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 |
||||||||||
ВведениеГоловка 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:
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)-Н = 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 М8По 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
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.
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: |