Взаимозаменяемость, допуски и посадки

Взаимозаменяемость, допуски и посадки

29

Курсовая работа

по дисциплине: «Взаимозаменяемость»

на тему

Взаимозаменяемость, допуски и посадки

Содержание

Введение

1. Задание 1 - Расчет и выбор посадок для гладких цилиндрических соединений

2. Задание 2 - Расчет количества групп деталей для селективной сборки соединения требуемой точности

3. Задание 3 - Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения

4. Задание 4 - Выбор допусков и посадок шпоночных соединений

5. Задание 5 - Допуски и посадки шлицевых соединений

6. Задание 6 - Расчет допусков размеров, входящих в заданную размерную цепь

Список использованных источников

Приложения

Введение

Цель курсовой работы - приобретение практических навыков пользования стандартами, а также выбора допусков и посадок в конкретных условиях.

Курсовая работа состоит из следующих основных разделов:

1. Расчет и выбор посадок для гладких цилиндрических соединений;

2. Расчет количества групп деталей для селективной сборки соединения требуемой точности;

3. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения;

4. Выбор допусков и посадок шпоночных соединений;

5. Допуски и посадки шлицевых соединений;

6. Расчет допусков размеров, входящих в заданную размерную цепь.

Задание 1. Расчет и выбор посадок для гладких цилиндрических соединений

Исходные данные

1. Номинальный размер - 120 мм

2. Значения расчетных зазоров или натягов

мкм; мкм

3. Система полей допусков - система вала cН

Выполнение работы

1. Определить среднее значение числа единиц допуска.

, (1.1)

=346-236=110 мкм

2. Предварительно по таблице А2 приложения А установили квалитет 8, по которому изготавливаются детали соединения.

3. Определить значения предельных технологических натягов.

Шероховатость деталей соединения по формуле

, (1.2)

(1.3)

4. Выбрать поля допусков деталей соединения по таблицам П4-П10/4.

, квалитет 8,

, квалитет 8.

Выбираем основные отклонения отверстия по таблице П8/1 и формулам (1.4), (1.5)

(1.4)

еi=310 мкм

es=ei+Td (1.5)

es=310+54=364мкм

Записываем выбранную посадку

Проверяем соблюдения условия выбора

(1.6)

Условие соблюдается - посадка выбрана верно.

5. Уточняем шероховатость поверхности вала и отверстия по формуле (1.2):

 мкм,

мкм.

Выбираем стандартные значения и по таблице (приложение Б):

мкм,

мкм.

По таблице (приложение Б) назначаем завершающий технологический процесс, обеспечивающий требуемую точность и шероховатость:

- для отверстия - растачивание на токарных станках тонкое (алмазное)

- для вала - наружное точение тонкое (алмазное)

6. Выбираем средства измерения.

Для отверстия:

.00, IT = 54 мкм -

Нутромер индикаторный с точностью отсчета 0,01 мм, на нормируемом участке шкалы в 0,1 мм, .

Для вала

, IT =54 мкм - Микрокатр типа ИГП с ценой деления 0,005 (±0,15 мм), .

7. Строим схему полей допусков соединения

Рисунок 1.1 - Схема допусков соединения

8. Чертим эскизы соединения и его деталей

а) б)

в)

Рисунок 1.2 - Эскизы соединения и его деталей: а - вал, б - отверстие,

в- полное соединение

Задание 2. Расчет количества групп деталей для селективной сборки соединения требуемой точности

Исходные данные

1. Соединение технологическое, заданное номинальным размером и полями допусков деталей по возможностям изготовления - .

2. Точность соединения (эксплуатационного), заданная групповым допуском посадки (зазора), требуемое по условиям функционирования соединения - мкм.

Выполнение работы

1. Определить значения допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия.

По таблице П4/4 определяем верхнее и нижнее предельное отклонения для отверстия.

ES = +87 мкм; EI=0 мкм.

По таблице П8/4 определяем верхнее и нижнее предельное отклонения для вала.

es = -36 мкм; ei=-123 мкм.

Наибольший предельный размер для отверстия:

(2.1)

Наименьший предельный размер для отверстия:

(2.2)

Наибольший предельный размер для вала:

(2.3)

Наименьший предельный размер для вала:

(2.4)

Допуски для отверстия:

TD=ES - EI =100 - 0 = 100 мкм (2.5)

Допуски для вала:

Td=es - ei = (-36) - (-123) = 87 мкм (2.6)

2. Определить значения предельных зазоров в заданном соединении (технологическом).

=ES - ei =87 - (-123) = 210 мкм (2.7)

=EI - es =0 - (-36) = 36 мкм(2.8)

3. Определить число групп вала и отверстия для обеспечения заданной точности соединения.

, (2.9)

где - допуск посадки по возможностям изготовления;

- групповой допуск посадки по требованиям эксплуатации.

; .

Находим количество групп вала и отверстия

, (2.10)

Принимаем .

Групповые допуски деталей для селективной сборки

; ,

т.е. допуски всех размерных групп вала или отверстия будут равны между собой.

(2.11)

4. Выполнить схему полей допусков заданного соединения 100H9/F9, детали которого следует рассматривать на семь размерных групп (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Схема полей допусков соединения 100H9/f9, детали которого рассортированы на семь размерные группы

5. Составить карту сортировщика, указав в ней предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе (таблица 2.1).

Таблица 2.1 - Карта сортировщика для сортировки на семиразмерные группы деталей соединения

Задание 3. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения

Исходные данные

1. Номер подшипника качения - 317

2. Значение радиальной нагрузки на опоре подшипника - 18 кН.

3. Чертеж узла, в котором используют подшипник качения - рисунок 15 (приложение Г).

Выполнение работы

1. Выбираем конструктивные размеры заданного подшипника качения серии 317.

По ГОСТ 8338-75 определяем D=180 мм; d=85 мм; Bк=41 мм; r=4 мм.

2. Обосновать характер нагрузки подшипника.

Выбираем характер нагрузки подшипника - перегрузка до 150%, умеренные толчки вибрации.

3. Установить вид нагружения каждого кольца подшипника.

Для внутреннего кольца устанавливают циркуляционное нагружение, а для наружного кольца - местное.

4. Рассчитать и выбрать посадки подшипника на вал и в корпус.

При циркуляционном нагружении колец подшипников посадки на валы и в корпусы выбирают по значению интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности.

Интенсивность радиальной нагрузки определяют по формуле (3.1)

(3.1)

где R- радиальная нагрузка, кН;

В-ширина подшипника, м;

kn- динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, kn=1-1,8;

F- коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при полом вале и тонкостенном корпусе, при сплошном вале F=1;

FA- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки между рядами роликов и шариков, для радиальных и радиальноупорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом FA=1.

кН/м

При кН/м и d = 85 мм поле допуска вала js6. Условное обозначение соединения «внутренние кольца подшипника - вал» - для циркулярного нагруженного кольца (таблица П.19/4).

При местном виде нагружения поле допуска корпуса для D=180 мм - H7. Условное обозначение соединения «корпус - наружное кольцо подшипника - (таблица П20/4)

5. Для соединений «корпус-подшипник» и «подшипник-вал» построить схемы полей допусков (рисунок 3.1).

Верхнее предельное отклонения для внутреннего кольца ES = 0 мм

Нижнее предельное отклонения для внутреннего кольца EI = -0,02 мм

Верхнее предельное отклонения для вала es = 0,011 мм

Нижнее предельное отклонения для вала ei = 0,011 мм (таблица П5/4)

Верхнее предельное отклонения для корпуса ES = 0,040 мм

Нижнее предельное отклонения для корпуса EI=0 мм

Верхнее предельное отклонения для наружного кольца es = 0 мм

Нижнее предельное отклонения для наружного кольца ei = -0,025 мм (таблица П4/4)

а)

б)

Рисунок 3.1 - Схемы полей допусков соединений: а- поле допуска для посадки , б - поле допуска для посадки

Задание 4. Выбор допусков и посадок шпоночных соединений

Исходные данные

1. Диаметр вала d=30 мм

2. Вид соединения - нормальное

3. Конструкция шпонки - сегментная

Выполнение работы

1. Определить основные размеры шпоночного соединения.

По ГОСТ 24071-80 для d=30 мм: b=8 мм; высота h=11 мм; =8,0 мм; =3,3 мм; D=28 мм.

2. Выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки b=8 мм зависит от нормального вида соединения.

При нормальном виде соединения на ширину шпонки выбираем поле допуска - h9; на ширину паза вала - N9; на ширину паза вала - Js9.

3. Назначить поля допуска на другие размеры деталей шпоночного соединения определены в ГОСТ 24071, по которым назначают следующие поля допусков:

- высота шпонки - по h11;

- длина шпонки - по h14;

- длина паза вала - по H15;

- глубина паза вала и втулки - H12;

- диаметр сегментной шпонки.- h12.

Поля допусков шпоночного соединения по номинальному размеру «вал-втулка» устанавливают при точном центрировании втулки на валу - .

4. Вычертить схему расположений полей допусков размеров шпоночного соединения (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1- Схема расположения полей допусков шпоночного соединения.

5. Заполнить таблицу 5.1 “Размерные характеристики деталей шпоночного соединения”

Таблица 5.1 - Размерные характеристики деталей шпоночного соединения

Задание 5. Допуски и посадки шлицевых соединений

Исходные данные

1. Условное обозначение прямоточного шлицевого соединения -

.

Выполнение работы

1. Установить способ центрирования заданного шлицевого соединения.

Центрирование осуществлено по внутреннему диаметру.

2. Установить значения основных отклонений, допусков размеров и вычертить схемы полей допусков центрирующих и не центрирующих элементов шлицевого соединения.

По ГОСТу 1139-80 при центрировании соединении по внутреннему диаметру d: число шлицёв z=10; посадка по центрирующему элементу ; посадка по нецентрирующему элементу; ширина зуба b=12,0; посадка по размеру

Посадка по центрирующему элементу :

Верхнее предельное отклонения для отверстия ES = +35 мкм

Нижнее предельное отклонения для отверстия EI=0 мкм

Верхнее предельное отклонения для вала es= -36 мкм

Нижнее предельное отклонения для вала ei=-71 мкм (таблица П4 - П10/4)

Посадка по нецентрирующему элементу

Верхнее предельное отклонения для отверстия ES = +93 мкм

Нижнее предельное отклонения для отверстия EI=+50 мкм

Верхнее предельное отклонения для вала es= -16 мкм

Нижнее предельное отклонения для вала ei=-59 мкм (таблица П4 - П10/4)

Построим схему полей допусков и (рис. 5.1 и 5.2).

Рисунок 5.1 - Схема допусков центрирующего элемента

Рисунок 5.2 - Схема допусков центрирующего элемента

3. Определить неизвестные предельные отклонения и предельные размеры всех элементов деталей шлицевого соединения.

Посадка по центрирующему элементу:

Наибольший предельный размер для отверстия

Наименьший предельный размер для отверстия

Наибольший предельный размер для вала

Наименьший предельный размер для вала

Значение предельных зазоров (натягов) в заданном соединении

Допуски для отверстия:

TD=ES - EI =35 - 0 = 35 мкм = 0,035 мм

Допуски для вала:

Td=es - ei = -36 - (-71) = 35 мкм= 0,035 мм

Посадка по центрирующему элементу

:

Наибольший предельный размер для отверстия

Наименьший предельный размер для отверстия

Наибольший предельный размер для вала

Наименьший предельный размер для вала

Значение предельных зазоров в заданном соединении

Допуски для отверстия

TD=ES - EI =0,093 - 0,050 = 0,043 мм

Допуска для вала

Td=es - ei = -0,016 - (-0,059) = 0,043 мм

4. Заполнить форму 5.1 “Размерные характеристики деталей шлицевого соединения”

Форма 5.1 - Размерные характеристики деталей шлицевого соединения

5. Сборочный и детальный эскизы шлицевого соединения и его деталей, указав их условные обозначения

Рисунок 5.1 - Сборочный эскиз шлицевого соединения

Рисунок 5.2 - Детальный эскиз шлицевого соединения

Задание 6. Расчет допусков размеров, входящих в заданную размерную цепь

Исходные данные

1. Чертеж узла с указанием замыкающего звена - рисунок (приложение Г).

2. Номинальный размер и предельные отклонения замыкающего звена

мм

Выполнение работы

1. Выполнить размерный анализ цепи с заданным замыкающим звеном.

Страницы: 1, 2