Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Октября 2013 в 18:21, курсовая работа
В курсовой работе приведена оценка технического уровня типовых соединений деталей транспортных машин: гладкие, резьбовые, шпоночные и зубчатые соединения. Установлены требования к отклонениям формы, расположения и шероховатости поверхностей. Назначены отклонения линейных размеров с использованием, в том числе, размерных цепей. Выбра- ны измерительные средства. Рассмотрена предложенная в варианте задания схема сертификации вала и охарактеризован документ, используемый для подтверждения соответствия.
Реферат…………………………………………………………………………………………..3
1 Расчет и выбор посадки с натягом зубчатого колеса на вал……….………….……….4
1.1 Расчет функциональных натягов………………………………………………………5
1.2 Выбор стандартной посадки по наибольшему натягу………………………………..8
1.3 Анализ выбранной посадки с натягом………………………………………………...10
2 Расчет и выбор помадок подшипников качения………......……....………………………..11
3 Выбор размеров и поcадок шпоночного соединения...……………………………………16
4 Назначение размеров вала…………………………………………………………………...19
5 Размерные цепи………………………………………………………………………………21
5.1 Расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости……………………..22
5.2 Расчет размерной цепи вероятностным методом…………………………………….25
6 Назначение размеров вала…………………………………………………………………...28
7 Выбор измерительных средств для контроля сопрягаемых размеров …..………………….
под посадку с натягом………………………………………………………………………….30
8 Назначение допусков формы и расположение поверхностей вала………………………..33
9 Назначение параметров шероховатости поверхностей вала………………………………35
10 Анализ точности резьбового соединения………………………………………………….37
11 Анализ точности зубчатого колеса…………………………………………………….......41
12 Характеристика схемы сертификации и документа о подтверждении
соответствия…………………………………………………………………………………….44
Рисунок 1.3 – Схема расположения полей допусков посадки 110H8/u8
2 Расчет и выбор помадок подшипников качения
1. В соответствии
с вариантом задания определить интенсивность
нагрузки на посадочные поверхности и
по ГОСТ 3325–85* подобрать по-садки внутреннего
и наружного колец подшипника (см. рисунок
1.1) на вал и в разъемный корпус редуктора.
Вал вращается, корпус редуктора не-подвижен.
Вид нагружения наружного кольца – местный,
внутреннего – циркуляционный. Осевая
нагрузка на опору отсутствует.
2. Обозначить на эскизах
посадки соединяемых деталей и поля до-пусков
этих деталей. Пояснить содержание условных
обозначений. Опре-делить числовые значения
отклонения полей допусков колец подшипника
(ГОСТ 520–2002)и сопрягаемых с ним вала и
отверстия в корпусе (ГОСТ 25347–82).
3. Выполнить анализ
полученных посадок. Построить схемы распо-ложения
полей допусков сопрягаемых деталей. Обозначить
предельные размеры, зазоры (натяги) в
соединениях.
Данные для расчета приведены в таблице
2.1
Параметры подшипника, единицы измерения |
Значения |
Обозначение подшипника |
217 (8515028) |
Класс точности подшипника |
Нормальный(5) |
Диаметр наружного кольца подшипника, мм |
d = 150 |
Диаметр внутреннего кольца подшипника D, мм |
D = 85 |
Ширина кольца подшипника, мм |
b = 28 |
Радиус скругления кольца подшипника, мм |
r = 3 |
Расчетная радиальная реакция опоры, кН |
R = 16 |
Перегрузка подшипника, % |
150 |
Осевая нагрузка на опору |
Отсутствует |
Таблица 2.1 – Исходные данные
Определим интенсивность
PR = · kp · F · FA (2.1)
где B1 – рабочая ширина посадочного места, м:
B1 = B – 2r (2.2)
где B – ширина подшипника, B = 0,028 м;
r – радиус скругления
колец подшипника, r = 0,003 м;
kp
– динамический коэффициент посадки.
Зависит от характера на- грузки: при
перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации kp
= 1; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации kp
= 1,8; ,
F – коэффициент неравномерности
распределения радиальной на-грузки между
рядами роликов в двухрядных конических
роликопод-шипниках или между сдвоенными
шарикоподшипниками при нали- чии осевой
нагрузки на опору. Для радиальных и радиально-упорных
подшипников с одним наружным или внутренним
кольцом FA
= 1.
PR = ·1 ·1·1 = 730 кН/м,
По найденному значению PR
и условиям задачи выбираем поле допуска
посадочной поверхности вала, соединяемой
с циркуляционно нагруженным внутренним
кольцом по ГОСТ 3325-85. Поле допуска вала
– k6. ,
Поле допуска
отверстия в корпусе под наружное местно
нагруженное кольцо выбираем в зависимости
от перегрузки, типа корпуса (разъемный
или неразъемный) и типа подшипника (ГОСТ
3325-85). Поле допуска отверстия в корпусе
– H7. Определяем
числовые значения отклонений для этих
полей допусков вала и отверстия в корпусе
согласно ГОСТ 25347-82: ,
отклонения
вала 85k6
отклонение отверстия в корпусе
150 H7 ES = + 40 мкм; ,
Числовые значения отклонений для полей
допусков подшипника L5 и l5 (класс точности
нормальный) определяем по ГОСТ 520–2002,
ГОСТ Р 52859– 2007:
отклонения
отверстия внутреннего кольца 85L5 ES = 0 мкм; ,
отклонения
наружного кольца подшипника 150l5 es = 0 мкм; /
Посадка внутреннего
кольца на вал 85L5/ k6 (с натягом).
Посадка наружного
кольца в отверстие в корпусе – 150H7/l5 (c за-зором).
На рисунке
2.1 приведен пример обозначений
посадок подшипников качения на сборочных
чертежах и полей допусков сопрягаемых
деталей.
Рисунок 2.1 – Обозначение
посадок подшипника качения и
полей
допусков сопрягаемых деталей
По найденным значениям отклонений сопрягаемых деталей строим схему расположения полей допусков внутреннего кольца подшипника с валом (рисунок 2.2) и проводим анализ посадки (таблица 2.2).
Рисунок 2.2 – Схема расположения
полей допусков посадки 85L5/ k6
в системе отверстия
Таблица 2.2 – Анализ посадки 85L5/ k6
Наименование |
Отверстие |
Вал |
Обозначение поля допуска |
85L5 |
85k6 |
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм |
ES = 0 EI = -10 |
es = + 25 ei = + 3 |
Наибольший предельный размер, мм |
Dmax = 85,000 Dmin = 84,990 |
dmax = 85,025 dmin = 85,003 |
Допуск размера, мм |
TD = Dmax – Dmin = 0,010 |
Td = dmax – dmin = 0,022 |
Наибольший натяг, мм Наименьший натяг, мм |
Nmax = dmax – Dmin = 0,035 Nmin = dmin – Dmax = 0,003 | |
Допуск посадки, мм |
TN = TD + Td = Nmax – Nmin = 0,032 |
По найденным значениям отклонений сопрягаемых деталей строим схему расположения полей допусков наружного кольца подшипника и корпуса (рисунок 2.3). Проводим анализ этой посадки (таблица 2.3).
Рисунок 2.3 – Схема расположения
полей допусков посадки 150H7/l5
в системе вала
Таблица 2.3 – Анализ посадки 150H7/l5
Наименование |
Отверстие |
Вал |
Обозначение поля допуска |
150L5 |
150k6 |
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм |
ES = +40 EI = 0 |
es = 0 ei = -11 |
Наибольший предельный размер, мм |
Dmax = 150,040 Dmin = 150,000 |
dmax = 150,000 dmin = 149,989 |
Допуск размера, мм |
TD = Dmax – Dmin = 0,040 |
Td = dmax – dmin = 0,011 |
Наибольший натяг, мм Наименьший натяг, мм |
Smax = Dmax – dmin = 0,051 Smin = Dmin – dmax = 0 | |
Допуск посадки, мм |
TS = TD + Td = Smax – Smin = 0,051 |
1.Провести эскиз
основных параметров шпоночного соединения
с приз-матической шпонкой. Подобрать
размеры шпонки (ГОСТ 23360–78) для соединения
шкива с валом (см. рисунок 1.1) и глубины
пазов на валу и во втулке.
2.Назначить посадку
шкива на вал и посадки шпонки с пазом
вала и пазом втулки. По ГОСТ 25347-82 определить
числовые значения отклонений.
3. Обозначить на эскизах
посадки соединяемых деталей и поля до-пусков
деталей соединения. Пояснить содержание
обозначений.
.
4. Построить схемы
расположения полей допусков этих соединений. .
5. Выполнить анализ
посадок шпонки с пазом вала и пазом втулки. .
Исходные данные приведены в таблице 3.1
Таблица 3.1 – Исходные данные
Параметры, единицы измерения |
Значения |
Диаметр вала, мм |
70 |
Ширина шкива, мм |
115 |
Вид шпоночного соединения |
нормальное |
По данным ГОСТ 23360–78 для вала 70 мм находим сечение шпонки b h = 20 12 мм, глубину пазов вала t1 = 7,5 мм и втулки t2 = 4,9 мм и длину шпонки l = 70 мм. Допуски на глубину пазов вала t1 и втулки t2 определяем также по ГОСТ 23360-78:
t1 = 7,5+0,2 или d – t1 = 70 – 7,5 = 62,5-0,2 ;
t2 = 4,9+0,2 или d + t2 = 70 + 4,9 = 74,9+0,2 .
Предельные отклонения
а) при свободном
соединении: на валу H9, во втулке D10; ,
б) при нормальном
соединении: на валу N9, во втулке JS9; ,
в) при плотном
соединении: на валу P9, во втулке P9. ,
Предельные
отклонения на ширину шпонки устанавливаются
по h9. .
Сопряжение
шпонки с пазом вала при заданном нормальном
шпо-ночном соединении будет осуществляться
по посадке 20N9/h9, а с пазом втулки
– 20Js9/h9.
Отклонения
на несопрягаемые размеры, которые рекомендует
ГОСТ 23360-78, находим по ГОСТ 25347-82:
на высоту шпонки 12h11
на
длину шпонки 70h14
на длину
паза вала 70H15
= 70–1,200.
,
В соответствии
с рекомендациями [1, 2, 4] принимаем посадку
шкива на вал 70H9/h9.
На рисунке
3.1 приведен эскиз шпоночного соединения
с обозначе-нием посадок полей допусков
вала.
Рисунок 3.1 – Обозначение
посадок шпоночного соединения на чертеже
По ГОСТ 25347–82 находим отклонения,
соответствующие принятым
для ширины
шпонки bшп = 20h9
es = 0, ei = –52 мкм;
для ширины паза
вала Bв = 20N9
ES= 0, EI = –52 мкм;
, для ширины
паза вала Bвт = 20Js9
ES = +26, EI = –26 мкм;.
По найденным значениям отклонений
чертим схему расположения по-лей допусков
(рисунок 3.2) и проводим анализ этих посадок
(см. таблицу 3.2)
Рисунок 3.2 – Схема расположения
полей допусков посадок шпонки с пазом
вала
и с пазом втулки
Таблица 3.2 – Анализ посадки шпонки в паз вала и втулки
Наименование |
Паз вала |
Шпонка |
Паз втулки |
Обозначение поля допуска |
20N9 |
20h9 |
20Js9 |
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм |
ES = 0 EI = -52 |
es = 0 ei = -52 |
ES = +26 EI = -26 |
Наибольший предельный размер,
мм |
Bв.max = 20,000
Bв.min = 19,948 |
bшп.max = 20,000
bшп.min = 19,948 |
Bвт.max = 20,026
Bвт.min = 19,974 |
Допуск размера, мм |
TBв = Bв.max – – Bв.min = 0,052 |
Tbшп = bшп.max – –bшп.min = 0,052 |
TBвт = Bвт.max – – Bвт.min = 0,052 |
Наибольший натяг, мм |
Nmax = bшп.max – Bв.min = 0,052 |
||
Nmax = bшп.max – Bвт.min = 0,026 | |||
Наибольший зазор, мм |
Smax = Bшп.max – bв.min = 0,052 |
||
Smax = Bвт.max – Bшп.min = 0,078 | |||
Допуск посадки, мм |
TN(S) = TBв + Tbшп = Nmax + Smax = 0,104 |
||
TN(S) = TBвт + Tbшп = Nmax + Smax = 0,104 |
4 Назначение размеров вала
Используя заданные в варианте размеры (см. данные задач 1, 2, 3), назначить недостающие осевые и диаметральные размеры ступеней вала, исходя из особенностей конструкции (см. рисунок 1.1).
Информация о работе Расчет и выбор посадки с натягом зубчатого колеса на вал