Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.1.1 Определяем величину hS (зависимость между величиной зазора и толщиной масленого слоя)
, (1.1.)
где h – толщина масляного слоя в месте наибольшего сближения вала и подшипника в процессе работы, м;
S – максимальный зазор в состоянии покоя, м;
ω – угловая скорость, рад/с;
η – абсолютная вязкость масла, Паּс;
l – длина подшипника, м;
dн – номинальный диаметр, м;
q – среднее удельное давление в подшипнике, Па.
1.1.2. Вычисляем величину наивыгоднейшего зазора
Коэффициент трения будет наименьшим, если при установившемся движении толщина масл. слоя будет: . Отсюда:
, (1.2.)
где Sнаив – наивыгоднейший зазор.
По наивыгоднейшему зазору определяем предварительную посадку по условию (см. таблицу 2):
. (1.3.)
Принимаем, что соответствует посадке
мкм; мкм.
1.1.3. Определяем допуски вала и отверстия по предварительно выбранной посадке(см. таблицу 1 ).
1.1.4. Определяем ориентировочно и , затем принимаем ближайшее табличное значение шероховатости (см. таблицу15 ).
;
1.1.5. Определяем величину расчётного зазора.
При расчёте и выборе подвижных посадок надо учитывать, что в процессе эксплуатации зазор увеличивается в результате стирания неровностей.
; (1.3.)
По таблицам СТ СЭВ 144-75 подбираем окончательную посадку, удовлетворяющую условию:
.
Окончательно принимаем , что соответствует посадке .
мкм; мкм.
Допуски вала и отверстия: мкм, мкм.
1.1.6. Уточняем величину шероховатости поверхностей вала и втулки подбираем методы обработки и станочное оборудование.
;
Для получения необходимой точности изготовления по IT7 и IT8 и шероховатости Ra = 1,25…2,0 мкм принимаем обработку на токарно-винторезном станке 1К62:
1.1.7. Производим проверку по наименьшей толщине масляного слоя , исходя из условия:
, (1.4.)
где hmin – минимальная толщина масляного слоя, мкм;
– шероховатости отверстия и вала, мкм.
1.1.8. Величина уменьшенного зазора должна в любом случае обеспечивать жидкостное трение:
; (1.5.)
Производим проверку: – условие выполняется, следовательно выбранная посадка обеспечит нормальное жидкостное трение.
Для выбранной посадки по таблицам ГОСТ 25347-82 определяем отклонения и строим схему расположения полей допусков.
Вычерчиваем эскизы соединения в сборе и его деталей с обозначением полей допусков и отклонений.
1.1.9.Выбираем универсальные средства измерения для вала и отверстия по таблицам (см. таблицы 23,22 ).
Выбор средств измерения производится с учётом метрологических, конструктивных и экономических факторов. Данные по выбору средств измерения заносим в таблицу
Результаты расчёта по выбору измерительных средств
|
Номинальный размер и поле допуска детали |
Величина допуска детали IT, мм |
Допустимая погрешность измерения ±δ, мкм |
Предельная погрешность измерительного средства ±Δlim, мкм |
Наименование измерительного средства |
1.1.10. Вычерчиваем схему расположения полей допусков.
1.2.1 Определяем величину наименьшего удельного давления между поверхностями сопряжения вала и втулки.
, (1.6.)
где Mкр – крутящий момент, Нּм;
dн – номинальный диаметр, м;
l – длина контакта, м;
f – коэффициент трения при продольном смещении (f = 0,08).
1.2.2 Находим величину наименьшего допустимого натяга.
, (1.7.)
где ED и Ed – модули упругости материалов, Па (ED = Ed = 2,1ּ1011 Па);
CD и Cd – коэффициенты Ляме.
Коэффициенты Ляме определяются по формулам:
;
,
где D и d – коэффициенты Пуассона (для стали = 0,3);
d1 – внутренний диаметр вала, м (d1 = 0).
1.2.3 Из конструктивных соображений выбираем параметры шероховатости втулки и вала и вид обработки (см. таблицу 15 ).
Для получения данного значения шероховатости назначаем обработку чистовое точение, которое обеспечивает Rz = 20…5.
1.2.4 Вычисляем величину расчётного натяга с учётом наличия шероховатости поверхности вала и втулки.
; (1.8.)
1.2.5 По таблицам находим посадку, удовлетворяющую условию (см. таблицу 3 ):
.
1.2.6. Определяем наибольшее удельное давление на сопряжённых поверхностях при наибольшем натяге выбранной посадки.
(1.9.)
где – наибольший натяг выбранной посадки, м.
1.2.7. Вычисляем наибольшее напряжение во втулке.
; (1.10)
1.2.8. Проверяем прочность втулки по пределу текучести исходя из условия:
.
По таблице определяем предел текучести.
1.2.9. Выбираем средства измерения для вала и отверстия (см. таблицы 23,22 ).
Выбор средств измерения производится с учётом метрологических, конструктивных и экономических факторов. Данные по выбору средств измерения заносим в таблицу.
Результаты расчёта по выбору измерительных средств
|
Номинальный размер и поле допуска детали |
Величина допуска детали IT, мм |
Допустимая погрешность измерения ±δ, мкм |
Предельная погрешность измерительного средства ±Δlim, мкм |
Наименование измерительного средства |
1.2.10. Вычерчиваем схему расположения полей допусков.
2.1Определяем конструктивные размеры заданного подшипника качения (см. таблица5 ) .
2.2 Устанавливаем характер и вид нагружения внутреннего и наружного колец подшипника.
2.3 Определяем отклонения для колец подшипника (см. таблица6 ) .
внутреннее кольцо подшипника:
наружное кольцо подшипника:
2.4. Определяем посадку циркуляционно нагруженного кольца. Если В.К.П. –циркуляционно нагружено, а Н.К.П.- местно нагружено (Вращается вал)
Определяем минимальный натяг посадки внутреннее кольцо подшипника на вал по формуле:
, (2.1.)
где Fr – нагрузка на опору подшипника, Н;
B – ширина подшипника, мм;
r – радиус закругления фаски, мм;
k–коэффициент серии подшипника равным.
При выборе поля допуска вала необходимо выполнить условие (см. таблица7 ) .
Условие выполнено, посадка внутреннего крольца подшипника на вал:
2.5. Во избежание разрыва кольца при запрессовке подшипника на вал, необходимо выбранную посадку проверить, чтобы максимальный натяг соединения не превышал значения допускаемого прочностью кольца.
(2.2.)
Где =400МПа
Условие выполняется, поэтому разрыв кольца не произойдет.
2.6. Определяем посадку местно - нагруженного кольца (см. таблица7 ) .
. Принимаем:
2.7. Вычерчиваем схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей.
2.8. Вычерчиваем сопряжение в сборе и подетально с указанием отклонений размеров, шероховатости поверхностей, отклонений формы и расположения поверхностей.
(Расчет по интенсивности нагружения колец)
Если В.К.П. –местно нагружено, а Н. К.П.- циркуляционно нагружено(Вращается корпус)
Определяем интенсивность по формуле:
(2.1.)
где Fr – нагрузка на опору подшипника, Н;
B – ширина подшипника, мм;
r – радиус закругления фаски, мм;
К - динамический коэффициент, принят равным 1,8 или 1,6.
К- учитывает ослабление натяга, приняли равным 1.
К- установили для однорядных подшипников, приняли равным 1.
2.5.. По вычисленному значению интенсивности нагружения, определяем посадку наружного кольца в корпус.
2.7. Вычерчиваем схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей.
2.8. Вычерчиваем сопряжение в сборе и подетально с указанием отклонений размеров, шероховатости поверхностей, отклонений формы и расположения поверхностей.
3.1 Составляем размерную цепь и определяем её составляющие звенья (увеличивающие и уменьшающие), от которых зависит замыкающее звено. Изображаем геометрическую схему размерной цепи .
–
3.2 Проверяем правильность составления размерной цепи.
Для проверки правильности составления размерной цепи воспользуемся основным уравнением размерной цепи:
, (3.1)
где – номинальный размер замыкающего звена, мм;
– номинальные размеры увеличивающих звеньев, мм;
– номинальные размеры уменьшающих звеньев, мм;
m – число увеличивающих звеньев;
p – число уменьшающих звеньев
– условие выполнено, следовательно размерная цепь составлена верно.
3.3 Устанавливаем единицы допуска составляющих звеньев, допуски которых требуется определить (см. таблица13 ) .
.
|
|
|
3.4 Определяем средний коэффициент точности размерной цепи .
, (3.2.)
где f – численное значение известных допусков составляющих звеньев размерной цепи, мкм.
3.5 Принимаем ближайшее табличное значение коэффициента точности к и по нему выбираем квалитет (см. таблица14 ) .
Принимаем , что соответствует квалитету IT
3.6 По полученному квалитету назначаем допуски на составляющие звенья размерной цепи (см. таблица1 ) .
3.7 Проверяем правильность назначения допусков по условию:
. (3.3.)
– условие не выполняется, необходимо произвести корректировку допуска одного из звеньев.
Если сумма всех допусков меньше допуска замыкающего звена, следовательно, корректировку будем производить за счет наиболее сложного в изготовлении звена.
Если сумма всех допусков больше допуска замыкающего звена корректировку будем производить за счет наиболее легкого в изготовлении звена.
3.8. Допуск корректирующего звена определяем зависимостью:
(3.3)
3.9. Повторно проверяем правильность решения размерной цепи по условию.
(3.4.)
3.10. По полученному квалитету и с учётом корректировки назначаем отклонения для составляющих звеньев:
Исходя из правила: для охватывающих звеньев с «+», как для основного отверстия; для охватываемых – с «-», как для основного вала. Результаты сводим в таблицу.
Результаты расчётов допусков в размерной цепи
|
Наименование размера |
Обозначение |
Номинальный размер, мм |
Единица допуска, мкм |
Квалитет |
Допуск размера, мм |
Предельные отклонения |
mi |
Принятое значение размеров |
||
|
верхнее |
Ниж нее |
|||||||||
|
замыкающий |
||||||||||
|
составляющие |
уменьшающий |
|||||||||
|
увеличивающие |
||||||||||
3.11. Вводим серединную координату.
(3.5.)
3.12. Находим верхнее и нижнее предельное отклонение корректирующего звена.
(3.6.) (3.7.)
Где: - верхнее предельное отклонение корректирующего звена,
- нижние предельное отклонения корректирующего звена
- допуск корректирующего звена (после корректировки)
- среднее арифметическое корректирующего звена
3.13. Проверяем правильность назначения верхнего и нижнего предельного отклонения исходя из условия:
(3.8)
(3.9.)
Если условия выполнено, отклонения назначены верно.
4. МЕТОД ГРУППОВОЙ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ (селективная сборка).
4.1 По предельным отклонениям определяем допуски посадки и величину максимального и минимального натяга (зазора) в соединении.
Для вала:
- номинальный диаметр d=мм
- верхнее предельное отклонение es= мм
-нижнее предельное отклонение ei =мм
допуск размера вала определяем по формуле:
T= es-ei
Для отверстия :
- номинальный диаметр D=мм
- верхнее предельное отклонение ES= мм
-нижнее предельное отклонение EI= мм
допуск размера отверстия определяем по формуле:
T= ES- EI
Максимальный натяг (зазор) определяем по формуле:
N= es- EI = мм (4.1.)
(Smax = ES – ei)
Минимальный натяг (зазор) определяем по формуле:
N= ei- ES=мм (4.2.)
(Smax=EI -es)
4.2. Определяем число групп сортировки:
Nmax (Smax)– максимальный натяг (зазор) в соединении
(S грmax)– групповой натяг (зазор)
4.3. Определяем групповой допуск:
(4.4.)
4.4. Составляем карту сортировки
Карта сортировщика для сортировки деталей сопряжения шток-цилиндр
|
№ гр. |
Наименование детали |
Принятое значение размера |
Предельные размеры |
|
|
min |
max |
|||
|
отверстие |
||||
|
вал |
Определяем поля допусков на непосадочные размеры:
5.4.Расчитываем параметры шероховатости сопрягаемых поверхностей по формуле (см.таблицу15 ):
,мкм.
Шероховатость шпонки на боковых поверхностях:
Ra = 0,05× Rа гост=
Шероховатость оснований шпонки:
Ra = 0,05× Rа гост=
Шероховатость на боковых поверхностях паза вала:
Ra = 0,05× Rа гост=
Шероховатость на боковых поверхностях паза втулки:
Ra = 0,05× Rа гост=
Шероховатость дна паза вала:
Ra = 0,05× Rа гост=
Шероховатость дна паза втулки:
Ra = 0,05× Rа гост=
Результаты расчётов, удобно свести в таблицу.
Размерные характеристики деталей шпоночного соединения
|
Наименование размера |
Номинальный размер, мм |
Поле допуска |
Предельные отклонения, мм |
Предельные размеры, мм |
Допуск размера T, мм |
||
|
верхнее |
нижнее |
max |
min |
||||
|
Ширина шпонки |
|||||||
|
Ширина паза вала |
|||||||
|
Ширина паза втулки |
|
||||||
|
Высота шпонки |
|||||||
|
Диаметр сегментной шпонки |
|||||||
|
Глубина паза вала |
|||||||
|
Глубина паза втулки |
|||||||
|
Длина шпонки |
|||||||
|
Длина паза вала |
Обработка шпонки осуществляется фрезерованием на горизонтально-фрезерном станке GT 104.
Обработка паза вала – тонкое фрезерование на горизонтально-фрезерном станке GT 104.
Обработка паза втулки – протягивание на протяжном станке.
Ширину пазов вала и втулки проверяют пластинами, имеющими проходную и непроходную стороны. Размер от образующей цилиндрической поверхности втулки до дна паза (D и t2) контролируют пробкой со ступенчатым выступом. Глубину паза вала t1 проверяют концевыми калибрами, имеющими стержень с проходной и непроходной ступенями.
Симметричность расположения паза относительно осевой плоскости проверяют у втулки – пробкой со шпонкой, а у вала – накладной призмой с контрольными стержнями.
(Примерный ) Список использованной литературы
Примерные образцы выполнения схем полей допусков и эскизов к курсовой работе
Образец № 1:Эскиз соединения в сборке и подетально с простановкой параметров шероховатости и допусков формы и расположения поверхности.
Образец № 2: Схема полей допусков соединения
Образец №3 Эскиз подшипникового узла в сборке и подетально
Образец №4 Эскиз шпоночного соединения в сборке и подетально