Нормирование точности в машиностроении

Курсовой

Содержание Введение. Расчет гладких соединений Расчет и выбор посадок с натягом. Выбор переходных посадок. Расчет предельных калибров. Расчет контрольных калибров Выбор посадок подшипников качения. Расчет размерных цепей. Нормирование точности зубчатого колеса. Шлицевые соединения Расчет резьбового соединения Заключение. Литература. Расчет гладких соединений. Задан размер 250H6/g5. Данная посадка относится к посадкам с зазором, выполненным в системе отверстия, так как основным отклонением является отклонение отверстия. Верхнее отклонение отверстия равно +0,029 мм, нижнее отклонение равно 0. Верхнее отклонение вала равно -0,015 мм, нижнее - -0,035 мм. Предельные размеры отверстия равны: Наибольший Dmax=D+ES=250+0,029=250,029 мм; Наименьший Dmin=D+EI=250+0 =250 мм. Предельные размеры вала равны: Наибольший dmax=d+es=250-0,015 = 249,985 мм; Наименьший: dmin=d+ei=250-0,035= 249,965 мм. Определяем поле допуска отверстия: TD=ES-ES=0,029-0=0,029 мм Определяем поле допуска вала: Td=es-ei=0,035-0,015=0,020 мм Определяем наибольший зазор соединения. Smax=ES-ei=0,029+0,035=0,064 мм Определяем наименьший зазор в соединении: Smin=EI-es=0+0,015=0,015 мм. Допуск посадки равен: Т= Smax+ Smin=0,054+0,015=0,039 мм 4 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Задан размер 250K8/h7. Данная посадка относится к переходным посадкам, выполненным в системе вала, так как основным отклонением является отклонение вала. Верхнее отклонение отверстия равно +0,022 мм, нижнее отклонение равно -0,050. Верхнее отклонение вала равно 0 мм, нижнее -0,046 мм. Предельные размеры отверстия равны: Наибольший Dmax=D+ES=250+0,022=250,022 мм; Наименьший Dmin=D+EI=250-0,050 =249,95 мм. Предельные размеры вала равны: Наибольший dmax=d+es=250-0 = 250 мм; Наименьший: dmin=d+ei=250-0,046= 249,954 мм. Определяем поле допуска отверстия: TD=ES-ES=0,022+0,050=0,072 мм Определяем поле допуска вала: Td=es-ei=0,046-0 =0,046 мм Определяем наибольший зазор соединения. Smax=ES-ei=0,022+0,046=0,068 мм Определяем наибольший натяг в соединении: Nmax=EI-es=0,050-0=0,050 мм. Допуск посадки равен: Т= Nmax+ Smax=0,062+0,050=0,112 мм Задан размер 250P7/s6. Данная посадка относится к посадкам с натягом, выполненным в системе отверстия, так как основным отклонением является 5 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата отклонение отверстия. Верхнее отклонение отверстия равно -0,033 мм, нижнее отклонение равно -0,079. Верхнее отклонение вала равно +0,169 мм, нижнее +0,140 мм. Предельные размеры отверстия равны: Наибольший Dmax=D+ES=250-0,033 =249,967 мм; Наименьший Dmin=D+EI=250-0,079 = 249,921 мм. Предельные размеры вала равны: Наибольший dmax=d+es=250+0,169 = 250,169 мм; Наименьший: dmin=d+ei=250+0,140= 250,140 мм. Определяем поле допуска отверстия: TD=ES-ES=0,079-0,033=0,046 мм Определяем поле допуска вала: Td=es-ei=0,169-0,140=0,029 мм Определяем наибольший натяг соединения. Nmax=es-EI=0,079+0,169=0,248 мм Определяем наименьший натяг в соединении: Nmin=ES-ei=0,033+0,140=0,173 мм. Допуск посадки равен: Т= Nmax+Nmin=0,248+0,173=0,075 мм 6 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Расчет и выбор посадок с натягом. Наименьший натяг определяем по формуле: Где рэ – удельное эксплуатационное давление по поверхности контакта, Па. ЕА, ЕВ – модули упругости материалов соединяемых деталей. Для стали Е=2,06·1011 Па, для чугуна Е=1,2·1011 Па, для бронзы и латуни Е=1,1·1011 Па СВ и СА – геометрические характеристики соединяемых деталей. Где μА и μВ – коэффициенты Пуассона. Для обеспечения прочности соединяемых деталей определяем максимальное допустимое удельное контактное давление Рmax , при котором отсутствует пластическая деформация на контактных поверхностях деталей по формуле: В качестве допускаемого берем наименьшее из этих значений. 7 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Рассчитываем поправку на смятие микронеровностей: ΔN=2(K1·RzA+ K2·RzB) Где К1=К2=0,5 ΔN=2(0,5·3,2+ 0,5·3,2)=6,4 мкм Nminрасч=Nmin+ΔN=166+6,4=172,4 мкм≤Nminтабл Nmaxрасч=Nmax+ΔN=338+6,4=344,4 мкм≥ Nmaxтабл Принимаем посадку 140Р8/u8. Для этой посадки Nminтабл=0,213 мм, Nmaxтабл=0,339 мм. Условия выполняются. 8 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата 9 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Выбор переходных посадок. Исходные данные: Соединение втулок для шарикоподшипников с корпусом с применением дополнительного крепления винтами и штифтами. Диаметр соединения 45 мм. Решение. В соответствии с рекомендациями принимаем посадку H7/k6. Верхнее отклонение отверстия ES=+0,025 мм, нижнее отклонение отверстия EI=0 мм. Верхнее отклонение вала es=+0,018 мм, нижнее отклонение вала ei=+0,002 мм. Nmax=EI-es=0+0,018=0,018 мм Smax=ES-ei=0,025-0,002=0,023 мм Td=es-ei=0,018-0,002=0,016 мм TD=ES-EI=0,025-0=0,025 мм ТП= Nmax+ Smax==0,018+0,023=0,041 мм Предел интегрирования: Ф(0,5)=0,1915 Вероятность натягов и зазоров: PS=0,5+Ф(0,5)=0,5+0,1915=0,6915 PN=0,5-Ф(0,5)=0,5-0,1915=0,3085 Вероятность получения зазоров 69,15%, получения натягов – 30,85%. 10 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата 11 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Расчет предельных калибров. Расчет калибра – пробки Ø45 H7 По ГОСТ 24853 – 81 определяем расположение полей допусков калибра – пробки, исходя из: а) номинальных размеров; б) точности; в) характера контролируемой поверхности и определяем параметры схемы полей допусков: H = 2,5 мкм; Z =2,5 мкм; Y=2 мкм; Dmax =45,025 мм; Dmin=45 мм; ПРmax = Dmin + Z + H/2=45+0,0025+0,0025/2=45,00375 мм; ПРmin = Dmin + Z - H/2=45+0,0025-0,0025/2=45,00125 мм; ПРизн = Dmin – Y=45-0,002=44,998 мм; НЕmax = Dmax + H/2=45,025+0,0025/2=45,02625 мм; НЕmin = Dmax - H/2=45,025-0,0025/2=45,02375мм; Предельные размеры калибра-пробки Калибр-пробка Размер; мм наибольший наименьший изношенный Исполни-тельный ПР 45,00375 45,00125 44,998 45,00375 – 0,0025 НЕ 45,02625 45,02375 - 45,02625 – 0,0025 12 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Расчет калибра-скобы Ø45k6 По ГОСТ 24853 определяем расположение полей допусков и отклонений калибра-скобы: Z1 =0,0035 мм; H1=0,004 мм; Y1=0,003 мм; dmax=45,018 мм; dmin =45,002 мм; По схеме полей допусков определяем предельные и исполнительные размеры проходной и непроходной стороны, а так же износ проходной стороны калибра-скобы. Данные сносим в таблицу. ПР max = d max - Z1 + H/2=45,018-0,0035+0,004/2=45,0165 мм; ПР min = d max - Z1- H/2=45,018-0,0035-0,004/2=45,0125 мм; ПР изн = d max + Y1=45,018+0,003=45,021 мм НЕ max = d min + H/2=45,002+0,004/2=45,004 мм; НЕ min = d min - H/2=45,002-0,004/2=45 мм; Размеры калибра-скобы Калибр-скоба Размер, мм Наибольший Наименьший Изношенный Исполнительный ПР 45,0165 45,0125 45,021 44,0125+ 0,004 НЕ 45,004 45 45+ 0,004 13 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Расчет контрольных калибров По ГОСТ 24853 – 81 определяем параметры для расчета размеров контрольных калибров Нр=0,0015 мкм; Y1 =0,003 мм; Z1=0,0035 мкм; Определяем формулы для расчета предельных размеров контрольных калибров для вала: К - ПР max = d max - Z1 + Hр/2=45,018-0,0035+0,0015/2=45,01525 мм; К - ПР min = d max - Z1- Hр/2=45,018-0,0035-0,0015/2=45,01375 мм; К - НЕ max = d min + Hр/2=45,002+0,0015/2=45,00275 мм; К - НЕ min = d min - Hр/2=45,002-0,0015/2=45,00125 мм; К - И min = d max + Z1/2- Hр/2=45,018+0,0035/2-0,0015/2=45,019 мм; К - И max = d max + Z1/2 + Hр/2=45,018+0,0035/2+0,0015/2=45,0205 мм; Размеры контрольных калибров Обозначение вида калибра Наибольший размер, мм Наименьший размер, мм Исполнительный размер, мм К - ПР 45,01525 45,01375 45,01375+ 0,0015 К - НЕ 45,00275 45,00125 45,00125+0,0015 К - И 45,0205 45,019 45,019+0,0015 14 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Выбор посадок подшипников качения. Дано: Номер подшипника 1517, Класс точности подшипника – 0, вращается корпус. Нагрузка: FR=2,4 кН FA=0,7 кН. Характер нагрузки - – умеренные толчки, вибрации, кратковременные перегрузки до 150% от расчѐтной нагрузки. Наружное кольцо имеет циркуляционное нагружение, а внутренне – местное. Интенсивность нагрузки определяем по формуле: Где R=2400 Н радиальная нагрузка на подшипник. b=36 мм – ширина подшипника. kп=1 при кратковременной перегрузке до 150% от расчѐтной нагрузки. F=1 – при сплошном вале FA – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки (A/R)ctgβ. Для данного подшипника (A/R)ctgβ=(700/2400) ctgβ=0,054. При данном значении FA=1. При такой нагрузке назначаем отклонение вала по посадке js6, а отклонение корпуса по посадке К6. Внутреннее кольцо: '85L0 верхнее отклонение ES=0 мм, нижнее отклонение EI=-0,020 мм. Наружное кольцо: '150l0 верхнее отклонение es=0 мкм, нижнее отклонение ei=-0,018 мкм. Находим отклонения вала при посадке на него внутреннего кольца подшипника: '85js6 верхнее отклонение es=+0,011 мм, нижнее отклонение ei=-0,011 мм. Отклонения корпуса при посадке наружного кольца подшипника: '150К6 верхнее отклонение ES=+0,012 мм, нижнее отклонение EI=-28 мм. Наибольший натяг равен разности верхнего отклонения кольца и нижнего отклонения отверстия: 15 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Nmax=es-EI=0-(-0,028)=0,028 мм; Предельные размеры отверстия корпуса соответственно равны: Наибольший Dmax=D+EI=150+0,012=150,012 мм. Наименьший Dmin=D+ES=150-0,028=149,972 мм; Предельные размеры наружного кольца подшипника равны: Наибольший: dmax=d+es=150+0 =150 мм; Наименьший dmin=d+ei=150-0,018=149,982 мм. Определяем натяг в соединении внутреннего кольца и вала. Наибольший натяг равен разности верхнего отклонения вала и нижнего отклонения кольца: Nmax=es-EI=11-(-0,020)=0,031 мм; Предельные размеры вала соответственно равны: Наибольший dmaх=d+es=85+0,011=85,011 мм; Наименьший dmin=d+ei=85-0,011=84,989 мм. Предельные размеры внутреннего кольца подшипника равны: Наибольший Dmax=D+ES=85+0 =85 мм; Наименьший: Dmin=D+EI=85-0,020=84,98 мм. 16 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата 17 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Расчет размерных цепей. Дано: А1=320 мм А2=8 мм А3=30 мм А4=33 мм А5=74 мм А6=48 мм А7=88 мм А8=33 мм А9=8 мм А10=32 мм, Номер подшипника – 312. Класс точности подшипника – 6, отклонение замыкающего звена верхнее +0,65; нижнее -0,35 мм. Решение. Подшипник 312 имеет ширину 31-0,12 мм. Допуск замыкающего звена равен 1 мм. Величина допуска для расчета равна 1-0,12=0,88 мм. Находим количество единиц допуска для каждого размера и заносим в таблицу. Размер Единица допуска Допуск Верхнее отклонение Нижнее отклонение А1=320 3,54 0,22 0 -0,22 А2=8 0,9 0,05 0 -0,05 А3=30 1,31 0,08 0 -0,08 А4=33 1,56 0,08 0 -0,08 А5=74 1,86 0,08 0 -0,08 А6=48 1,56 0,08 0 -0,08 А7=88 2,17 0,08 0 -0,08 А8=33 1,56 0,08 0 -0,08 А9=8 0,9 0,05 0 -0,05 А10=32 1,56 0,08 +0,08 0 31 - 0,12 0 -0,12 1 - 1 +0,65 -0,35 Определяем среднее число единиц допуска. Это соответствует 9-му квалитету точности. Назначаем допуски на каждый размер. 18 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Нормирование точности зубчатого колеса. Исходные данные: Модуль – 9 мм, число зубьев – 25, ширина колеса 70 мм, кинематическая точность – 7, плавность – 8, контакта – 9, вид сопряжения – А. Нормы кинематической точности. Допуск на радиальное биение зубчатого венца – 0,063 мм. Допуск на накопленную погрешность шага зуба – 0,09 мм Нормы плавности работы. Допуск на местную кинематическую погрешность – 0,06 мм Предельное отклонение шага – ±0,032 мм Допуск на погрешность профиля – 0,028 мм Нормы контакта зубьев. Суммарное пятно контакта – по высоте 30%, по длине 40% Допуск на непараллельность осей – 0,040 мм Допуск на перекос осей – 0,020 мм Допуск на направление зуба – 0,040 мм. 19 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Шлицевые соединения Задано шлицевое соединение: число шлицев – 16; ширина шлица – 6D9/js9; внутренний диаметр 62F7/f7; наружный диаметр 72H12/a11 (в соответствии с рекомендациями). Центрирование по внутреннему диаметру. Рассмотрим размеры. Наружный диаметр. Данная посадка относится к посадкам с зазором, выполненным в системе отверстия, так как основным отклонением является отклонение отверстия. Верхнее отклонение отверстия равно +0,3 мм, нижнее отклонение равно 0. Верхнее отклонение вала равно -0,36 мм, нижнее - -0,55 мм. Предельные размеры отверстия равны: Наибольший Dmax=D+ES=72+0,3=72,3 мм; Наименьший Dmin=D+EI=72+0 =72 мм. Предельные размеры вала равны: Наибольший dmax=d+es=72-0,36 = 71,64 мм; Наименьший: dmin=d+ei=72-0,55= 71,45 мм. Определяем поле допуска отверстия: TD=ES-ES=0,3-0=0,3 мм Определяем поле допуска вала: Td=es-ei=0,55-0,36=0,19 мм Определяем наибольший зазор соединения. Smax=ES-ei=0,3+0,55=0,85 мм Определяем наименьший зазор в соединении: Smin=EI-es=0+0,36=0,36 мм. Допуск посадки равен: Т= Smax+ Smin=0,36+0,85=1,21 мм 20 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Внутренний диаметр. Данная посадка относится к посадкам с зазором, выполненным в системе отверстия, так как основным отклонением является отклонение отверстия. Верхнее отклонение отверстия равно +0,06 мм, нижнее отклонение равно +0,03. Верхнее отклонение вала равно -0,03 мм, нижнее -0,06 мм. Предельные размеры отверстия равны: Наибольший Dmax=D+ES=62+0,06=62,06 мм; Наименьший Dmin=D+EI=62+0,03 =62,03 мм. Предельные размеры вала равны: Наибольший dmax=d+es=62-0,03 = 61,97 мм; Наименьший: dmin=d+ei=62-0,06= 61,94 мм. Определяем поле допуска отверстия: TD=ES-EI=0,06-0.03=0,03 мм Определяем поле допуска вала: Td=es-ei=0,06-0,03=0,03 мм Определяем наибольший зазор соединения. Smax=ES-ei=0,06+0,06=0,12 мм Определяем наименьший зазор в соединении: Smin=EI-es=0,03+0,03=0,06 мм. Допуск посадки равен: Т= Smax+ Smin=0,12+0,06=0,18 мм 21 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Ширина шлиц. Данная посадка относится к посадкам с зазором, выполненным в системе отверстия, так как основным отклонением является отклонение отверстия. Верхнее отклонение равно +0,06 мм, нижнее отклонение равно +0,03. Верхнее отклонение вала равно +0,015 мм, нижнее - -0,015 мм. Предельные размеры равны: Наибольший Bmax=D+ES=6+0,06=6,06 мм; Наименьший Bmin=D+EI=6+0,03 =6,03 мм. Предельные размеры равны: Наибольший bmax=d+es=6-0,015 =6,015 мм. Наименьший: bmin=d+ei=6-0,015=5,985 мм. Определяем поле допуска: TВ=ES-ES=0,06-0,03=0,03 мм Определяем поле допуска вала: Tb=es-ei=0,015+0,015=0,03 мм Определяем наибольший зазор соединения. Smax=ES-ei=0,06+0,015=0,075 мм Определяем наименьший зазор в соединении: Smin=EI-es=0,03-0,015=0,015 мм. Допуск посадки равен: Т= Smax+ Smin=0,075+0,015=0,09 мм 22 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата 23 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Расчет резьбового соединения. Задано следующее резьбовое соединение: М36x2-6H/6h. Резьба относится к метрической резьбе с углом профиля при вершине 60 градусов. Шаг резьбы – мелкий и равен 2 мм. Наружный диаметр резьбы болта d равен внутреннему диаметру резьбы D и равен 36 мм. Средний диаметр резьбы гайки и болта D2 и d2 соответственно, равен: D2(d2)=D(d)-0,6495Р=36-0,6495·2=34,701 мм. Внутренний диаметр гайки и болта равен: D1(d1)=D(d1)-1,0825P=36-1,0825·2=33,835 мм По обозначению резьбового соединения поля допусков диаметров следующие: - поле допуска наружного диаметра болта – 6h; - поле допуска среднего диаметра болта – 6h; - поле допуска внутреннего диаметра гайки – 6Н; - поле допуска среднего диаметра гайки – 6Н. Определяем предельные размеры гайки и болта: Гайка Наружный диаметр: Dmin=36-0=36 мм Внутренний диаметр: D1max=33,835+0,375=34,21 мм D1min=33,835+0=33,835 мм Средний диаметр D2max=34,701+0,224=34,925 мм D2min=34,701+0 =34,701 мм Болт Наружный диаметр: dmin=36-0,28=35,72 мм dmax=36-0=36 мм Внутренний диаметр: 24 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата d1max=33,835+0 =33,835 мм Средний диаметр d2max=34,701-0=34,701 мм d2min=34,701-0,17=34,531 мм Диаметр Значение, мм Отклонение Размер ES EI max min D 36 - 0 - 36 D1 33,835 +0,375 0 34,21 33,835 D2 34,701 +0,224 0 34,925 34,701 d 36 0 -0,28 36 35,72 d1 33,835 0 - 33,835 - d2 34,701 0 -0,17 34,701 34,531 25 Лист Изм Лист № документа Подпись Дата Заключение В данной работе рассмотрены и рассчитаны гладкие соединения различных видов: с зазором, с натягом, переходные соединения. Для одного из соединений, а именно для переходной посадки, рассчитаны калибр скоба и калибр-пробка, контрольные калибры для калибра скобы и калибра пробки. Также выполнен подбор и расчет посадок подшипников качения, шлицевого и резьбового соединений, рассмотрены параметры точности зубчатого зацепления. Выбор и расчет посадок осуществлялся с учетом требований к условиям работы механизма и требований точности, предъявляемых к рассматриваемому узлу.

Способ заказа и контакты