Курсовая работа: Определение параметров основных типовых соединений
Наименование | Отклонение | Допуск | ||
детали | диаметра | основное | второе | |
Гайка |
Наружный, D |
ЕI =0 |
He стандартизированы |
|
Средний, D2 |
ЕI2 =0 |
ES2 =+224 |
TD2 =224 |
|
Внутренний, D1 |
EI1 =0 |
ES1 =+450 |
TD1 =450 |
|
Болт |
Наружный, d |
es = 0 |
ei=-335 |
Td =335 |
Средний, d2 |
es2 =0 |
ei2 =-170 |
Td2 =170 |
|
Внутренний, d1 |
es1= 0 |
He стандартизированы |
2.3 Строим схему расположения полей допусков параметров резьбового профиля в масштабе: 1: 100 (рис 3)
2.4 Выполняем чертежи деталей и соединения (черт. 3)
2.5 Подбираем средство измерения болта [1]
2.5.1 Определяем допуск детали
T = 170 мкм.
2.5.2 Выбираем допустимую погрешность измерения
Dизм = 30 мкм.
2.5.3 Выбираем средство измерения – резьбовой калибр, или резьбовой шаблон [4]
Резьбовой шаблон представляют собой собранные в наборы резьбовые пластинки с зубьями стандартных метрических профилей резьбы с шагами от 0,4 до 6 мм [4].
Рисунок 3. Схема расположения полей допусков параметров резьбового профиля
3. Допуски и посадки подшипников качения
Подшипник номер 32206, нагружение внутреннего кольца колебательное.
3.1 Расшифровываем условное обозначение 0032206 подшипника качения. Порядок счета цифр и значение мест в условном обозначении по ГОСТ 3189 – 75 справа налево
3.1.1 По ГОСТ 3189 75 устанавливаем тип и конструктивную разновидность подшипника: 32206 – роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами, без бортов на внутреннем кольце. Изготовлен по ГОСТ 8338 – 75.
3.1.2 Окончательно устанавливаем значение цифр в условном обозначении (номере) подшипника качения (ГОСТ 3189 – 89)
«6» и «0» (первое и второе места) – обозначение посадочного размера внутреннего кольца –
– d = 30 мм;
«2» (третье место) – серия подшипника по диаметру – легкая серия диаметров – 2;
«2» (четвертое место) – тип подшипника – роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами;
«3» и «0» (пятое и шестое место) конструктивные особенности – без бортов на внутреннем кольце;
«0» (седьмое место) – дополнительная маркировка, класс точности подшипника – 0
3.2 Определяем номинальные размеры подшипника: [2]
Внутренний диаметр d = 30 мм;
Наружный диаметр D = 72 мм;
Ширина подшипника B = 19 мм;
Радиус закругления кромок r = 2 мм.
3.3 Выбираем посадки сопряжений с учетом нагружения кольца по ГОСТ 3325–85 (нагружение колебательное):
вал – внутреннее кольцо: L0/js6.
корпус – наружное кольцо: JS7/l0.
3.4. Выписываем предельные отклонения колец подшипника и посадочных мест вала и корпуса: [1]
Вал d30 js6:
es = +6,5 мкм;
ei = -6,5 мкм.
Корпус D72 JS7:
ES = +15 мкм;
EI = -15 мкм.
Внутреннее кольцо ∆dmp:
ES = 0 мкм;
EI = -10 мкм.
Наружное кольцо ∆Dmp:
es = 0 мкм;
ei = -13 мкм.
3.5 Строим схему расположения полей допусков деталей сопряжения «кольцо подшипника – деталь» в масштабе 1 мкм – 1 мм (рис. 4).
Рисунок 4. Схема расположения полей допусков деталей сопряжения «кольцо подшипника – деталь».
3.6 По формулам (8) и (17) вычисляем значения предельных зазоров – натягов в сопряжениях
Внутреннее кольцо – вал: ø30 L0/js6
Sнб = 0 – (-6,5) = 6,5 мкм;
Nнб = 6,5 – (-10) = 16,5 мкм.
Наружное кольцо – корпус: ø72 JS7/l0
Sнб = 15 – (-13) = 28 мкм;
Nнб = 0 – (-15) = 15 мкм.
3.7 Подбираем величину шероховатости посадочных поверхностей, устанавливаем допускаемые отклонения круглости и цилиндричности посадочных поверхностей и биение заплечников. [1]
Вал ø30 js6:
Шероховатость – 1,25 мкм;
Опорные торцы заплечиков – Ra = 2,5 мкм
Допуск круглости – 3,5 мкм;
Допуск профиля продольного сечения – 3,5 мкм;
Допуск торцевого биения – 21 мкм.
Корпус ø72 JS7:
Шероховатость – 1,25 мкм;
Опорные торцы заплечиков – Ra = 2,5 мкм
Допуск круглости – 7,5 мкм;
Допуск профиля продольного сечения – 7,5 мкм;
Допуск торцевого биения – 46 мкм.
3.8 Вычерчиваем эскизы узла в сборе, вала и корпуса с обозначением посадок, предельных отклонений, чистоты обработки и отклонений геометрической формы в соответствии с ЕСКД (черт. 4).
3.9 Охарактеризовываем вид нагружения колец подшипника: [1]
Колебательное нагружение – поверхность беговой дорожки кольца воспринимает равнодействующею двух сил, действующих на подшипник качения, постоянной по направлению и вращающейся.
4 Допуски и посадки шпоночных соединений
В соединении Æ66 использована призматическая шпонка. Применяется в индивидуальном производстве.
4.1 Принимаем шпонку с размерами: ширина b=20 мм; высота h=18 мм; длина l=70 мм. Условное обозначение шпонки: Шпонка 20´18 ´70 ГОСТ 8788–68
4.2 Устанавливаем поля допусков деталей шпоночного соединения на элемент «b» [4] (таб. 2)
Таблица 2. Рекомендуемые поля допусков в сопряжении «шпонка-паз детали» по «b».
Вид сопряжения | Поле допуска | ||
Ширина шпонки | Ширина паза вала |
Ширина паза втулки |
|
Плотное (индивидуальное производство) |
h9 |
P9 |
P9 |
4.3 Выписываем размеры остальных элементов шпоночного соединения (табл. 3)
4.4 Строим схему расположения полей допусков элементов шпоночного соединения по «b» в масштабе: в 1 мм – 2 мкм (Рисунок 5).
.
Рисунок 5. Схема расположения полей допусков элементов шпоночного соединения по «b»
4.5 Выполняем чертежи деталей шпоночного соединения (черт 5)
4.6 Подбираем средство измерения паза вала [1].
4.6.1 Определяем допуск детали
T=100 мкм
4.6.2 Выбираем допустимую погрешность измерения
Dизм=25 мкм
4.6.3 Определяем размеры детали
bнб=b+es, (25)
где bнб-наибольшая ширина паза вала, мм;
b – ширина паза вала, мм;
bнб=20+(-0,022)=19,978 мм.
bнм=b+ei, (26)
где bнм – наименьшая ширина паза вала, мм;
bнм=20+(-0,074)=19,926 мм.
bср=(bнб+bнм)/2, (27)
где bср - средняя ширина паза вала, мм;
bср=(19,978+19,926)/2=19,952 мм.
4.6.4 Выбираем нутромер индикаторный с ценой деления головки 0.001 мм настройка по концевым мерам 1-го класса с боковиками: Dlim=3.5 мкм.
4.7 Подбираем средство измерения паза втулки.
4.7.1 Определяем допуск детали: T=100 мкм.
4.7.2 Выбираем допустимую погрешность измерения: Dизм=25 мкм
4.7.3 Определяем размеры детали по формулам (25), (26), (27):
bнб=20+(-0,022)= 19,978 мм;
bнм=20+(-0.074)= 19,926 мм;.
bср =(19,978+19,926)/2=19,952 мм.
4.7.4 Выбираем нутромер индикаторный с ценой деления 0.001 мм настройка по концевым мерам 1=го класса [1]: Dlim=3.5 мкм.
Таблица 3. Размерная характеристика элементов деталей шпоночного соединения, мкм
Параметры элементов шпоночного соединения | Шпонка | Паз вала | Паз втулки | |||||||
b | h | l | b |
t1 |
l | b |
D+t2 |
l | ||
Размер, мм | 20 | 18 | 70 | 20 | 11 | 70 | 20 | – | ||
Поле допуска | h9 | h11 | h14 |
P9 |
– | H15 | P9 | – | – | |
Условное обозначение | 20h9 | 18h11 | 70h14 |
20P9 |
70H15 | 20P9 | – | |||
Отклонение, мкм | верхнее | 0 | 0 | 0 | -22 | +200 | 1200 | -22 | +200 | – |
нижнее | -52 | -110 | -740 | -74 | 0 | 0 | -74 | 0 | – | |
Допуск на изготовление, мкм | 52 | 110 | 740 | 52 | 200 | 1200 | 52 | 200 | – | |
Высота неровностей, Ra, мкм |
2,5 | 5 | – | 2,5 | 10 | – | 2,5 | 10 | – | |
Допуск прямолинейности, Т_»0.6∙Tb, мкм |
30 | – | – | – | – | – | – | – | – | |
Допуск плоскостности, Т»0.6∙Tb, мкм |
30 | – | – | – | – | – | – | – | – | |
Допуск параллельности, Т//»0.6∙Tb, мкм |
30 | – | – | 30 | – | – | 30 | – | – | |
Допуск симметричности, Т÷»4∙Tb, мкм |
– | – | – | 200 | – | – | 200 | – | – |
5. Допуски и посадки шлицевых соединений
Шлицевое соединение d‑8´62 H7/h6´68´12 D9/d9
5.1 Расшифровываем условное обозначение шлицевого соединения: шлицевое соединение легкой серии прямобочного профиля, центрировано по внутреннему диаметру (по d).
5.2 Номинальные размеры и посадка элементов профиля (ГОСТ 1139–80), [3])
– центрирующий (внутренний) диаметр d – Æ62 H7/h6;
– ширина зуба – 12 D9/d9;
– нецентрирующий (наружный) диаметр Æ68.
5.3 Осуществляем размерную характеристику элементов шлицевого профиля [4] (табл. 4).
Таблица 4. Размерная характеристика элементов деталей шлицевого профиля, мкм
Параметры элементов шлицевого соединения | Втулка | Вал | |||||
D | d | b | D | d | b | ||
Номинальный размер, мм |
68 |
62 |
12 |
68 |
62 |
12 |
|
Поле допуска |
- |
H7 |
D9 |
- |
h6 |
d9 |
|
Условное обозначение |
Æ68 |
Æ62H7 |
Æ12D9 |
Æ68 |
Æ62h6 |
Æ12d9 |
|
Отклонение, мкм | верхнее |
- |
+30 |
+93 |
- |
0 |
-50 |
нижнее |
- |
0 |
+50 |
- |
-19 |
-93 |
|
Допуск на изготовление, мкм |
- |
30 |
43 |
- |
19 |
43 |
|
Высота неровностей Ra, мкм |
- |
1,25 |
2 |
- |
0,8 |
2 |
|
Допуск параллельности, мкм |
- |
- |
2 |
- |
- |
2 |
5.4 Строим схемы расположения полей допусков шлицевого соединения масштаб 1 мм – 2 мкм (риc.6)
5.5 Выполняем чертежи деталей шлицевого профиля и соединения (черт. 6)
Принимаем шлицевой вал исполнения А.
Рисунок 6. Расположение полей допусков шлицевого соединения
6. Расчёт размерной цепи
Е∑=1
6.1 По заданному замыкающему звену составим размерную цепь и проверим правильность е составления
Е5 Е6
Е4 Е3 Е2 Е1 Е∆
Рисунок 7. Схема размерной цепи
Уменьшающие звенья:
Е1=14 мм – ширина подшипника,
Е 2=14 мм – ширина подшипника,
Е 3=18 мм – длина втулки без реборды,
Е 4=4 мм – толщина реборды втулки.
Увеличивающие звенья:
Е 5=22 мм – длина втулки,
Е 6=29 мм – проточка под подшипники.
Е∆=∑Еув-∑Еум (20)
где ∑Еув сумма увеличивающих звеньев.
∑Еум – сумма уменьшающих звеньев.
Е∆= (22+29) – (18+14+14+4)=1 мм.
Вывод: расчетная цепь составлена верно.
6.2 Определяем метод решения размерной цепи – метод неполной взаимозаменяемости
6.3 Сведения о размерной цепи заносим в таблицу 5
6.4 Уточняем начальные условия: применяем закон нормального распределения размеров звеньев цепи, коэффициент относительного рассеяния размеров λ=1/9; риск (принятый процент брака по замыкающему звену) Р=0,27%; коэффициент риска tΔ=3.
6.5 Рассчитываем среднее число единиц допуска аср:
Таблица 5. Сведения о звеньях размерной цепи
Звено увеличивающее → Уменьшающее ← |
Начальный размер, мм | Параметры звена, мкм |
Исполни тельный размер, мм |
|||||
Ед. допуска, i |
отклонение |
Допуск, Т∆ |
||||||
Верхнее ES(es) |
Нижнее EI(ei) |
Среднее E0(e0) |
||||||
Замыкаю щее |
Е∆ |
1 | - | +400 | -450 | -25 | 950 | |
Стандарт ные |
Е1← Е2← Е3← |
14 14 18 |
- - - |
0 0 +250 |
-100 -100 -250 |
-125 -50 0 |
100 100 500 |
14-0,1 14-0,1 |
Ремонтиру емые |
Е4← Е5→ Е6→ |
4 22 29 |
0,83 1,44 1,44 |
0 +840 -265 |
-480 0 -1105 |
-240 +420 -685 |
480 840 840 |
4-0,048 22+0,084 |
6.6 Принимаем ближайшее стандартное меньшее число единиц допуска acт ≤ аср. По acт устанавливаем квалитет JT13.
6.7 Выбираем корректирующее звено Е6, размеры которого изменять просто. Выписываем допуски размеров остальных ремонтируемых звеньев цепи по ГОСТ 25346–89, назначаем отклонения. Для увеличивающих ES=+T, EI=0; для уменьшающих es=0, ei=-T. Определяем среднее отклонение составляющих звеньев, исключая корректирующее:
ЕΔ=Е0Δ=(ESΔ +EIΔ)/2 (22)
Е0Δ=(400–450)/2= -25 мкм
6.8 Находим среднее отклонение корректирующего звена Е06
Е06 =Е0Δ- (23)
Е06 = -25 (420)+(-240)= -685 мкм.
6.9 Находим отклонения звеньев
Верхнее отклонение:
ES6= Е06+T6/2 (24)
ES6= -685+840/2= -265 мкм,
Нижнее отклонение:
EI6= Е06-T6/2 (25)
EI6= -685–840/2= -1105 мкм.
6.10 Проверяем правильность расчета параметров звеньев
Е0Δ =; (26)
; (27)
,
Так как зависимости соблюдаются, значит расчеты верны.
Список используемой литературы
1. Ожгибинцев Б.С. Практический курс стандартизации, метрологии и сертификации. Барнаул: Издательство АГАУ, 2004. 237 с.
2. В.Н. Нарышкина и Р.В. Коросташевский Подшипники качения: Справочник каталог. – М.: Машиностроение, 1984.-280 с.,
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. В 3-х т. Т. 2. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1978. 559 с.
4. Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1987. 367 с.