Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Размещено на /

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ

РЕФЕРАТ

1. ВЫБОР ПОСАДОК МЕТОДОМ ПОДОБИЯ

1.1 Выбор посадок для гладких цилиндрических соединений

1.2 Выбор посадок для шпоночных соединений

1.3 Выбор посадок для шлицевых соединений

2. ВЫБОР ПОСАДОК РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ

2.1 Расчет и выбор посадок с натягом

3. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

4. РЕШЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ

4.1 Решение линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости

4.2 Решение линейных размерных цепей вероятностным методом

Список использованных источников

линейная цепь квалитет тихоходный

ВВЕДЕНИЕ


Программой курса «Стандартизация норм точности» выполнение курсовой работы, цель которой проверка знаний студентов по дисциплине. Важнейшее свойство совокупности изделий – Взаимозаменяемость в значительной мере определяет технико-экономические устройства.

Такая роль взаимозаменяемости обусловлена тем, что она связывает в единое целое конструирование, технологию производства и контроль изделий в любой отрасли промышленности. В основе взаимозаменяемости лежит стандартизация, объектом которой в машиностроении является точность, взаимозаменяемость и технические измерения. Взаимозаменяемость деталей, узлов и агрегатов невозможно обеспечить без развития и применения прогрессивных методов контроля.

Стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц способствует ускорению и улучшению конструирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин.

Сборочной единицей является узел редуктора. Данный редуктор применяется для понижения оборотов передающихся от двигателя к потребителю и повышения крутящего момента на выходе. Данный редуктор является первичной или вторичной ступенью.


РЕФЕРАТ


Курсовой работы по стандартизации норм точности студента третьего курса, 132 м группы агромеханического факультета Кумагерчика Дмитрия Викторовича

Состоит из 25 страниц, в том числе 5 рисунков, 7 таблиц и графической части включающей фрагмент общего вида редуктора и рабочего чертежа вала, выполненного на формате А3.

Перечень ключевых слов: взаимозаменяемость, допуски, квалитет, посадка, зазор, натяг, стандартизация, контроль, измерение.

Представлены результаты выполнения 4 – х заданий, охватывающих основные разделы курса.

В задании 1 дан анализ допусков и посадок, рассчитаны геометрические параметры гладких цилиндрических соединений и выбраны средства измерения для контроля его деталей. Определены геометрические параметры шпоночных и шлицевых соединений.

В задании 2 на основании расчётов функциональных параметров выбрана посадка с натягом для зубчатого колеса.

В задании 3 на основании расчётов выбрана посадка для подшипников качения. Для заданного номинального диаметра соединения, допустимого радиального биения втулки на валу и вероятности появления зазоров и натягов в соединении выбрана переходная посадка.

В задании 4 по заданному замыкающему звену сборочной единицы выявлены и рассчитаны методом максимума минимума и вероятностным методом размерная цепь.


1. ВЫБОР ПОСАДОК МЕТОДОМ ПОДОБИЯ


1.1 Выбор посадок гладких цилиндрических соединений


Для гладких цилиндрических соединений, расположенных на тихоходном валу, обосновать выбором системы, посадок, квалитетов. Для соединения на валу определить предельные отклонения, допуски, зазоры (натяги), допуски посадок, назначить допуски формы и расположения поверхностей, построить схему расположения допусков. Для деталей данного сопряжения выбрать средства измерения. Вычертить рабочий чертёж вала.

Определяем силовые факторы, действующие на вал:

Крутящий момент на валу:


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора( кНм),

где Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора- мощность на выходном валу редуктора,кВт.

Определяем диаметр вала на выходе

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора(мм)

По таблице 1.3 ([1] стр.34) принимаем d=36мм

В зацеплении со стороны шестерни действует сила:

Окружная


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора(Н) ,

где Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораделительный диаметр колеса тихоходной ступени.


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора(мм),


где m-модуль зацепления тихоходной ступени.

радиальнаяРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора (Н);


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора;


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора(Н);

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора(Н);

Определяем реакции опор. Строим схему сил, действующих на вал

Плоскость YZ

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора(Н)


∑MB=0


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора(Н)

Проверка ∑У=0


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора


Плоскость XY:

Так как силы расположены симитрично ,то


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора(Н)


Определяем суммарные реакции апор:


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора(Н)


Определим тип подшипников, установленных на валу


∑Fa/R=0<0,3


Назначаем шариковый подшипник №309.

Назначаем и обосновываем посадки для соединений расположенных на валу (результаты сводим в табл. 1)


Таблица 1.Посадки, допуски и шероховатости для соединений и деталей

Наименование соединений. Выбранная посадка. Отклонение формы и расположения. Шероховатость поверхности. Примечание.
1 Ступица зубчатого колеса вал.

ЖРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора




1.1 вал

Ж53Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

0.8

Табл. 2.18 стр.393 [1]

Табл 2.40 стр.443 [1]

1.2 ступица

Ж53Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

1.25

Табл. 2.18 стр.393 [1]

Табл 2.40 стр.443 [1]

2 Внутреннее кольцо подшибника-вал

Ж45Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора




2.1 вал

Ж45Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

1.25

Табл. 2.18 стр.393 [1]

Табл 2.40 стр.443 [1]


2.2внутреннее

кольцо


Ж45Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора



Устанавливается заводом изготовителем
3 Наружное кольцо подшипника корпус

Ж100Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора




3.1 наружное кольцо

Ж100Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора



Устанавливается заводом изготовителем
Наименование соединений. Выбранная посадка. Отклонение формы и расположения. Шероховатость поверхности. Примечание.
3.2 корпус.

Ж100Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

1.25

Табл. 2.18 стр.393 [1]

Табл 2.40 стр.443 [1]

4. Крышка подшипника корпус

Ж100Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора




4.1 крышка подшипника

Ж100Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

1.25

Табл. 2.18 стр.393 [1]

Табл 2.40 стр.443 [1]

4.2 корпус

Ж100Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Согласно требованиям под наружное кольцо подшипника

Для деталей данного сопряжения выбираем средства измерений:

Зная диаметр и допуски (квалитет) контролируемого размера по таблице 1.60 ([1] стр.184) находим допускаемые погрешности измерения.

Выбираем приборы для измерения отверстия и вала удовлетворяющие условию dинЈd. Результаты выбора средств измерения для сопряжения сводим в таблицу 2.

Таблицу 1.2-Объекты измерения и метрологические характеристики выбранных измерительных средств

Объект измерения Т мкм d мкм dин мкм Средства измерения Условия измерения

Внутренний диаметр зубчатого колеса

53H7

25 7,0 6.5 Нутромер индикаторный Отсчётное устройство измерительной головки с ценой деления 0.001 или 0.002 мм. перемещение 0.1 мм. Средства установки —концевые меры длины 1го класса

Вал

53k6

16 5.0 4.0 Микрометр гладкий Цена деления 0.01-0,002 мм. Пи настройке на нуль по установочной мере перемещением 25 мм.

1.2 Выбор посадок для шпоночных соединений


Выбор посадок для шпоночного соединения зубчатое колесо - вал, исходя из его назначения и вида, обосновать выбор посадок, определить предельные отклонения, назначить допуски расположения и шероховатость сопрягаемых поверхностей. Назначить поля допусков и предельные отклонения на сопрягаемые размеры. Построить схему расположения полей допусков деталей шпоночного соединения. Так как Т<100 НЧм, принимаем нормальное шпоночное соединение. Определяем для Ж36 номинальные размеры шпоночного соединения по таблице 4.64 и 4.66 ([2]. стр.235 , 238) b=10; h=8; t1=5,0; t2=3,3; l=56 мм Определяем для Ж53 номинальные размеры шпоночного соединения по таблице 4.64 и 4.66 ([2]. стр.235 , 238) b=16; h=10; t1=6,0; t2=4,3; l=56 мм Выбираем по таблице 4/65 ([2].стр.237) посадки по b для соединений; паз вала – шпонка - 16Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора; паз втулки – шпонка - 16Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора Определяем по таблице 1.28 и 1.37 ([1]) предельные отклонения размеров шпоночного соединения и рассчитываем предельные размеры деталей шпоночного соединения, их допуски, предельные зазоры и натяги. Полученные результаты сносим в таблицу 3.

Таблица 3-Размерные характеристики шпоночного соединения

Наименование размера Номинальный размер Поле допуска Предельные отклонения, мм Предельные размеры, мм Допуск размера Т, мм



верхнее нижнее max Min
Ширина шпонки 16 h9 0 -0.043 16.0 15.957 0.043
Высота шпонки 10 h11 0 -0.09 10 9.91 0.09
Ширина паза 16 N9 0 -0.043 16 15.957 0.043
Глубина паза вала 6 +0.2 0 6.2 6.0 0.2
Ширина паза втулки 16 Js9 +0.021 -0.021 16.021 15.979 0.042
Глубина паза втулки 4.3 +0.2 0 4.5 4.3 0.2
Длина шпонки 56 h14 0 -0.740 56 55.26 0.74
Длина паза вала 56 H15 +1.2 0 57.2 56 1.2

Наименование сопряжения DN, мм посадка Зазоры, мм Натяги, мм Допуски посадки TSN , мм



Smax Smin Nmax Nmin
Шпонка паз вала 16

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

0.043
0.043
0.086
Шпонка паз втулки 16

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

0.064
0.021
0.085


Назначаем шероховатость сопрягаемых поверхностей шпонки, вала и втулки Ra = 3.2 мкм, а несопрягаемых поверхностей- Ra=12,5 мкм. Выбираем по экономические методы окончательной обработки деталей соединения: шпонка -шлифование плоское получистовое; паз вала - фрезерование чистовое концевой фрезой; паз втулки - протягивание чистовое.

Эскизы нормального шпоночного соединения, его деталей, схема расположения полей допусков на размер b приведены дальше. Для обеспечения взаимозаменяемости шпоночного соединения допуск на ширину паза следует рассматривать как комплексный, в пределах которого находятся как отклонения ширины паза, так и отклонения его расположения. Ограничение всех этих отклонений в пределах допуска на ширину паза вала достигается контролем комплексными и элементными калибрами. Контроль элементными калибрами производится до контроля комплексными калибрами.

На заводах автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения контроль деталей шпоночных соединений производит с помощью предельных калибров.

Ширину пазов вала и втулки проверяют пластинами, имеющими проходную и непроходную стороны. Размер от образующей цилиндрической поверхности втулки до дна паза (d + t2) контролируют пробкой со ступенчатым выступом.

Глубину паза вала проверяют кольцевыми калибрами -глубиномерами; симметричность расположения паза относительно осевой плоскости проверяют у втулки пробкой со шпонкой, а у вала - накладной призмой с контрольным стержнем.

При ремонте машин можно использовать как универсальные средства измерения, так и калибры. Из большого числа размеров шпоночного соединения за счет пластических деформаций изменяется только ширина шпоночных пазов и ширина самой шпонки. Поэтому при дефектации можно использовать универсальные средства измерения, а при восстановлении желательно применять предельные калибры.


1.3 Выбор посадок для шлицевых соединений


Вместо шпоночного соединения (зубчатое колесо-вал) назначить шлицевое соединение (зубчатое колесо-вал). Обосновать метод выбора центрирования, системы посадок. Определить предельные отклонения выбранных полей допусков центрирующих и не центрирующих параметров; рассчитать предельные зазоры в соединениях и результаты свести в таблицу.

Построить схемы расположения полей допусков и эскиз шлицевого соединения и его деталей в поперечном сечении.

В данное время применяют три способа центрирования сопрягаемой втулки и вала: по наружному диаметру D, по внутреннему диаметру d и по боковым поверхностям шлицов b.

Выбор способа центрирования определяется эксплутационными требованиями и технологическими факторами.

Основным мотивом при выборе центрирования по D или d является возможность наиболее производительно и экономично провести обработку посадочных поверхностей. Центрирование по b применяется крайне редко.

Поскольку предполагается, что в нашем соединении шестерня неподвижна то наиболее экономически выгодно принять центрирование по D.

Находим [Sf] по формуле


Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораЈ[Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораcm] ([3], стр. 53)

[Sf]=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора


[Sf]= Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Принимаем по таблице 4.5 ([3]) , стр 60) Sf=127.9Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора.

Следовательно данное шлицевое соединение относится к лёгкой серии, нормальные размеры соединения: 8Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора52Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора58;

Так как соединение неподвижно, то выбираем метод центрирования по диаметру D. Для размеров D и b выбираем поля допусков и посадки по таблице 4.72 ([2] , стр 252)

Для DРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора , для bРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора.На не центрирующий диаметр втулки d=42 мм назначаем по таблице 4.75 ([2] , стр 253 ) поле допуска H11 не центрирующий d вала по таблице 4.71 ([2] , стр 250) dіd1=40.4 мм.


D-8Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора52Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора58Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора9Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора.


Значение предельных значений отклонений размеров (D,b,d) шлицевого соединения определяем по таблице 1.28 , 1.36 ([1]).

Шероховатость поверхностей для центрирующих (D и b) и не центрирующих (d) элементов соединения назначаем в соответствии с принятыми методами окончательной механической обработки по таблице 2.68 ([1]).

Вычисляем предельные зазоры в соединениях по центрирующим и не центрирующим поверхностям.

Установленные размеры характеристики деталей шлицевого соединения, шероховатость поверхностей и методы механической обработки сводим в таблицу 4.


Таблицa 4-Размерные характеристики и методы механической обработки деталей шлицевого соединения D-8Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора52Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора58Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктораРасчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора9Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Номинальный размер и поле допуска Предельные размеры, мм Допуск размера, мм Шероховатость поверхности, мкм Метод обработки

max Min


Отверстие втулки шлицевой 58,03 58 0,03 RA=1.25 Протягивание чистовое
Вал шлицевой 57,97 57,94 0,03 RA=1.25 Шлифование чистовое
Ширина впадины втулки шлицевой 9,035 9,013 0,022
Протягивание чистовое
Толщина шлицов вала 8,987 8,965 0,022 RA=1.25 Шлицестрогание
Нецентрирующие элементы
Отверстие втулки шлицевой 52,19 52 0,19 RA=6,3

Зенкерование чистовое


Вал шлицевой 52 50,4 1,6 RA=6,3 Шлицестрогание

Рассчитываем предельные зазоры по центрирующим параметрам D

Smax=ES-ei=+0.03-(-0.06)= 0.09мм.

Smin=EI-es=0-(-0.03)=0.03мм.

по размеру b:

Smax=EI-ei=+0.035-(-0.035)=0.070мм.

Smin=EI-es=0.013-(-0.013)=0.026мм.

по размеру d:

Smax=ES-ei=0.150-(-1.6)=1.75мм.

Smin=EI-es=0мм.

Контроль шлицевых соединений осуществляется комплексными и поэлементными методами, пробковыми и кольцевыми калибрами контролируется взаимное расположение поверхностей соединения.

Поэлементный контроль охватывает диаметры валов, отверстий, толщину зубьев и ширину впадины отверстия. Поля допусков. Назначенные на элементы деталей шлицевого соединения и указанные в условном обозначении, контролируют в условном обозначении, контролируют независимо друг от друга специальными гладкими калибрам.


2. ВЫБОР ПОСАДОК РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ


2.1 Расчёт и выбор посадок с натягом


Вместо шпоночного соединения зубчатое колесо вал рассчитать и выбрать посадку с натягом. Построить схему расположения функциональных полей допусков деталей сопряжения. Вычислить эскизы размеров, назначить шероховатость сопрягаемых поверхностей.

Определяем по формулам (1.115) и (1.116) ([1] , стр. 336) величину наибольшего допускаемого давления на сопрягаемых поверхностях детали: втулки:Pдоп D=0.58GTD[1-(Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора)2]d=80 мм

Вала Рдоп d=0/58GTd[1-(Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора)2]d2=53 мм

Принимаем для деталей сталь 45: GTD=353 МПа GTd=353 МПа; md=mD=0.3; E=2*105 МПа;

Pдоп D=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора МПа

Рдоп d=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора МПа

Чтобы в материалах вала и втулки не возникло пластических деформаций, принимаем меньшее значение допускаемого давления:

Pдоп=125,1 МПа

Определяем величину наибольшего расчётного (допустимого) натяга по формуле 1.117 ([1] , стр. 336)


Nmax p=Pдоп*d(Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора);


Значение коэффициентов жесткости деталей вычисляем по формуле 1.111 ([1] , стр. 334):

СD=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

СD=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Сd=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Сd=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора


Nmax p=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редукторамкм

Определяем величину наибольшего функционального натяга по формуле:


Nmax f= Nmax p+U= Nmax f+5(RaD+Rad)


Nmax f=94+5(1,25+0,8)=107,25 мкм

Расчёт наименьшего функционального натяга определяем по формуле 1.107 ([1] , стр. 333) величину наименьшего допускаемого давления на сопрягаемых поверхностях деталей:


Pmin=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора


Pmin=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора МПа

Определяем по формуле 1.110 ([1] , стр. 334) величину наименьшего расчётного натяга:


Nmin=Pmin*d(Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора)


Nmin=Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора мкм

Определяем по формуле Nmin f= Nmin p+U величину наименьшего функционального натяга.


Nmin f=Nmin f+5(RaD+Rad)


Nmin f=5.8+5(1,25+0,8)=16.03.

Выбор посадки.

По известным предельным функциональным натягам посадка выбирается так, чтобы был обеспечен запас прочности при эксплуатации (Nз=Nmin-Nmin f) и технологический запас прочности соединения (Nзс=Nmin f-Nmin).

Изобразим принципиальную схему полей допусков посадки с натягом в системе отверстия. Указываем на схеме наибольший функциональный натяг Nmax f=107,25 мкм.

По таблице 1.30 ([1]) в 4….8 квалитетах подбираем поле допуска вала, у которого es<107,25 мкм на минимальную из всех возможных величин.

Выбираем посадку: Ж53 H8/s7

У которой Nmax =83мкм, Nmin=7мкм


Nзс=Nmax f-Nmax


Nзс=107.25-83=24.25 мкм

От нижней границы поля допуска вала (ei=мкм) откладываем наименьший функциональный натяга (Nmin f=16.03мкм) и отмечаем этот уровень как 57 мкм. Следовательно верхнее отклонение отверстия ES<57 мкм.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: