Нормирование точности и технические измерения

курсовая работа

- выбор степеней точности и посадок резьбового соединения;

- выбор и расчет точности зубчатых колес и передач;

2) Определение допусков и предельных отклонений размеров, входящих в размерную цепь

3) Нормирование точности формы и расположения, шероховатости поверхностей узла.

Достоинствами курсовой работы по сравнению с другими видами обучения являются практически полная самостоятельность студента во время её выполнения, необходимость использования знаний из других параллельных областей.

Расчет и выбор посадок с натягом

Посадки с натягом предназначаются для образования неподвижных соединений.

Величина натяга N складывается из деформации сжатия и деформации растяжения контактных поверхностей соответственно вала и отверстия. Упругие силы, возникающие при деформации, создают на поверхности деталей напряжение, препятствующее их взаимному смещению.

Расчет посадки с натягом в курсовой работе выполняется по типовой методике, приведенной в литературе (2, стр. 222). Порядок расчета:

1. Определяются минимальный и максимальный функциональные натяги по формулам:

, мкм,

, мкм,

где T - вращающий момент, Н•м; D,L - диаметр и длина соединения, м; CD, Cd - коэффициенты жесткости конструкции; ED = 2•1011, Ed = 1•1011 - модули упругости материалов охватывающей детали и вала, Н/м2 (1, т.1 табл.1.106 стр.335); f = 0,15 - коэффициент трения при нагреве или охлаждении сопрягаемых деталей (2, табл.9.2, стр.225); Pдоп - наибольшее допустимое давление на поверхности контакта вала и охватывающей детали, при котором отсутствуют пластические деформации, Н/м2.

Коэффициенты жесткости конструкции определяются по следующим формулам (2, стр.223):

;

где мм - наружный диаметр охватывающей детали (зубчатого колеса); D1 = 20мм - внутренний диаметр полого вала (ступицы зубчатого колеса); мD = 0,30; мd = 0,25 - коэффициенты Пуассона (1, табл.1.106 стр.335);

Наибольшее допустимое давление Pдоп (2, стр. 224) определяется по формулам:

а. для охватывающей детали

Н/м2;

б. для вала

Н/м2,

где уТ - предел текучести материалов охватывающей детали и вала (приложение 2, таблица 2 методических указаний к выполнению курсовой работы).

уТ = 3,4•108 Н/м2 - охватывающей детали,

уТ = 2,1•108 Н/м2 - вала.

В формулу Nmax ф подставляется меньшее допустимое давление Pдоп = 8,37•107 Н/м2.

Определяем коэффициенты жесткости:

Определяем минимальный и максимальный функциональные натяги:

мкм,

мкм.

Определяем поправки к найденным значениям Nmin ф и Nmax ф:

а) поправка u учитывает смятие неровностей контактных поверхностей вала и охватывающей детали

мкм,

где Kd = 0,8 и KD = 0,2 - коэффициенты, учитывающие величину смятия неровностей на поверхности вала и охватывающей детали (приложение 2, таблица 3 методических указаний к выполнению курсовой работы);

Rzd и RzD - высота неровностей поверхностей вала и охватывающей детали.

б) поправка ut учитывает различие рабочей температуры и температуры сборки, и различие коэффициентов линейного расширения материалов вала и отверстия:

мкм,

где бD = 12•10-6 и бd = 10,5•10-6 - коэффициенты линейного расширения материала деталей (приложение 2, таблица 2 методических указаний к выполнению курсовой работы);

tрD и tрd - рабочие температуры деталей;

t = 20?C - температура сборки деталей.

Определяем Nmin ф и Nmax ф с учетом поправок:

мкм,

мкм.

При и поправка берется со знаком "минус".

Находим функциональный допуск посадки

мкм.

Распределим функциональный допуск между эксплутационным и конструктивным таким образом, чтобы

мкм.

Принимаем мкм.

мкм,

,

мкм, тогда принимаем мкм,

где NЗ.Э. и NЗ.Э. - запас прочности соединения соответственно при эксплуатации и сборке;

TD и Td - допуски размеров деталей по сопрягаемым поверхностям.

Определяем число единиц допуска а и соответствующий квалитет (приложение 2, таблица 4 методических указаний к выполнению курсовой работы):

,

где i - единица допуска, мкм

мкм.

.

Из приложения 2, таблицы 4 методических указаний к выполнению курсовой работы, выбираем квалитет - IT6.

1. Выбираем стандартную посадку по СТ СЭВ 144-75, при этом соблюдаем следующие условия:

-

-

- ,

где

;

мкм; мкм.

Проверяем выполнение этих условий:

- 133153.8

- 8764.5

- 22.520.8

Выбираем посадку O56 и вычерчиваем схему полей допусков:

Итоговые данные по выбору посадки с натягом.

Расчет и выбор посадок подшипников качения

Выбор класса точности подшипника

Выбор класса точности подшипника производят в зависимости от условий работы проектируемого механизма. При ограниченной информации об условиях работы механизма, что имеет место в задании на курсовую работу, точность подшипника можно выбрать исходя из заданной окружной скорости ().

При скорости вращения вала м/с и требовании к точность вращения к зубчатой передаче класс точности подшипника принимаем 4-й (1, стр. 805).

Выписываем отклонения на средние значения диаметров колец - для внутреннего диаметра и - для наружного.

dm=20 мм: ES=0, EI=-5 мкм (1, табл.4.71 стр.807),

Dm=47 мм: es=0, ei=-6 мкм (1, табл.4.72 стр.808).

Выбор посадок.

Определяем вид нагрузки.(1, стр. 813). Т.к. происходит вращение вала, то вращающееся кольцо подшипника должно быть смонтировано с натягом, исключающим возможность обкатки и проскальзывания этого кольца по посадочной поверхности вала, такой вид нагружения внутреннего кольца - циркуляционный. Наружное кольцо должно быть установлено в корпусе с небольшим зазором. При этом наружное кольцо будет воспринимать нагрузку лишь ограниченным участком. Такой вид нагружения называется местным .

Предварительно рассчитываем интенсивность нагрузки подшипника(1, стр.814):

где R = 4 кН - радиальная реакция опоры на подшипник.

b = 14 мм =0.014 м - рабочая ширина кольца подшипника.

k = 1 - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки ( в нашем случае - спокойная или с умеренными толчками, перегрузка до 150%.)(1, стр. 814).

F = 1 - коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при полом вале (1, табл. 4.80, с.817).

FA = 1 (1, стр. 814).

Н/м = 285,714 кН/м.

По (1, табл. 4.82, с.818) заданным условиям соответствует поле допуска для внутреннего кольца js6.

По (1, табл. 4.84, с.821) выбираем поле допуска отверстия корпуса (под нагруженное кольцо подшипника) K7.

Итоговые данные по расчету и выбору посадок подшипников качения

Выбор посадок для гладких цилиндрических соединений методом подобия

Выбор посадок для соединений с распорными втулками и кольцами.

Посадки втулок должны иметь минимальный зазор или минимальный натяг. Т.к. поле допуска вала задано в связи с установкой подшипников качения, то выбираем посадку . Для соединения "кольцо-вал" посадку выбирается в зависимости с полем допуска вала, а так как на валу установлен подшипник, следовательно выбираем посадку .

Выбор посадки для соединения "крышки подшипников - корпус".

Поле допуска центрирующей поверхности (буртика) привертной глухой крышки принимают согласно ГОСТ 18511-73 d11, а имеющей отверстие для прохода вала принимают по ГОСТ 18512-73 h8.

Соединение буртика крышки подшипника с корпусом должно быть выполнено с зазором.

Соединение с глухой крышкой считаем неответственным. Принимаем посадку крышки подшипника в корпус (1, стр. 309).

Крышка со сквозным отверстием должна обрабатываться по более высокому квалитету, чем глухая, и должна более точно центрироваться. Это необходимо для надежной работы сальника или иного защитного уплотнения. Принимаем посадку крышки со сквозным отверстием и вала(1, стр. 309).

Итоговые данные по выбору посадок для гладких цилиндрических соединений методом подобия.

Делись добром ;)