Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Декабря 2014 в 21:33, курсовая работа
Целью данной курсовой работы является подбор посадок для указанных соединений, простановка допусков, а также выбор и проектирование средств измерений и контроля размеров.
Выполнение требований к точности деталей и сборочных единиц является важнейшим условием обеспечения взаимозаменяемости – свойства изделия равноценно заменять при использовании любой из множества экземпляров изделий другим однотипным экземпляром. Взаимозаменяемыми могут быть детали, сборочные единицы и изделия в целом.
- риск заказчика m=1,5%;
- риск изготовителя n=3,5%;
- вероятностный выход размера за границу поля допуска с/IT=0,08.
Далее находится вероятностная величина выхода размера:
с = 0,08*30 = 2,4 мкм ≈ 2 мкм.
Оценка годности деталей производится по предельно допустимым размерам:
d max = 75,03 мм;
d min = 75 мм.
Среди годных деталей могут оказаться бракованные детали (не более 1,5 %), у которых размеры выходят за границы поля допуска на величину до 2 мкм. Это риск заказчика.
Риск изготовителя в этом случае будет не более 3,5%, т.е. будут забракованы фактически годные детали.
Принимается условие недопустимости риска заказчика при D>d, и производится расчет производственного допуска:
Tпр = IT – 2*с ;
Tпр = 30 – 2·2 = 26 мкм.
В этом случае увеличится риск изготовителя. Предельно допустимые размеры с учетом производственного допуска будут следующие:
d max пр = 70,03 – 0,002 ≈ 70,028 мм,
d min пр = 70,000 + 0,002 ≈ 70,002 мм.
Выбирается средство измерений для арбитражной перепроверки деталей. Допускаемая погрешность при арбитражной перепроверке составит:
δ арб = 0,3* δ;
δ арб = 0,3·9 = 2,7 мкм ≈ 3 мкм.
По таблице [2, с.12] выбирается нутромер индикаторный, повышенной точности (КМД-1 класса Ra=0,4) с кодом 19.
Его технические характеристики:
-цена деления 0,001 мм;
-предельная инструментальная погрешность Δ = 3,5 мкм;
-предел измерения 50-80 мм.
Исходные данные:
- предельные размеры замыкающего звена:
ВDmin= 0,4 мм, В Dmax = 2,3 мм ;
- размеры составляющих звеньев:
В 1 = 3 мм, В 2 = 3 мм, В 3 = 190 мм, В 4 = 3 мм, В 5 = 12 мм, В 6 = 100,
В 7 = 40 мм, В 8 = 30 мм, В 9 = 9 мм.
Схема размерной цепи - рисунок 23
Рисунок 23
В 2, В 3, В 4 – увеличивающие звено, В 1, В 5, В 6, В 7, В 8, В 9 – уменьшающие звенья.
Номинальный размер замыкающего звена:
.
Стрелки над обозначениями размера, направленные вправо, относятся к увеличивающим звеньям, направленным влево – к уменьшающим.
В D = В 2 + В 3 + В 4 – В 1 – В 5 – В 6 - В 7 – В 8 - В 9 .
ВD = 3 + 190 + 3 – 3 – 12 – 100 – 40 – 30 – 9 = 2.
Допуск замыкающего звена:
TВD = ВDmax – ВDmin;
TВD = 2,3 – 0,4 = 1,9 мм.
По заданным номинальным размерам назначаются предельные отклонения.
Верхнее EsD и нижнее EiD предельные отклонения замыкающего звена:
EsD = ВDmax – ВD;
EsD = 2,3 – 2 = 0,3 мм;
EiD = ВDmin – ВD;
EiD = 0,4 – 2 = - 1.6 мм;
ВD = мм.
Далее назначается квалитет точности, который определяется по числу единиц допуска:
где TВD - допуск замыкающего звена (в мкм),
i – единица допуска составляющих звеньев (выбирается по номинальным размерам).
В таблицу 1.4 записываются значения единиц допуска для составляющих звеньев.
Таблица 1.4
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
Вj , мм |
3 |
3 |
190 |
3 |
12 |
100 |
40 |
30 |
9 |
ij , мкм |
0,6 |
0,6 |
2,9 |
0,6 |
1,1 |
2,2 |
1,6 |
1,3 |
0,9 |
Найденное значение числа единиц допуска соответствует 12 квалитету.
Назначаются стандартные поля допусков по ГОСТ 25347-82 на составляющие звенья размерной цепи. Для размеров охватывающих поверхностей отклонения назначаются так, как для основного отверстия (H), для размеров охватываемых поверхностей отклонения назначать, как для основного вала (h), для остальных размеров – js(JS).
Выписываются основные отклонения для размеров звеньев цепи.
В1: 3Js12 ( ).
В 2: 3h12 ( ).
В 3: 190Js12 ( ).
В 4: 3h12 ( ).
В 5: 12Js12 ( ).
В 6: 100Js12( ).
В 7: 40h12 ( ).
В 8: 30h12 ( ).
В 9: 9h12 ( ).
Исходные данные:
- диаметр вала d= 70 мм ;
- ширина шпонки b= 20 мм.
По ГОСТ 23360 находятся высота шпонки h, глубина пазов на валу t и во втулке t1 :
h = 12 мм;
l = 100 мм (стандартное значение из интервала от 56 до 220 мм);
t = 7.5+0.2 мм;
t1 = 4.9+0.2 мм.
Вычисляются:
d – t = 70 – 7,5 = 62,5 мм;
d + t1 = 70 + 4.9 = 74.9 мм.
Тип соединения – плотное, так как в узле повышенная нагрузка, а перегрузки достигают 300%.
Назначаются посадки шпонки по ширине b в пазы вала и втулки.
Посадка в паз вала - , посадка в паз втулки - .
Для остальных размеров назначаются следующие допуски: высота шпонки h - h11, длина шпонки l - h14, длина паза под шпонку L - Н15.
В таблице 2.1 записываются отклонения и предельные размеры всех основных размеров соединения (по формулам (1),(2),(3)). Отклонения назначаются по ГОСТ 25347 и ГОСТ 23360.
Таблица 2.1
отклонение и квалитет точности |
ES, мм |
EI, мм |
допуск, мм |
предельные размеры, мм | ||
наибольший |
наименьший | |||||
b = 20 мм |
||||||
шпонка вал втулка |
h9 P9 P9 |
0 -0,022 -0,022 |
-0,052 -0,074 -0,074 |
0,052 0,052 0,052 |
20 19,978 19,978 |
19,948 19,926 19,926 |
h=12 мм |
h11 |
0 |
-0,11 |
0,11 |
12 |
11,89 |
вал d – t=62,5 мм |
0 |
-0.2 |
0.2 |
62,5 |
62,3 | |
втулка d +t1= 74,9 мм |
+0.2 |
0 |
0.2 |
75,1 |
74,9 | |
L = 100 мм |
H15 |
+1,4 |
0 |
+1,4 |
101,4 |
100 |
l = 100 мм |
h14 |
0 |
-0,87 |
-0,87 |
100 |
99,13 |
Средства контроля шпоночных соединений:
- ширину шпонки контролируют калибром и скобой;
- глубину паза на валу контролируют кольцом и вставкой;
-глубину паза во втулке контролируют пробкой с приваренной шпилькой.
Схема полей допусков изображена на рисунке 24.
Рисунок 24
Эскиз шпоночного соединения с призматической шпонкой изображен на рисунке 25.
Рисунок 25
Эскиз призматической шпонки изображен на рисунке 26.
Рисунок 26 – Шпонка 2 20´12´100 ГОСТ 23360
Эскиз паза под шпонку изображен на рисунке 27.
Рисунок 27
Эскиз вала изображен на рисунке 28, а эскиз втулки изображен на рисунке 29.
Рисунок 28 Рисунок 29
Исходные данные:
- число зубьев Z = 16 мм;
- внутренний диаметр d = 72 мм;
- внешний диаметр D = 82 мм.
По ГОСТ 1139 определяется серия шлицевого соединения и размер b.
Ширина шлица b = 7 мм. Тяжёлая серия шлицевого соединения.
Выбирается способ центрирования по внутреннему диаметру так, как из описания к заданию известно, что шлицевой вал при работе имеет продольные перемещения, а шлицы в отверстии ступицы зубчатого колеса закаливаются.
Назначаются посадки по ГОСТ 1139-80.
Посадка не центрирующего диаметра (D) - Ø 82 .
Посадка центрирующего диаметра (d) - Ø 72 .
Посадка по боковым сторонам шлицев (b) - 7 .
В таблице 2.2 записываются отклонения и предельные размеры всех основных размеров соединения (по формулам (1),(2),(3)).
Таблица 2.2
отклонение и квалитет точности |
отклонение , мм. |
допуск, мм |
предельные размеры, мм | |||
верхнее |
нижнее |
наи-больший |
наи-меньший | |||
шлицевая втулка | ||||||
Dвт= 82 мм |
H12 |
+0,35 |
0 |
0,35 |
82,35 |
82 |
dвт= 72 мм |
H7 |
+0,03 |
0 |
0,03 |
72,03 |
72 |
bвт = 7 мм |
F8 |
+0,035 |
+0,013 |
0,022 |
7,035 |
7,013 |
шлицевой вал | ||||||
Dв= 82 мм |
a11 |
-0,38 |
-0,6 |
0,22 |
81,62 |
81,4 |
dв= 72 мм |
f7 |
-0,03 |
-0,06 |
0,03 |
71,97 |
71,94 |
bв= 7 мм |
f7 |
-0,013 |
-0,028 |
0,015 |
6,987 |
6,972 |
Определяются максимальный, минимальный и средний зазор для D (по формулам (7),(8),(9)):
Smax = 0,35 + 0,6 = 0,95 мм;
Smin = 0 + 0,38 = 0,38 мм;
Sm = (0,95 + 0,38)/2 = 0,665 мм;
Допуск посадки с зазором (формула (10)):
TS = 0,95 – 0,38 = 0,57 мм.
Схема полей допусков по D изображена на рисунке 30.
Рисунок 30
Максимальный, минимальный и средний зазор для d (по формулам (7),(8),(9)):
Smax = 0,03 +0,06 = 0,09 мм;
Smin = 0+0,03 = 0,03 мм;
Sm = (0,09 + 0,03)/2 = 0,06 мм;
Допуск посадки с зазором (формула (10)):
TS = 0,09 – 0,03 = 0,06 мм.
Схема полей допусков по d изображена на рисунке 31.
Рисунок 31
Максимальный, минимальный и средний
зазор для b
Smax = 0,035 + 0,028 = 0,063 мм;
Smin = 0,013 + 0,013 = 0,026 мм;
Sm = (0,063 + 0,026)/2 = 0,0445 мм;
Допуск посадки с зазором (формула (10)):
TS = 0,063 – 0,026 = 0,037 мм.
Схема полей допусков по b изображена на рисунке 32.
Рисунок 32
Условное обозначение втулки:
Условное обозначение вала:
Шлицевой вал и шлицевая втулка изображены на рисунке 33.
Рисунок 33
Шлицевое соединение приведено на рисунке 34.
Рисунок 34
Средства контроля шлицевых соединений:
- шлицевой вал контролируют
комплексным калибром и
- шлицевую втулку контролируют комплексным калибром пробкой.