Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
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
. 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;
. Расчет количества групп деталей для селективной сборки соединения требуемой точности;
. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения;
. Выбор допусков и посадок шпоночных соединений;
. Допуски и посадки шлицевых соединений;
. Расчет допусков размеров, входящих в заданную размерную цепь.
Задание 1. Расчет и выбор посадок для гладких цилиндрических соединений
Исходные данные
. Номинальный размер 120 мм
2. Значения расчетных зазоров или натягов
мкм; мкм
3. Система полей допусков система вала cН
Выполнение работы
. Определить среднее значение числа единиц допуска.
, (1.1)
=346236=110 мкм
2. Предварительно по таблице А2 приложения А установили квалитет 8, по которому изготавливаются детали соединения.
. Определить значения предельных технологических натягов.
Шероховатость деталей соединения по формуле
, (1.2)
(1.3)
. 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)
. 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
. 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 = 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
. 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
Номер размерной группы |
Размеры деталей, мм |
||
отверстие |
вал |
||
1 |
от |
100 |
99,877 |
до |
100,0145 |
99,8915 |
|
2 |
свыше |
100,0145 |
99,8915 |
до |
100,029 |
99,906 |
|
3 |
свыше |
100,029 |
99,906 |
до |
100,0435 |
99,9205 |
|
4 |
свыше |
100,0435 |
99,9205 |
до |
100,058 |
99,935 |
|
5 |
свыше |
100,058 |
99,935 |
до |
100,0725 |
99,9495 |
|
6 |
свыше |
100,0725 |
99,945 |
до |
100,087 |
99,964 |
Задание 3. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения
Исходные данные
. 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
. 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.
. 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.
. 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)
. 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
. Диаметр вала d=30 мм
2. Вид соединения нормальное
. 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.
. 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.
. Заполнить таблицу 5.1 “Размерные характеристики деталей шпоночного соединения”
Таблица 5.1 - Размерные характеристики деталей шпоночного соединения
Наименование размера |
Номинальный размер, мм |
Поле допуска |
Допуск размера Т, мм |
Предельные отклонения, мм |
Предельные размеры, мм |
||
верхнее ES(eS) |
Нижнее EI(ei) |
max |
min |
||||
Ширина паза вала Ширина паза втулки Ширина шпонки Глубина паза вала Высота шпонки Глубина паза втулки Диаметр втулки Диаметр вала Диаметр сегментных шпонок |
8 ,3 |
N9 Js9 h9 H12 h11 H12 H6 m6 h12 |
0,036 ,036 ,036 ,3 ,110 ,200 ,013 ,013 ,210 |
+0,018 +0,3 +0,2 +0,013 +0,021 0 |
-0,036 -0,018 -0,036 -0,110 ,008 -0,210 |
,00 ,018 ,3 ,5 ,013 ,013 ,210 |
,964 ,988 ,964 ,890 ,3 ,992 ,790 |
Задание 5. Допуски и посадки шлицевых соединений
Исходные данные
. 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 = 35 мкм = 0,035 мм
Допуски для вала:
Td=es - ei = -36 () = 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
Наименование элементов шлицевого соединения |
Номинальный размер, мм |
Поле допуска |
Допуск размера Т, мм |
Предельные отклонения, мм |
Предельные размеры, мм |
||
верхнее ES(eS) |
Нижнее EI(ei) |
max |
min |
||||
1. Центрирующие элементы Отверстие Вал .Нецентрирующие элементы Ширина паза (впадин отверстия) Ширина зуба (толщина шлицев вала) Отверстие Вал |
H7 F7 D9 F9 H12 A12 |
0,035 0,035 ,043 ,043 ,400 ,250 |
,035 -0,036 ,093 -0,016 ,400 -0,460 |
-0,071 ,050 -0,059 -0,710 |
,035 ,964 ,093 ,084 ,400 ,540 |
,929 ,050 ,041 ,290 |
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
. 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.
Рисунок 6.1 - Геометрическая схема размерной цепи с замыкающим звеном по рис. 15.
2. Проверить правильность составления заданной размерной цепи на уменьшающие и увеличивающие звенья.
, (6.1)
3. Установить единицы допуска составляющих звеньев, допуски которых требуется определить.
Известны допуски двух подшипников качения, т.е. размеров . Для размеров, у которых нет полей допусков, единицу допуска следует определить по приложению А.
для ;
для мкм;
для мкм;
для В4=3мм-i=0,63 мкм;
для В5=20 мм-i=1,44 мкм;
для В8=4 мм-i=0,83 мкм.
4. Определить допуск замыкающего звена.
; (6.2)
5. Определить средний коэффициент точности заданной размерной цепи.
(6.3)
6. Установить квалитет, по которому следует назначать допуски на составляющие звенья.
При среднем коэффициенте точности () квалитет 11, из приложения А (по приложению Д).
. По установленному квалитету назначить допуски и отклонения на составляющие звенья.
для 4 мм допуск ТВ=0,75 мм, отклонения равны es=0,0375 ei=-0,0375
для 18 мм допуск ТВ=0,11 мм, отклонения равны es=0,055 ei=-0,055
для 29мм допуск ТВ=0,13 мм, отклонения равны es=0,065 ei=-0,065
для В4=3 мм допуск ТВ=0,06 мм, отклонения равны es=0,03 ei=-0,03
для В5=20 мм допуск ТВ=0,13 мм, отклонения равны es=0,065 ei=-0,065
для В8=4 мм допуск ТВ=0,75 мм, отклонения равны es=0,0375 ei=-0,0375
. Сделать проверку правильности назначения предельных отклонений.
Допуск замыкающего звена равен сумме допусков составляющих звеньев.
,(6.4)
(-37,5-55-65-30)-(65+37,5)<-400
(37,5+55+65+30)-(-65-100-100-37,5) <400
Условие не соблюдается.
9. Если условия проверки не соблюдаются, рассчитать отклонения корректирующего звена и его допуск.
, то выбирают более простое звено В8, которое является уменьшающим.
Предельные отклонения замыкающего звена:
(6.5)
ESB-
(-37,5-55-65-30)-(-400)-65=117.5
EIB-
(37.5+65+55+30)-400-(-65-100-100)=82.5
10. Проверить правильность назначения допусков на составляющие звенья размерной цепи.
(-37,5-55-65-30)-(65+117.5)=-400
(37.5+65+55+30)-(-65-100-100-82.5)=400
-(-400)=800
11. Результаты расчетов занести в форму 6.1.
Форма 6.1 - Результаты расчетов допусков в размерной цепи
Наименование размеров |
Номинальный размер, мм |
Обозначение размера, мм |
Квалитет |
Допуск размера |
Поле допуска |
Предельные отклонен., мм |
Предельные размеры, мм |
||||
значе ние |
приме чание |
верх. ES(es) |
нижн. EI(ei) |
max |
min |
||||||
составляющие |
увеличивающие |
4 18 |
В1 В» В3 В4 |
- - - - |
0,075 0,11 ,13 ,06 |
Js12 Js12 |
0,0375 0,055 ,065 ,030 |
-0,0375 -0,055 -0,065 -0,030 |
,0375 18,055 ,013 ,030 |
,9625 17,945 ,987 ,970 |
|
уменьшающие |
20 14 2 |
В5 В6 В7 В8 В∆ |
- - - - - |
0,13 0,100 ,100 ,075 ,650 |
извест извест корр извест |
|
0,065 0 ,1175 ,4 |
-0,065 -0,100 -0,100 ,0825 -0,4 |
,065 14 ,1175 ,4 |
,935 13,9 ,9 ,9175 ,6 |
|
замыкающий |
Список использованных источников
1. Некифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. Москва, ВШ, 2000. с.
2. Сергеев А.Г., Латышев М.В. Метрология, стандартизация и сертификация, 2001.
3. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов -е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986.-352 с.
. Взаимозаменяемость и технические измерения. Методические указания/ Составители: Б.А. Калачевский, М.С. Корытов, В.В. Акимов, А.Ф. Мишуров. Омск: СибАДИ, 2004/
. Допуски и посадки. Справочник в 2 ч. /Под ред. В.Д. Мягкове. Л.: Машиностроение, 1978/
6. Справочник по машиностроительному черчению/ Федоренко В. А, Шошин А.И. е изд., перераб. и доп./ Под ред. Г.Н. Поповой. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. с.
. ГОСТ 520 Подшипники качения. Общие технические условия.
8. ГОСТ 2.308 Указание на чертежах допусков, формы и расположения поверхности.
. ГОСТ 2.309 Обозначения шероховатостей поверхностей.
. ГОСТ 1643 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые и цилиндрические.
. ГОСТ 8032 Предпочтительные числа или вид предпочтительных чисел.
. ГОСТ 24642 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски, формы и расположения поверхностей. Основные термины и определения.
. ГОСТ 25142 Шероховатость поверхности. Термины и определения.
. ГОСТ 25346 Основные нормы взаимозаменяемости. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.
. ГОСТ 25347 Основные нормы взаимозаменяемости. Поля допусков и рекомендуемые посадки.
. ГОСТ 25670 Основные нормы взаимозаменяемости. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками.
. ГОСТ 8338 Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел.
. ГОСТ 23360 Соединения шпоночные с призматическими шпонками.
. ГОСТ 2.104 ЕСКД. Основные надписи.
. ГОСТ 2.105 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
. ГОСТ 2.106 ЕСКД. Текстовые документы.
. ГОСТ 7.1-2003 Библиографическая запись. Библиографическое описание.
Приложение А
(обязательное)
Таблица А1 Значение единицы допуска i для разных интервалов (размеров)
Интервалы размеров, мм |
Единица допуска i, мкн |
1-3 -6 -10 -18 -30 -50 -80 -120 -180 -250 |
,63 ,83 ,21 ,44 ,71 ,9 ,2 ,5 |
Таблица А2 Значение числа единиц допуска для различных квалитетов
Квалитет |
|||||||||||||
Число единиц допуска a |
Приложение Б
(обязательное)
Таблица Б.1 - Высота неровностей профиля по десяти точкам по ГОСТ 2789, мкм
|
100 |
10,0 |
,00 |
,100 |
|
|
,0 |
0,80 |
0,080 |
||
|
6,3 |
0,63 |
,063 |
||
|
50 |
5,0 |
,50 |
0,05 |
|
|
400 |
40 |
,0 |
0,40 |
0,04 |
|
3,2 |
0,32 |
,032 |
||
|
25 |
2,5 |
,25 |
0,025 |
|
|
200 |
20 |
,0 |
0,20 |
|
1600 |
1,6 |
0,160 |
|||
1250 |
12,5 |
1,25 |
,125 |
Таблица Б.2 - Размерная точность и шероховатость изготовления деталей из стали при различных методах обработки
Вид поверхности |
Метод обработки |
Квалитет |
Шероховатость , мкм |
Вал |
Наружное точение: (токарное) получистовое чистовое тонкое (алмазное) Круглое шлифование: чистовое (в центрах) тонкое |
12 |
,3 ,6,2 ,8 ,16,8 |
Отверстие |
Сверление Зенкерование Растачивание на токарных станках: получистовое чистовое тонкое(алмазное) Разертывание Шлифование Хонингование |
|
,3 ,2,3 ,6,2 ,6,2 ,2,6 |
Приложение Г
(обязательное)
Приложение Д
(обязательное)
Таблица Г1 - Таблица значений допусков (мкм) по СТ СЭВ 145-75 для номинальных размеров до 500 мм. Для размеров до 1 мм квалитеты от 14 до 17 не применяются.
Интервалы размеров, мм |
Квалитет |
01 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
До 3 |
,3 |
,5 |
,8 |
,2 |
|||||||||||||||
Св 3 до 6 |
,4 |
,6 |
,5 |
,5 |
|||||||||||||||
Св 6 до 10 |
,4 |
,6 |
,5 |
,5 |
|||||||||||||||
Св10 до 18 |
,5 |
,8 |
,2 |
18 |
|||||||||||||||
Св18 до 30 |
,6 |
,5 |
,5 |
||||||||||||||||
Св30 до 50 |
,6 |
,5 |
,5 |
||||||||||||||||
Св50 до 80 |
,8 |
,2 |
|||||||||||||||||
Св80 до 120 |
,5 |
,5 |
|||||||||||||||||
Св120 до180 |
,2 |
,5 |
|||||||||||||||||
Св180 до250 |
,5 |
||||||||||||||||||
Св250 до315 |
,5 |
||||||||||||||||||
Св315 до400 |
|||||||||||||||||||
Св400 до500 |