зубвала – />
– поверхня,що центрує, втулки – />
– поверхня,що центрує, вала – />
– поверхня,що не центрує, втулки – />
– поверхня,що не центрує, вала – />
/>
Малюнок5.3 – Циліндрична сполука
Література
1. Допуски й посадки:довідник: в 2 ч. / Під ред. В.Д. Мягкова. – К., 2006
2. Медведєва, О.І.Метрологія, стандартизація й сертифікація. – К., 2005
3. Медведєва О.І. Вибір ірозрахунок посадок типових сполук: методичні вказівки до виконання курсовоїроботи з дисципліни «Метрологія, стандартизація й сертифікація». Частина 1 –К., 2007
4. Медведєва О.І. Вибір ірозрахунок посадок типових сполук: варіанти завдань і креслення для виконаннякурсової роботи з дисципліни «Метрологія, стандартизація й сертифікація».Частина 2 – К., 2007