Xreferat.com » Рефераты по технологии » Метрология и нормирование точности, шпиндельная головка + контрольная по нормирование точности

Метрология и нормирование точности, шпиндельная головка + контрольная по нормирование точности

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


КАФЕДРА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ


РАСЧЕТНО – Пояснительная записка


к курсовой работе


Дисц. «Метрология и нормирование точности»


ТПЖА. 303100.218 ПЗ


Вариант №218


Исполнитель: студент /Слобожанинов Ю.В./


Руководитель: профессор /Кропотов Г.А./


Киров 2001


РЕФЕРАТ


Слобожанинов Ю.В. Шпиндельная головка. ТПЖА 303300.218. Курсовая работа/ ВятГТУ, кафедра МРСИ: руководитель Г.А. Кропотов. – Киров 2001. Графическая часть 1л. Ф. А2, 2л. Ф. А3, 4л. Ф. А4. ПЗ 31с. 20 рис. 1 таб., 4 источника.


ОТВЕРСТИЕ, ВАЛ, СОЕДИНЕНИЕ, ПОСАДКА, РАЗМЕРНАЯ ЦЕПЬ.


В записке приведено описание работы механизма: обоснован выбор посадок соединений; рассчитаны характеристики посадок для соединений Ш18 и Ш14 и исполнительные размеры системы калибров для соединения Ш 18; обоснован класс точности подшипника качения и рассчитаны характеристики по­садок его на вал и в отверстие; определены предельные размеры резьбы М8-. Для шлицевого соединения
D-6 x 11x 14x 3 обоснован выбор посадок, рассчи­таны их характеристики. Для зубчатого колесо z=30 выбраны и обоснованы сте­пени точности по всем нормам, приведены комплексные показатели оценки их точности и комплексы элементных геометрических показателей для проверки точности изготовления зубчатого колеса; рассчитана размерная цепь методами полной и неполной взаимозаменяемости; обоснован выбор универсального изме­рительного прибора для измерения вала Ш80 g5.

На первом листе графической части изображен сборочный чертеж шпин­дельной головки, на остальных – рабочие чертежи деталей и калибров для кон­троля отверстия и вала.


СОДЕРЖАНИЕ


Введение…………………………………………………………………………...3

1. Обоснование выбора посадок………………………………………………….4

2. Расчетная часть…………………………………………………………………7

2.1 Расчет характеристик посадок для гладких соединений……………..7

2.2 Расчет исполнительных размеров системы калибров………………..9

2.3 Расчет характеристик посадок подшипника…………………………..12

2.4 Расчет характеристик посадок резьбового соединения………………14

2.5 Расчет характеристик посадок шлицевого соединения………………17

2.6 Расчет размерной цепи………………………………………………….21

3. Выбор и обоснование степени точности зубчатого колеса…………………..24

4. Обоснование выбора универсального измерительного прибора…………….29

5. Заключение………………………………………………………………………30

Список литературы………………………………………………………………...31






ТПЖА.303300.218 ПЗ













Головка шпиндельная

Литер

Масса

Масштаб




Подпись

Дата






Разроб.

Слобожанинов



Провер.

Кропотов







Лист 2

Листов 31





Курсовая работа


98-ТМ-595










Введение

Головка шпиндельная предназначена для выполнения операций сверления, фре­зирования, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы. Инструменты устанавливаются в два шпинделя.

На ведущий вал передается вращение от двигателя через муфту. Далее вращение при помощи цилиндрических зубчатых передач передается на два шпинделя. Для восприятия осевых усилий на шпинделях установлены шариковые упорные подшипники.

Режим работы шпиндельной головки:

  • скорость вращения шпинделей – средняя;

  • нагрузки – нормальные или среднее;

  • температурные условия – нормальные.

Основным точным требованием является обеспечение минимального радиального биения посадочных мест шпинделей под режущий инструмент. Так же должна быть обеспечена прочность и износостойкость деталей шпиндельной головки.







Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



1.Обоснование назначенных посадок.


d1: D-6 x 11x 14x 3- соединение электродвига­теля с ведущим валом шпиндельной головки. Выполняется центрирование по на­ружному диаметру D. Данное центрирование применяется для повышения точности соосности элементов соединения.


d2: Ш 47 - соединение крышки с корпусом шпиндельной головки. Точ­ность крепления не нужна, поэтому и выбирается посадка в системе отвер­стия с зазором.


d3: Ш 17 - посадка подшипника на валу. Для точной фиксации и предохра­нения от поворотов подшипника на валу, выбирается посадка с га­рантированным натягом, в системе вала.


d4: Ш 47 - соединение подшипника по наружному кольцу в обойме. Необ­ходимо чтобы наружное кольцо изредка поворачивалось для предот­вращения образования лунок на внутренней поверхности наружного кольца подшипника. Поэтому выбирается переходная посадка в системе отверстия.


d5: Ш 50 - крепление обоймы в корпусе шпиндельной головки. Обойма должна находится в корпусе неподвижно, поэтому выбирается посадка с на­тягом в системе отверстия.


d6: Ш 15 - посадка зубчатого колеса на валу. Требуется гарантирован­ный натяг, при сборке посадка будет производится при нагреве зубчатого ко­леса. Посадка выполняется в системе отверстия.


d7: Ш 14 - посадка зубчатого колеса на шпиндельный вал. Так как по­садка осуществляется при помощи шпоночного соединения, выбираем пере­ходную посадку в системе отверстия.


d8: Ш 14 - посадка втулки подшипника скольжения и шпиндельного вала. В данном случае необходим гарантированный зазор для поступления







Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата


смазки между втулкой подшипника и шпиндельного вала, поэтому выбира­ется внесистемная посадка с зазором.

d9: Ш 22 - крепление втулки подшипника скольжения в промежуточ­ной плите. Для более легкой сборки выбирается переходная посадка в сис­теме отверстия.


d10: Ш 32H14(+0,620) – выточка под кольцо подшипника. Не требуется точность.


d11: Ш 14 - посадка зубчатого колеса на шпиндельный вал. Аналогично d7.


d12: Ш 18 - посадка шпиндельного вала и ходовой втулки. Выбирается посадка с зазором стремящимся к нулю, так как необходим доступ смазки, для уменьшения трения.


d13: Ш 24 - сопряжение ходовой втулки и корпуса шпиндельной го­ловки. Необходимы неподвижность и простота сборки, поэтому выбираем переходную посадку в системе отверстия.


d14: Ш 14 - посадка упорного подшипника на шпиндельном валу. Для не­подвижной фиксации подшипника на валу, выбирается посадка с натягом в системе вала.


d15: Ш 22 - крепление втулки подшипника и блока зубчатых колес. Так как необходимо неподвижное соединение и легкость сборки, выбирается переходная посадка в системе отверстия.


d16: Ш 16 - крепление втулки подшипника с осью. Выбирается посадка с зазором для возможности движения и для поступления смазки в зону тре­ния.


d17: Ш 14 - крепление распорной втулки на шпиндельном валу. По­садка на требует особой точности, поэтому выбирается посадка с зазором в системе отверстия.








Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



d18: Ш 14 - посадка зубчатого колеса на шпиндельный вал. Аналогично d7.


d19: Ш 10H14(+0,360) – крепежные отверстия в корпусе шпиндельной головки. Особая точность не требуется.


d20: Ш 15 - крепление оси в корпусе шпиндельной головки. Выбирается посадка с натягом в системе отверстия.


d21: Ш 17 - крепление распорной втулки на валу между подшипников. Вы­бирается посадка с зазором в системе отверстия.








Лист








2. Расчетная часть.

2.1. Расчет характеристик посадок для гладких соединений.


Соединение d11 - посадка зубчатого колеса на шпиндельный вал.

d11= Ш 14

Предельные отклонения по ГОСТ 25347-82: Отверстие: ES = +0,018 мм; EJ =0.

Вал: es = +0,012 мм; ei = +0,001 мм.

Схема полей допусков:

Расчет:

Отверстие:

Dmax = D + ES = 14 + 0,014 = 14,018 мм

Dmin = D + EI = 14 + 0 = 14 мм

TD = ES – EI = 0,018 – 0 = 0,018мм

Вал:

dmax = d + es = 14 + 0,012 = 14,012 мм

dmin = d + ei = 14 + 0,001 = 14,001 мм

Td = es – ei = 0,012 – 0,001 = 0,011 мм

Сопряжение:

Smax = ES – ei = 0,018 – 0,001 = 0,017 мм

Nmax = es – EI = 0,012 – 0 = 0,012 мм

T (S, N) = Nmax + Smax = 0,012 + 0,017 = 0,029 мм

T (S, N) = TD + Td = 0,018 + 0,011 = 0,029 мм








Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



Соединение d12 - посадка шпиндельного вала и ходовой втулки.

d12 = Ш 18

Предельные отклонения по ГОСТ 25347-82: Отверстие: ES = +0,018 мм; EJ=0.

Вал: es = -0,016 мм; ei = -0,034 мм.

Схема полей допусков:

Расчет:

Отверстие:

Dmax = D + ES = 18 + 0,018 = 18,018 мм

Dmin = D + EI = 18 + 0 = 18 мм

TD = ES – EI = 0,018 – 0 = 0,018мм

Вал:

dmax = d + es = 18 - 0,016 = 17,984 мм

dmin = d + ei = 18 - 0,034 = 17,966 мм

Td = es – ei = -0,016 + 0,034 = 0,018 мм

Сопряжение:

Smax = ES – ei = 0,018 + 0,034 = 0,052 мм

Smin = EI – es = 0 +0,016 = 0,016 мм

Sm = (Smax + Smin)/2 = (0,052 +0,016) /2 = 0,034 мм

TS = Smax - Smin = 0,052 – 0,016 = 0, 036 мм

TS = TD + Td = 0,018 + 0,018 = 0, 036 мм








Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



2.2. Расчет исполнительных размеров системы калибров.


Для соединения d12 = Ш 18.

Расчет калибр-пробки.


Контролируемый размер Ш18Н7.

По данным ГОСТ 24853:

Z == 0,0025 мм H = 0,003 мм Y = 0,002 мм

Расчеты:

ПРmax = Dmin + Z + = 18 + 0,0025 + 0,0015 = 18,004 мм

ПРmin = Dmin + Z - = 18 + 0,0025 – 0,0015 = 18,001 мм

ПРизн = Dmin – Y = 18 – 0,002 = 17,998 мм

ПРисп = (ПРmax)= 18,004-0,003

НЕmax = Dmax + = 18,018 + 0,0015 = 18,020 мм

НЕmin = Dmax - = 18,018 – 0,0015 = 18,017 мм

НЕисп = (НЕmax) –Н = 18,020-0,003

Схема расположения полей допусков калибра-пропки:







Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



Расчет скобы.

Контролируемый размер Ш18 f7.

Z1 = 0,0025 мм H1 = 0,003 мм Y1 = 0,002 мм Hр = 0,0012 мм

Расчет рабочего калибра:

ПРmax = dmax - Z1 + = 17,984 - 0,0025 + 0,0015 = 17,983 мм

ПРmin = dmax - Z1 - = 17,984 - 0,0025 – 0,0015 = 17,980 мм

ПРизн = dmax + Y1 = 17,984 – 0,002 = 17,982 мм

ПРисп = (ПРmin)+H1 = 17,980-0,003

НЕmax = dmin + = 17,966 + 0,0015 = 17,968 мм

НЕmin = dmin - = 17,966 – 0,0015 = 17,965 мм

НЕисп = (НЕmin) +H1 = 17,965-0,003

Расчет контркалибров:

К-ПРmax = dmax - Z1 + = 17,984 - 0,0025 + 0,0006 = 17,982 мм

К-ПРmin = dmax - Z1 - = 17,984 - 0,0025 – 0,0006 = 17,981 мм

К-ПРисп = (К-ПРmax)-Hр = 17,982-0,0012

К-НЕmax = dmin + = 17,966 + 0,0006 = 17,967 мм

К-НЕmin = dmin - = 17,966 – 0,0006 = 17,965 мм

К-НЕисп = (К-НЕmax) -Hр = 17,967-0,0012

К-Иmax = dmax - Y1 + = 17,984 – 0,002 + 0,0006 = 17,983 мм

К-Иmin = dmax - Y1 - = 17,984 – 0,002 – 0,0006 = 17,981 мм

К-Иисп = (К- Иmax) Hр = 17,983-0,0012


Исполнительные размеры округлены по правилам ГОСТ 2483.







Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



Схема расположения полей допусков калибр-скобы и контркалибра.

Рисунок 4.







Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



2.3. Расчет характеристик посадок подшипника.


Подшипниковый узел ведущего вала.

К данному узлу шпиндельной головки не предъявлено особых требований к точности, следовательно, выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник нулевого класса точности 303. ГОСТ 8338-75

Внутренний диаметр d = 17 мм

Наружный диаметр D = 47 мм

Ширина b = 14

Наружное кольцо испытывает местное нагружение, то есть подшипниковую втулку следует выполнить с полем допуска Н7. Это обеспечит зазор в целях медленного поворачивания кольца для равномерного износа беговой дорожки.

Внутреннее кольцо подшипника испытывает циркулярное нагружение, следовательно вал следует выполнить с полем допуска k6 для обеспечения натяга.


Расчет характеристик посадок подшипника по внутреннему диаметру на вал Ш 17

Отверстие Ш17L0: Вал Ш17k6:

D = 17 мм d = 17 мм

ES = 0 es = +0,012 мм

EI = -0,007 мм ei = +0,001 мм

Схема полей допусков:

Расчеты:

Dmax = D + ES = 17 + 0 = 17 мм

Dmin = D + EI = 17 – 0,007 = 16,993 мм

TD = ES – EI = 0 + 0,007 = 0,007мм


dmax = d + es = 17 + 0,012 = 17,012 мм

dmin = d + ei = 17 + 0,001 = 17,001 мм








Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



Td = es – ei = 0,012 – 0,001 = 0,011 мм


Nmax = es – EI = 0,012 + 0,007 = 0,019 мм

Nmin = ei – ES = 0,001 – 0 = 0,001 мм

Nm = (Nmax + Nmin) /2 = (0,019 + 0,001) /2 = 0,01 мм

TN = Nmax - Nmin = 0,019 - 0,001 = 0,018 мм


Расчет характеристик посадок подшипника по наружному диаметру.

Ш 47

Отверстие Ш47Н7: Вал Ш47l6:

D = 47 мм d = 47 мм

ES = +0,025 мм es =0

EI = 0 ei = -0,008 мм

Схема полей допусков:

Расчеты:

Dmax = D + ES = 47 + 0,025 = 47,025 мм

Dmin = D + EI = 47 + 0 = 47 мм

TD = ES – EI = 0,025 - 0 = 0,025 мм


dmax = d + es = 47 + 0 = 47 мм

dmin = d + ei = 47 - 0,008 = 46,992 мм

Td = es – ei = 0 + 0,008 = 0,008 мм


Smax = ES – ei = 0,025 + 0,008 = 0,033 мм

Smin = EI – es = 0 - 0 = 0 мм








Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



Sm = (Smax + Smin)/2 = (0,033+0) /2 = 0,0165 мм

TS = Smax - Smin = 0,033 – 0 = 0,033 мм

TS = TD + Td = 0,025 + 0,008 = 0, 033 мм


2.4. Расчет характеристик посадок резьбового соединения.


Резьба М8

По таб.4.10. [1] – шаг резьбы равен 1,25.

К данной резьбе не предъявляется никаких особых требований, поэтому выбирается шестая степень точности; посадка 6Н/6g. Посадка с небольшим гарантированным зазором обеспечивает легкую свинчиваемость деталей.


Предельные размеры [1, таб.4.12].

d = D = 8 мм

d2 = D2 = 8 – 1 +0,188 = 7,188 мм

d1 = D1 = 8 – 2 + 0,647 = 6,647 мм

Наружный диаметр.

Гайка:

Dmax – не нормируется

Dmin = D + EI = 8 + 0 = 8 мм

Болт:

dmax = d + es = 8 – 0,028 = 7,972 мм

dmin = d + ei = 8 - 0,240 = 7,760 мм

Td = es – ei = -0,028 + 0,240 = 0,212 мм

Внутренний диаметр:

Гайка:

D1max = D1 +ES1 = 6,647 + 0,265 = 6,912 мм

D1min = D1 + EI1 = 6,647 + 0 = 6,647 мм

TD = ES1 – EI1 = 0,265 - 0 = 0,265 мм

Болт:

d1max = d1 + es = 6,647 – 0,028 = 6,619 мм

d1min - не нормируется

Средний диаметр:

Гайка:

D2max = D2 +ES2 = 7,188 + 0,160 = 7,348 мм

D2min = D2 + EI2 = 7,188 + 0 = 7,188 мм

TD = ES2 – EI2 = 0,160 - 0 = 0,160 мм








Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



Болт:

d2max = d2 + es = 7,188 - 0,028 = 7,160 мм

d2min = d2 + ei2 = 7,188 - 0,146 = 7,042 мм

Td = es – ei2 = 0,028 + 0,146 = 0,118 мм

Характеристика соединения по среднему диаметру.

S2max = D2max – d2min = 7,348 – 7,042 = 0,306 мм

S2min = D2min – d2max = 7,188 – 7,160 = 0,028 мм

S2m = (S2max + S2min)/2 = (0,306+0,028) /2 = 0,167 мм

TS2 = S2max - S2min = 0,306 – 0,028 = 0,278 мм


Схема полей допусков по среднему диаметру.


Схема полей допусков резьбового соединения:








Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



2.5. Расчет характеристик посадок шлицевого соединения.


Для выбранного шлицевого соединения:

D-6 x 11x 14x 3

  • Поверхность центрирования – D

  • Число зубьев (шлиц) Z=6

  • Внутренний диаметр d = 11 мм

  • Наружный диаметр D = 14 мм

  • Толщина зуба вала и ширина паза втулки b = 5 мм


По внутреннему диаметру: Ш11

Предельные отклонения по ГОСТ 25347-82: Отверстие: ES = +0,180 мм; EJ=0.

Вал: es = -0,290 мм; ei = -0,400 мм.

Схема полей допусков:








Лист







Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата



Расчет:

Отверстие:

Dmax = D + ES = 11 + 0,180 = 11,180 мм

Dmin = D + EI = 11 + 0 = 11 мм

TD = ES – EI = 0,180 – 0 = 0,180 мм

Вал:

dmax = d + es = 11 - 0,290 = 10,710 мм

dmin = d + ei = 11 - 0,400 = 10,600 мм

Td = es – ei = -0,290 + 0,400 = 0,110 мм

Сопряжение:

Smax = ES – ei = 0,180 + 0,400 = 0,580 мм

Smin =

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: