Xreferat.com » Рефераты по технологии » Практические расчёты посадок, размерных цепей, калибров в машиностроении

Практические расчёты посадок, размерных цепей, калибров в машиностроении

измерения


Тип детали Размер с букв. обозн. посадки Предельные отклонения, мкм Допуск. мкм Характеристика измерительного средства

lim, мкм

limрасч, мкм

Наименование Пределы Цена деления

limтабл, мкм

Верхнее Нижнее Показаний по шкале, мм Измерений прибора, мм
Вал 15 s6 +39 +28 11 измерительная головка 0,06 0-200 0,002 2 2,19 3
стойка повышенной жёсткости 0,9
Отверстие 55 H8 +46 0 46 нутромер индикаторный 0-10 50-100 0,01 9,5 12
Длина вала 80 f9 -30 -104 74

микрометр 0-го класса

0-0,5 за 1 оборот барабана 75-100 0,01 12 18





Задание 4.

Расчёт и выбор посадки для деталей, сопрягаемых с подшипником качения.


Исходные данные: подшипник № 313, радиальная нагрузка на подшипник F=1500 Н, внутреннее кольцо испытывает местное нагружение, внешнее кольцо испытывает циркуляционное нагружение, условия работы тяжёлые.


4.1 Определение размеров подшипника.

Размеры подшипника определяем по табл. 6 [11]: d=65 мм; D=140 мм; B=33 м; r=3,5 мм.

В зависимости от вида нагружения колец по табличному методу приближения по [12] определяем посадки на вал и на корпус:

Вал – d=65 L6/h6 – переходная, обеспечивающая зазор при посадке;

Отверстие – D=140N7/l0 – с натягом, т.к. наружное кольцо нагружено циркуляционно.


4.2 Расчёт величины интенсивности радиальной нагрузки.

Расчёт величины интенсивности радиальной нагрузки проводим по формуле:

, где

PR – интенсивность радиальной нагрузки; R – заданная радиальная нагрузка; В – рабочая ширина подшипника; kd – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, kd =1,8, т.к. перегрузки до 300%; F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадки при полом вале и тонкостенном корпусе, F=1, т.к. вал сплошной; Fa – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки А на опору, Fа=1, т.к. подшипник шариковый однорядный.

PR=103,85 кН/м.


4.3 Уточнённый расчёт для циркуляционно нагруженного внешнего кольца.

Проводим уточнённый расчёт для циркуляционно нагруженного внешнего кольца по величине наименьшего натяга:

, где R – в кГс; N – конструктивный коэффициент для средней серии подшипников, N=2,3; B и r – в мм.

UНМ=(13*150*2,3)/105*26=1,725 мкм.


4.4 Выбор стандартной посадки.

Стандартную посадку выбирают из условия Uminстанд.> UНМ

Посадка 140 N7/l6= D 140 . Umax=0,012 мм, Umin=0,015 мм. Посадка N7/l6 удовлетворяет, т.к. 0,015>0,001725.

По СТ СЭВ 774-77 (ГОСТ 520-89) [15] находим цифровые значения отклонений для колец подшипника:

для внутреннего – d 65-0,012.

для внешнего – D 140-0,015.

По СТ СЭВ 144-75 [2] находим цифровые значения отклонений вала и корпуса:

d=65 , D=140 .


4.5 Проверка.

Проверку проводим по условию: Umaxдоп.

, где d – допускаемое напряжение на растяжение подшипниковой стали, d=400 МН/м2= 40 кГс/мм2.

Uдоп=(11,4*40*2,3*60)(4,6-2)*106= 0,024 мм.

Umax станд.=0,015 мм; 0,015<0,024, значит, посадка определена правильно.

По найденным отклонениям строим схемы полей допусков сопрягаемых деталей рис. 4.1, а также даём пример обозначения подшипниковых посадок на сборочном чертеже и на чертежах корпуса и вала рис. 4.2.


4.6 Шероховатость поверхностей.

Шероховатость посадочных поверхностей корпуса и вала выбираем по [13]:

посадочной поверхности внутреннего кольца RA=0,63 мм;

посадочной поверхности внешнего кольца RA=0,63 мм.


4.7 Допуск цилиндричности присоединяемых поверхностей.

Допуск цилиндричности присоединяемых поверхностей не должен превышать для подшипников 6-го класса 1/5 допуска на размер. Рассчитанное значение определяют до ближайшего значения по ГОСТ 24643-81 [16] что соответствует: для вала 3-ей степени точности – 2,5 мкм; для корпуса 3-ей степени точности – 2,5 мкм.




Задание 5.

Расчёт резьбовых калибров.


Для резьбового соединения М2–6H/6g установить параметры и рассчитать исполнительные размеры калибров.


5.1 Определение шага резьбы.

Шаг резьбы определяем по СТ СЭВ 181-75 [17], Р=0,4 мм.

По [17] определяем значения наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы: d=D=2 мм, d2=D2=1,74 мм, d1=D1=1,567 мм, d3=1,509 мм, где d – наружный диаметр болта (D - гайки), d2 – средний диаметр болта (D2 - гайки), d1 – внутренний диаметр болта (D1 - гайки).

По [18] определяем предельные отклонения и допуски резьбы для гайки М2 – 6Н и болта М2 – 6g для всех трёх диаметров.

Гайка:

EID=EID1=EJD2=0 мкм.

ESD1=+112 мкм.

ESD2=+90 мкм.

Болт:

esd=esd2=esd1= -19 мкм.

eid1= -114 мкм.

eid2= -72 мкм.

Определяем TD2 и Td2:

TD2=ESD2-EJD2=90-0=90 мкм.

Td2=esd2-eid2=-19+72=53 мкм.

Определяем предельные размеры гайки и болта по характерным диаметрам.

Гайка:

Dmax – не нормируется, D2max=D2+ESD2=1,74+0,090=1,83 мм, D2min=D2=1,74 мм, D1max=D1+ESD1=1,567+0,112=1,679 мм, D1min=D1=1,567 мм, Dmin=2 мм.

Болт:

dmax=d+esd=2-0,019=1,981 мм, d2max=d2+esd2=1,74-0,019=1,721 мм, d2min=d2+eid2=1,74-0,072=1,668 мм, d1max=d1+esd1=1,567-0,019=1,548 мм, d1min – не нормируется, dmin=d+eid=2-0,114=1,886 мм.

Строим схемы полей допусков для гайки и болта по всем трём диаметрам рис. 5.1.


5.2 Расчёт исполнительных размеров калибров-пробок для контроля резьбы гайки М2-6Н.

Для построения схемы расположения полей допусков резьбовой пробки для контроля гайки М2-6Н, по ГОСТ 24997-81 [19] определяем необходимые значения:

ZPL=6 мкм – расстояние от середины допуска TPL резьбового проходного калибра-пробки до проходного (нижнего) предела внутренней резьбы;

WGO=12,5 мкм – величина среднедопустимого износа резьбового проходного калибра-пробки;

WNG=9,5 мкм – величина среднедопустимого износа резьбового непроходного калибра-пробки;

TPL=9 мкм – допуск наружного и среднего диаметров резьбовых проходного и непроходного калибра-пробки.

По схеме полей допусков рис. 5.2 определяем исполнительные размеры пробок Р-ПР и Р-НЕ.

Исполнительные размеры пробки:

Р-ПР=1,7505-0,009 мм.

Р-НЕ=1,839-0,009 мм.

Предельные размеры изношенных пробок:

Р-ПРизнош.=1,7335 мм.

Р-НЕизнош.=1,825 мм.

По ГОСТ 24939-81 [20] определяем виды калибров.

Для контроля диаметра D2 гайки, выбираем пробки ПР и НЕ под № 21 и 22 соответственно.

Резьбовым калибром-пробкой ПР (21) контролируют наименьший средний диаметр и, одновременно, наименьший наружный диаметр внутренней резьбы.

Внутренний диаметр этой резьбы не контролируется.

Калибр должен свободно ввинчиваться в контролируемую резьбу. Свинчиваемость калибра с резьбой означает, что приведённый средний диаметр резьбы не меньше наибольшего наружного диаметра наружной резьбы.

Резьбовой непроходной калибр-пробка НЕ (22) контролируют наибольший средний диаметр внутренней резьбы. Калибр не должен ввинчиваться в контролируемую резьбу. Допускается ввинчивание калибра до двух оборотов (у сквозной резьбы с каждой из сторон). При контроле коротких резьб (до 4 витков) ввинчивание калибра-пробки допускается до двух оборотов с одной стороны или в сумме с двух сторон.

Согласно СТ СЭВ 180-75 [22], разрабатываем конструкцию профиля резьбы калибра рис. 5.3.

По рекомендации [22] форму впадины резьбы пробки выбираем закруглённой, т.к. она является предпочтительной.

По табл. 6 и 7 [19] определяем допуск Т/2 и допуск шага резьбы и также указываем на рис. 5.3.

Т1/2=31, где Т1 – допуск угла наклона боковой стороны профиля резьбы калибра с укороченным профилем. ТР=4 мкм – допуск шага резьбы калибра.

Рабочие чертежи калибров-пробок выполняем в соответствии с ГОСТ 17756-72 и ГОСТ 17757-72 [21] рис. 5.3.


5.2.1 Размеры пробки-вставки.

Для контроля диаметра D2 гайки, выбрали пробку 8221-3013 ГОСТ 17756-72 с размерами: L=62 мм; D=6 мм; m=0,0112 кг.

Вставка ПР ГОСТ 17756-72 8221-0013/1.

Вставка НЕ ГОСТ 17757-72 8221-1013/1.

Ручка ГОСТ 14748-69 8054-0011.

Размеры вставки ПР:

L=20,5 мм; L1=5 мм; L2=4 мм; d1=2,5 мм; m=0,007 кг.

Размеры вставки НЕ:

L=19,5 мм; L1=4 мм; L2=4 мм; L3=2 мм; d1=2,5 мм; d2=1,4 мм; m=0,005 кг.


5.2.2 Маркировка пробок.

Маркировать:

Проходную – М2-6Н ПР.

Непроходную – М2-6Н НЕ.

5.3 Расчёт исполнительных размеров калибров-колец для контроля резьбы болта М2-6g.

Для построения схемы расположения полей допусков резьбового кольца для контроля болта М2-6Н, по ГОСТ 24997-81 [19] определяем необходимые значения:

ZR=-2 мкм – расстояние от середины допуска TPL резьбового проходного калибра-кольца до проходного (нижнего) предела внутренней резьбы;

WGO=12 мкм – величина среднедопустимого износа резьбового проходного калибра-кольца;

WNG=9 мкм – величина среднедопустимого износа резьбового непроходного калибра-кольца;

TR=10 мкм – допуск наружного и среднего диаметров резьбовых проходного и непроходного калибра-кольца.

По схеме полей допусков рис. 5.4 определяем исполнительные размеры кольца Р-ПР и Р-НЕ.

Исполнительные размеры кольца:

Р-ПР=1,718+0,010 мм.

Р-НЕ=1,636+0,010 мм.


По ГОСТ 24939-81 [20] определяем виды калибров.

Для контроля диаметра d2 болта, выбираем кольца ПР и НЕ под № 1 и 11 соответственно.

Резьбовым калибром-кольцом ПР (1) контролируют наименьший средний диаметр и, одновременно, наибольший внутренний диаметр наружной резьбы.

Наружный диаметр этой резьбы не контролируется.

Калибр должен свободно навинчиваться на контролируемую резьбу. Свинчиваемость калибра с резьбой означает, что приведённый средний диаметр резьбы не больше установленного наименьшего наружного диаметра внутренней резьбы.

Резьбовым непроходным калибром-кольцом НЕ (11) контролируют наименьший средний диаметр наружной резьбы. Калибр не должен свинчиваться с контролируемой резьбы. Допускается навинчивание калибра. При контроле коротких резьб это не допускается.

Согласно СТ СЭВ 180-75 [22], разрабатываем конструкцию профиля резьбы калибров рис. 5.5 .

По рекомендации [22] форму впадины резьбы кольца выбираем закруглённой, т.к. она является предпочтительной.

По табл. 6 и 7 [19] определяем допуск Т/2 и допуск шага резьбы и также указываем на рис. 5.5.

Т2/2=31, где Т2 – допуск угла наклона боковой стороны профиля резьбы калибра с укороченным профилем. ТР=4 мкм – допуск шага резьбы калибра.

Рабочие чертежи калибров-колец выполняем в соответствии с ГОСТ 17763-72 [21] рис. 5.5.


5.3.1 Размеры кольца.

Для контроля диаметра d2 болта, выбрали:

Кольцо ПР ГОСТ 17763-72 8221-0013 6g.

Кольцо НЕ ГОСТ 17764-72 8221-1013 6g.

Размеры вставки ПР:

L=3 мм; d=2 мм; P=0,4 мм; D=18 мм; m=0,006 кг.

Размеры вставки НЕ:

L=3 мм; d=2 мм; P=0,4 мм; D=18 мм; L1=3 мм; k=0,7 мм; m=0,006 кг.

5.3.2 Маркировка колец.

Маркировать:

Проходное – М2-6g ПР.

Непроходное – М2-6g НЕ.


Задание 6.

Выбор посадок для шлицевого соединения.


Дано: шлицевое соединение 103240 (тяжёля серия), соединение подвижное.

Требуется:

  • задать способ центрирования,

  • построить схемы полей допусков по центрирующим элементам и элементу b,

  • задать эскиз соединения.


6.1 Задание способа центрирования.

Способ центрирования выбираем по наружному диаметру.

По ГОСТ 1139-80 [23] определяем параметры соединения:

z=10 – число зубьев; d=32 мм – внутренний диаметр; D=40 мм – наружный диаметр; b=5 мм – ширина зуба; d1=28 мм; c=0,4+0,2 мм; r=0,3 мм;

По [23] назначаем поля допусков и посадки.

Поля допусков и посадки размеров D и b при центрировании по D составляет:

для центрирующего элемента - 40 Н7/f7;

для элемента b - 5 F8/js7.

Поля допусков и посадки нецентрирующего элемента d - 32 Н12/a11.

Обозначение для соединения:

D-1040 Н7/f732 Н12/a115 F8/js7.

Обозначение для шлицевой втулки:

D-1040 Н732 Н125 F8.

Обозначение для шлицевого вала:

D-1040 f732 a115 js7.


6.2 Определение отклонений.

Определяем отклонения по диаметру D, боковой стороне зубьев b и вычисляем предельные размеры.

Для D: 40= 40.

Dmax=40,025 мм; Dmin=40,000 мм; dmax=39,975 мм; dmin=39,950 мм.

Для b: 5 = 5 .

Dmax=5,022 мм; Dmin=5,010 мм; dmax=5,006 мм; dmin=4,994 мм.

Для d: 32 = 32 .

Dmax=32,250 мм; Dmin=32,000 мм; dmax=31,920 мм; dmin=31,760 мм.

Строим схему полей допусков по центрирующему диаметру и элементу b, рис. 6.1.

Вычерчиваем эскиз шлицевого соединения, отдельно вала и втулки по ГОСТ, рис. 6.2.

Вал изготавливается в исполнении В на основании приложения ГОСТ 188-75 [24].


Задание 7.

Расчет размерной цепи для узла рис. 7.1, М 21, квалитет 16.


7.1 Составление размерной цепи и таблицы исходных данных.

Все размеры составных звеньев берём с чертежа в масштабе, указанном в задании, допуск назначаем в “тело”, детали, т.е. для наружных размеров в “-”, для внутренних – в “+”.


Рис 7.1


7.2 Составление уравнения номинальных размеров и определение А.

А3412=0, -А=-А3412.

Если М 21, то:

А1=116 мм;

А2=4 мм;

А3=128 мм;

А4=6 мм;

=-128+6+116+4=-2 А=2 мм.


7.3 Схема размерной цепи.

Рис. 7.2


7.3 Таблица исходных данных.

Табл. 7.3.1

Условные обозначения по значениям Размер с буквенным обозначением Предельные отклонения в мм Допуск, мм

Увеличение +,

уменьшение -.

А1

116 h16

2,200 -

А2

4 h16

0,750 -

А3

128 js16

2,500 +

А4

6 h16

0,750 -

7.4 Первый метод.

Метод полной взаимозаменяемости (метод max – min).


7.4.1 Определение допуска замыкающего размера.

Допуск замыкающего размера определяем по формуле:

TА=2200+750+2500+750=6200 мкм.

Находим координату середины поля допуска замыкающего размера по формуле:

Ec(А)=1250-1250-(0-1100+0-375+0-375)=0+1850=1850 мкм.

7.4.2 Определение верхнего и нижнего предельного отклонения замыкающего размера.

Определяем верхнее и нижнее предельное отклонение замыкающего размера по формулам:

ESА=1850+6200/2=4,950 мм

EJА=1850-6200/2=-1,250 мм, т.о., Amax=6,950 мм, Amin=0,75 мм. Или отклонения звена А можно определить другим методом.

Верхнее отклонение:

ESА=1,25+2,2+0,750+0,750=4,950 мм

Нижнее отклонение:

EJА=-1,25-0=-1,250 мм

TA=4,950+1,250=6,200 мм.

Amax=6,950 мм, Amin=0,750 мм.


7.5 Второй метод.

Метод неполной взаимозаменяемости (теоретико-вероятностный).


7.5.1 Расчёт T’A.

Рассчитываем T’A по формуле:

T’A=3495 мкм, при этом принимаем t=3, ki=1, i=1, т.к. коэффициент риска принимаем 0,27, распределение размеров всех звеньев цепи по закону Гаусса, цепь плоская, линейная.

Определяем Amax и Amin по формулам:

A’max=5,597 мм,

A’min=2,103 мм.

A’=2

7.5.2 Графическая проверка.

Х12 – проверочное условие (рис. 7.3):

Х1=-1,250-0,103=1,353 мм,

Х2=4,950-3,597=1,353 мм.

Вывод: при расчёте 2 способом (неполной взаимозаменяемости) предусмотрен выход размеров замыкающего звена за пределы поля допуска, т.е. определённое количество неучтённых звеньев – брак, величина которого составляет 0,27%.


Рис. 7.3

Список литературы:


1). Н.С. Козловский, В.М. Ключников. Сборник примеров и задач по курсу «Ос­новы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения»: Учебное посо­бие для учащихся техникумов. – М.: Машиностроение, 1983. – 304 с.: ил.

2). Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборо­строении: Справочник в 2 т. – 2 изд., перераб. и доп. – М.: Издательство стандартов, 1989.–Т. 1–263 с., ил.

3). Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборо­строении: Справочник в 2 т. – 2 изд., перераб. и доп. – М.: Издательство стандартов, 1989.–Т. 2: Контроль деталей. – 208 с.

4). А.И. Якушев и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические изме­рения: Учебник для втузов. – 6-ое изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1987. – 352 с.: ил.

5). ГОСТ 14807-69. Калибры–пробки гладкие диаметром от 1 до 360 мм. Конст­рукция и размеры.

6). ГОСТ 2.309-73. Шероховатость поверхности. Обозначение шероховатости поверхности.

7). ГОСТ 2015-84. Калибры гладкие нерегулируемые. Технические требования.

8). ГОСТ Р50286-92. Калибры–скобы листовые для диаметров от 3 до 260 мм. Размеры.

9). В.Н. Бриш, А.Н. Сигов. Взаимозаменяемость, стандартизация, метрология и технические измерения: Методические указания по выбору средств измерения для самостоятельной работы студентов. – Вологда: ВоПИ, 1997. – 24 с.

10). ГОСТ 24852-81. Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.

11). ГОСТ 8338-75. Подшипники шариковые радиальные однорядные. Основные размеры.

12). ГОСТ 3325-85. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки.

13). Л.Я. Перель, А.А. Филатов. Подшипники качения. Расчёт, проектирование и обслуживание опор: Справочник. – 2 изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1992. – 608 с.: ил.

14). В.Н. Бриш, Т.В. Саханевич. Методические указания по оформлению и выполнению курсовой работы. – Вологда: ВоПИ, 1983. – 28 с.

15). ГОСТ 520-89. Подшипники качения. Общие технические условия.

16). ГОСТ 24643. Допуски формы и расположения поверхности. Числовые значения.

17). СТ СЭВ 181-75. Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

18). ГОСТ 16093-81. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.

19). ГОСТ 24997-81. Калибры для метрической резьбы. Допуски.

20). ГОСТ 24939-81. Калибры для цилиндрических резьб. Виды.

21). ГОСТ с 17756-72 по 17767-72. Калибры резьбовые для метрической резьбы. Конструкция и размеры.

22). СТ СЭВ 180-75. Резьба метрическая. Профили.

23). ГОСТ 1139-80. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски.

24). СТ СЭВ 188-75. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры.

25). В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч.—6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1982. – ч 1, 543 с., ил.

26). В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч.—6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1982. – ч 2, 448 с., ил.

1 - химическое оксидное покрытие с пропиткой маслом.

2- материал – фенопласт марки 03-010-02 по ГОСТ 5689-79. Допускается применение других материалов, не уступающих по своим механическим свойствам.

3 - неуказанные предельные отклонения размеров: охватывающих – по H14, охватываемых – по h14, остальных – по

3



Министерство общего и

профессионального образования РФ


Вологодский государственный

технический университет


Кафедра технологии машиностроения


Подписано к защите _________________ Принято ______________________

дата дата

Защита состоится ____________________ Оценка по защите ______________

дата

____________________________________ Подписи членов комиссии:

место, время

Руководитель ________________________ _________________________

подпись

Нормоконтролёр _____________________ _________________________

дата

____________________ _________________________

подпись


КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине:

Взаимозаменяемость, стандартизация и

технические измерения


КП _____________________

шифр проекта


Исполнитель: Кузнецов С.А.

Группа: МАХ – 21


г. Вологда, 1999 г.

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: