Курсова робота
«Дослідженняпроблеми взаємозамінності, допусків й посадки»
Введення
Ціль курсової роботи – придбанняпрактичних навичок користування стандартами, а також вибору допусків і посадоку конкретних умовах.
Курсова робота складається знаступних основних розділів:
1. Розрахунок і вибір посадок длягладких циліндричних з'єднань;
2. Розрахунок кількості групдеталей для селективного складання з'єднання необхідної точності;
3. Розрахунок і вибір полівдопусків для деталей, що сполучаються з підшипниками кочення;
4. Вибір допусків і посадокшпонкових з'єднань;
5. Допуски й посадки шліцевихз'єднань;
6. Розрахунок допусків розмірів,що входять у заданий розмірний ланцюг.
посадка циліндричний шліцевий підшипник
1. Розрахунок і вибір посадокдля гладких циліндричних з'єднань
Вихідні дані
1. Номінальний розмір – 120 мм
2. Значення розрахункових зазорівабо натягів
/> мкм; /> мкм
3. Система полів допусків – системавала cн
Виконання роботи
1. Визначити середнє значення числаодиниць допуску.
/>, (1.1)
/>=346–236=110 мкм
/>
2. Попередньо по таблиці А2додатки А встановили квалітет 8, по якому виготовляються деталі з'єднання.
3. Визначити значення граничнихтехнологічних натягів.
Шорсткість деталей з'єднання поформулі
/>, (1.2)
/>
/> (1.3)
/>
4. Вибрати поля допусків деталейз'єднання по таблицях П 4-П10/4.
/>, квалітет 8,
/>, квалітет 8.
Вибираємо основні відхиленняотвору по таблиці П8/1 і формулам (1.4), (1.5)
/> (1.4)
/>
еi=310 мкм
es=ei+Td (1.5)
es=310+54=364 мкм
Записуємо обрану посадку
/>
Перевіряємо дотримання умови вибору
/> (1.6)
/>
Умова дотримується – посадкаобрана вірно.
5. Уточнюємо шорсткість поверхнівала й отвору по формулі (1.2):
/> мкм,
/> мкм.
Вибираємо стандартні значення /> й /> по таблиці:
/> мкм,
/> мкм.
По таблиці призначаємозавершальний технологічний процес, що забезпечує необхідну точність ішорсткість:
– для отвору – розточуванняна токарських верстатах тонке (алмазне)
– для вала – зовнішнєгостріння тонке (алмазне)
6. Вибираємо засобу виміру.
Для отвору:
/>.00, IT = 54 мкм –
Нутромір індикаторний з точністювідліку 0,01 мм, на нормованій ділянці шкали в 0,1 мм, />.
Для вала
/>, IT =54 мкм – Микрокатр типу ИГП ізціною розподілу 0,005 (±0,15 мм), />.
7. Будуємо схему полів допусків з'єднання
/>
Схема допусків з'єднання
8. Креслимо ескізи з'єднання ійого деталей
/> />/>
Малюнок 1.2 – Ескізи з'єднання і йогодеталей: а – вал, б – отвір, в-в-повне з'єднання
2. Розрахунок кількості груп деталей для селективногоскладання з'єднання необхідної точності
Вихідні дані
1. З'єднання технологічним,заданим номінальним розміром і полями допусків деталей по можливостяхвиготовлення – />.
2. Точність з'єднання(експлуатаційного), задана груповим допуском посадки (зазору), необхідне заумовами функціонування з'єднання – /> мкм
Виконання роботи
1. Визначити значення допусків,граничних відхилень і граничних розмірів вала й отвору.
По таблиці П4/4 визначаємоверхнього й нижнє граничне відхилення для отвору.
ES = +87 мкм; EI=0 мкм.
По таблиці П8/4 визначаємоверхнього й нижнє граничне відхилення для вала.
es = -36 мкм; ei=-123 мкм.
Найбільший граничний розмір дляотвору:
/> (2.1)
Найменший граничний розмір дляотвору:
/> (2.2)
Найбільший граничний розмір длявала:
/> (2.3)
Найменший граничний розмір длявала:
/> (2.4)
Допуски для отвору:
TD=ES – EI =100 – 0 = 100 мкм (2.5)
Допуски для вала:
Td=es – ei = (–36) – (–123) = 87 мкм (2.6)
2. Визначити значення граничнихзазорів у заданому з'єднанні (технологічному).
/>=ES – ei =87 – (–123) = 210 мкм (2.7)
/>=EI – es =0 – (–36) = 36 мкм (2.8)
3. Визначити число груп вала й отворудля забезпечення заданої точності з'єднання.
/>, (2.9)
де /> –допуск посадки по можливостях виготовлення;
/> – груповий допуск посадки по вимогах експлуатації.
/>; />.
Знаходимо кількість груп вала йотвору
/>, (2.10)
/> Приймаємо />.
Групові допуски деталей дляселективного складання
/>; />,
т.е. допуски всіх розмірних групвала або отвори будуть рівні між собою.
/> (2.11)
4. Виконати схему полів допусківзаданого з'єднання/>100H9/F9,деталі якого варто розглядати на сім розмірних груп (малюнок 2.1).
/>
Схема полів допусків з'єднання />100H9/f9, деталі якогорозсортовані на сім розмірних груп
5. Скласти карту сортувальника,указавши в ній граничні розміри валів і отворів у кожній розмірній групі(таблиця 2.1).
Таблиця 2.1 – Карта сортувальникадля сортування на групи деталей з'єднанняНомер розмірної групи Розміри деталей, мм отвір вал 1 від 100 99,877 до 100,0145 99,8915 2 понад 100,0145 99,8915 до 100,029 99,906 3 понад 100,029 99,906 до 100,0435 99,9205 4 понад 100,0435 99,9205 до 100,058 99,935 5 понад 100,058 99,935 до 100,0725 99,9495 6 понад 100,0725 99,945 до 100,087 99,964
3. Розрахунок і вибір полівдопусків для деталей, що сполучаються з підшипниками кочення
Вихідні дані
1. Номер підшипника кочення – 317
2. Значення радіальногонавантаження на опорі підшипника – 18 кн.
3. Креслення вузла, у якомувикористовують підшипник кочення – малюнок 15 (додаток Г).
Виконання роботи
1. Вибираємо конструктивні розміризаданого підшипника кочення серії 317.
За ДСТ 8338–75 визначаємо D=180 мм;d=85 мм; Bк=41 мм; r=4 мм.
2. Обґрунтувати характернавантаження підшипника.
Вибираємо характер навантаженняпідшипника – перевантаження до 150%, помірні поштовхи вібрації.
3. Установити вид навантаженнякожного кільця підшипника.
Для внутрішнього кільцявстановлюють циркуляційне навантаження, а для зовнішнього кільця – місцеве.
4. Розрахувати й вибрати посадкипідшипника на вал і в корпус.
При циркуляційному навантаженнікілець підшипників посадки на вали й у корпуси вибирають за значеннямінтенсивності радіального навантаження на посадковій поверхні.
Інтенсивність радіальногонавантаження визначають по формулі (3.1)
/> (3.1)
де R – радіальне навантаження, кн;
В-Ширина підшипника, м;
kn – динамічнийкоефіцієнт посадки, що залежить від характеру навантаження, kn=1–1,8;
F – коефіцієнт, що враховуєступінь ослаблення натягу при порожньому валу й тонкостінному корпусі, присуцільному валу F=1;
FA – коефіцієнт, щовраховує нерівномірність розподілу радіального навантаження між рядами роликіві кульок, для радіальних і радіально упорних підшипників з одним зовнішнім абовнутрішнім кільцем FA=1.
/> кН/м
При /> кН/ми d = 85 мм поле допуску вала js6. Умовна позначка з'єднання«внутрішні кільця підшипника – вал» – /> дляциркулярного навантаженого кільця (таблиця П. 19/4).
При місцевому виді навантаженняполе допуску корпуса для D=180 мм – H7. Умовна позначка з'єднання «корпус– зовнішнє кільце підшипника – /> (таблицяП20/4)
5. Для з'єднань «корпус-підшипник»і «підшипник-вал» побудувати схеми полів допусків.
/>
Верхнє граничне відхилення длявнутрішнього кільця ES = 0 мм
Нижнє граничне відхилення длявнутрішнього кільця EI = -0,02 мм
Верхнє граничне відхилення длявала es = 0,011 мм
Нижнє граничне відхилення для валаei = 0,011 мм (таблиця П5/4)
/>
Верхнє граничне відхилення длякорпуса ES = 0,040 мм
Нижнє граничне відхилення длякорпуса EI=0 мм
Верхнє граничне відхилення длязовнішнього кільця es = 0 мм
Нижнє граничне відхилення для зовнішньогокільця ei = -0,025 мм.
/>
/>
Схеми полів допусків з'єднань: а-а– поле допуску для посадки />, б –поле допуску для посадки />
4. Вибір допусків і посадокшпонкових з'єднань
Вихідні дані
1. Діаметр вала d=30 мм
2. Вид з'єднання – нормальне
3. Конструкція шпонки – сегментна
Виконання роботи
1. Визначити основні розміришпонкового з'єднання.
За ДСТ 24071–80 для d=30 мм:b=8 мм; висота h=11 мм; />=8,0 мм;/>=3,3 мм; D=28 мм.
2. Вибрати поля допусків деталейшпонкового з'єднання по ширині шпонки b=8 мм залежить від нормального видуз'єднання.
При нормальному виді з'єднання наширину шпонки вибираємо поле допуску – h9; на ширину паза вала – N9; на ширинупаза вала – Js9.
3. Призначити поля допуску на іншірозміри деталей шпонкового з'єднання визначені в ДЕРЖСТАНДАРТ 24071, по якихпризначають наступні поля допусків:
– висота шпонки – по h11;
– довжина шпонки – по h14;
– довжина паза вала – по H15;
– глибина паза вала й втулки –H12;
– діаметр сегментної шпонки. –h12.
Поля допусків шпонкового з'єднанняпо номінальному розмірі «вал-втулка» установлюють при точному центруваннівтулки на валу – />.
4. Вичертити схему розташуваньполів допусків розмірів шпонкового з'єднання.
/>
Схема розташування полів допусківшпонкового з'єднання
5. Заповнити таблицю 5.1 «Розмірніхарактеристики деталей шпонкового з'єднання»
Розмірні характеристики деталейшпонкового з'єднанняНайменування розміру Номінальний розмір, мм Поле допуску Допуск розміру Т, мм Граничні відхилення, мм Граничні розміри, мм
верхнє
ES(eS)
Нижнє
EI(ei) max min
Ширина паза вала
Ширина паза втулки
Ширина шпонки
Глибина паза вала
Висота шпонки
Глибина паза втулки
Діаметр втулки
Діаметр вала
Діаметр сегментних шпонок
8
8
8
8
11
3,3
30
30
28
N9
Js9
h9
H12
h11
H12
H6
m6
h12
0,036
0,036
0,036
0,3
0,110
0,200
0,013
0,013
0,210
+0,018
+0,3
+0,2
+0,013
+0,021
-0,036
-0,018
-0,036
-0,110
0,008
-0,210
8,00
8,018
8
8,3
11
3,5
30,013
30,013
28,210
7,964
7,988
7,964
8
10,890
3,3
30
29,992
21,790
5. Допуски й посадки шліцевихз'єднань
Вихідні дані
1. Умовна позначка прямоточного шліцевогоз'єднання –
/>.
Виконання роботи
1. Установити спосіб центруваннязаданого шліцевого з'єднання.
Центрування здійснене повнутрішньому діаметрі.
2. Установити значення основнихвідхилень, допусків розмірів і вичертити схеми полів допусків що центрують і неелементів, що центрують, шліцевого з'єднання.
За Дст 1139–80 при центруванніз'єднанні по внутрішньому діаметрі d: число шліців z=10; посадка по елементі,що />центрує; посадка поелементі, що не/> центрує; ширина зубаb=12,0; посадка по розмірі />.
Посадка по елементі, що/>центрує:
Верхнє граничне відхилення дляотвору ES = +35 мкм
Нижнє граничне відхилення дляотвору EI=0 мкм
Верхнє граничне відхилення длявала es= -36 мкм
Нижнє граничне відхилення для валаei=-71 мкм (таблиця П4 – П10/4)
Посадка по елементі, що не центрує/>
Верхнє граничне відхилення дляотвору ES = +93 мкм
Нижнє граничне відхилення дляотвору EI=+50 мкм
Верхнє граничне відхилення длявала es= -16 мкм
Нижнє граничне відхилення для валаei=-59 мкм (таблиця П4 – П10/4)
Побудуємо схему полів допусків /> і /> (мал. 5.1 і 5.2).
/>
Схема допусків елемента, щоцентрує />
/>
Схема допусків елемента, щоцентрує />
3. Визначити невідомі граничнівідхилення й граничні розміри всіх елементів деталей шліцевого з'єднання.
Посадка по елементі, що/> центрує:
Найбільший граничний розмір дляотвору
/>
Найменший граничний розмір дляотвору
/>
Найбільший граничний розмір длявала
/>
Найменший граничний розмір длявала
/>
Значення граничних зазорів(натягів) у заданому з'єднанні
/>
/>
Допуски для отвору:
TD=ES – EI =35 – 0 = 35 мкм = 0,035 мм
Допуски для вала:
Td=es – ei = -36 – (–71) = 35 мкм= 0,035 мм
Посадка по елементі, що центрує
/>:
Найбільший граничний розмір дляотвору
/>
Найменший граничний розмір для отвору
/>
Найбільший граничний розмір длявала
/>
Найменший граничний розмір длявала
/>
Значення граничних зазорів узаданому з'єднанні
/>
/>
Допуски для отвору
TD=ES – EI =0,093 – 0,050 = 0,043 мм
Допуску для вала
Td=es – ei = –0,016 – (–0,059) = 0,043 мм
4. Заповнити форму 5.1 «Розмірніхарактеристики деталей шліцевого з'єднання»
Розмірні характеристики деталей шліцевогоз'єднанняНайменування елементів шліцевого з'єднання Номінальний розмір, мм Поле допуску
Допуск розміру Т, мм Граничні відхилення, мм Граничні розміри, мм
верхнє
ES(eS)
Нижнє
EI(ei)
max
min
1. Що центрують
елементи
Отвір
Вал
2.елементи, Що Не Центрують
Ширина паза (западин отвору)
Ширина зуба (товщина шліців вала)
Отвір
Вал
112
112
18
18
125
125
H7
F7
D9
F9
H12
A12
0,035
0,035
0,043
0,043
0,400
0,250
0,035
-0,036
0,093
-0,016
0,400
-0,460
-0,071
0,050
-0,059
-0,710
112,035
111,964
18,093
17,084
125,400
124,540
112
111,929
18,050
17,041
125
124,290
5. Складальний і детальний ескізи шліцевогоз'єднання і його деталей, указавши їхні умовні позначки
/>
Складальний ескіз шліцевогоз'єднання
/>
/>
Малюнок 5.2 – Детальний ескіз шліцевого з'єднання
6. Розрахунок допусківрозмірів, що входять у заданий розмірний ланцюг
Вихідні дані
1. Креслення вузла із вказівкоюзамикаючої ланки – малюнок />.
2. Номінальний розмір і граничнівідхилення замикаючої ланки
/>мм
Виконання роботи
1. Виконати розмірний аналізланцюга із заданою замикаючою ланкою.
/>
Геометрична схема розмірноголанцюга із замикаючою ланкою />
2. Перевірити правильністьскладання заданого розмірного ланцюга на що зменшують і збільшують ланки.
/>, (6.1)
/>
3. Установити одиниці допускуланок, допуски яких потрібно визначити.
Відомі допуски двох підшипниківкочення, тобто розмірів />. Длярозмірів, у яких немає полів допусків, одиницю допуску варто визначити пододатку А.
для />;
для /> мкм;
для />мкм;
для В4=3 мм-i=0,63мкм;
для В5=20 мм-i=1,44мкм;
для В8=4 мм-i=0,83мкм.
4. Визначити допуск замикаючоїланки.
/>; />(6.2)
/>
5. Визначити середній коефіцієнтточності заданого розмірного ланцюга.
/>(6.3)
/>
6. Установити квалітет, по якомуварто призначати допуски на тридцятимільйонні ланки.
При середньому коефіцієнтіточності /> (/>) квалітет 11, з додатка А(по додатку Д).
7. По встановленому квалітетіпризначити допуски й відхилення на тридцятимільйонні ланки.
для />4 ммдопуск ТВ=0,75 мм, відхилення рівні es=0,0375 ei=-0,0375
для />18 ммдопуск ТВ=0,11 мм, відхилення рівні es=0,055 ei=-0,055
для /> 29 ммдопуск ТВ=0,13 мм, відхилення рівні es=0,065 ei=-0,065
для В4=3 мм допускТВ=0,06 мм, відхилення рівні es=0,03 ei=-0,03
для В5=20 ммдопуск ТВ=0,13 мм, відхилення рівні es=0,065 ei=-0,065
для В8=4 мм допускТВ=0,75 мм, відхилення рівні es=0,0375 ei=-0,0375
8. Зробити перевірку правильностіпризначення граничних відхилень.
Допуск замикаючої ланки дорівнюєсумі допусків ланок.
/>, (6.4)
(-37,5–55–65–30) – (65+37,5)
(37,5+55+65+30) – (-65–100–100–37,5)
Умова не дотримується.
9. Якщо умови перевірки недотримуються, розрахувати відхилення коригувальної ланки і його допуск.
/>, те вибирають більше проста ланка – В8,що є що зменшує.
Відхилення замикаючої ланки:
/> (6.5)
/>
/>ESB/> -/>
/>(-37,5–55–65–30) – (-400) – 65=117.5
/> EIB/> -/>
/>(37.5+65+55+30) – 400 – (-65–100–100)=82.5
Результати розрахунків допусків урозмірному ланцюзіНайменування розмірів Номінальний розмір, мм Позначення розміру, мм Квалітет Допуск розміру Поле допуску Граничні відхилений., мм Граничні розміри, мм
значе
н Прим.
верх.
ES(es)
нижн.
EI(ei)
max
min тридцятилітні що збільшують
4
18
29
3
В1
В»
В3
В4
-
-
-
-
0,075
0,11
0,13
0,06
Js12
Js12
0,0375
0,055
0,065
0,030
0,0375
-0,055
-0,065
-0,030
4,0375
18,055
29,013
3,030
3,9625
17,945
28,987
2,970 що зменшують
20
14
14
4
2
В5
В6
В7
В8
В∆
-
-
-
-
-
0,13
0,100
0,100
0,075
0,650 відоме
–
–
–
–
–
0,065
0,1175
0,4
-0,065
-0,100
-0,100
0,0825
-0,4
20,065
14
14
4,1175
2,4
19,935
13,9
13,9
3,9175
1,6 замикаючий /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Список використаних джерел
1. НекіфоровА.Д. Взаємозамінність, стандартизація й технічні виміри. – К., 2002
2. СергєєвА.Г., Латишев М.В. Метрологія, стандартизація й сертифікація, – К., 2001.
3. Якушев А.И.,Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаємозамінність, стандартизація йтехнічні виміри: Підручник для вузів – К., 2004
4.Взаємозамінність і технічні виміри. Методичні вказівки/ Укладачі: Б.А. Калачевський,М.С. Коритов, В.В. Акімов, А.Ф. Мішуров. – К., 2000
5. Допуский посадки. Довідник в 2 ч. /Під ред. В.Д. Мягкова. – К., 2004
6.Довідник по машинобудівному кресленню/ Федоренко В. А, Шошін А.І. – К.,2004
7.ДЕРЖСТАНДАРТ 520 Підшипники кочення. Загальні технічні умови.