Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д.Н. Прянишникова»

Кафедра «Ремонт машин»

Курсовая работа

по дисциплине

«Метрология, стандартизация и сертификация»

Вариант №4

Выполнил: студент БЖ-31а

Андриянов А.Ю.

Проверил: ассистент

Бородин Н.М.

Пермь 2010г

СОДЕРЖАНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1.1 Определяем предельные размеры и допуск отверстия и вала

1.2 Определяем наибольший зазор, наименьший зазор, допуск посадки

1.3 Установить систему, квалитет и посадку соединения

1.4 Определить шероховатость сопрягаемых поверхностей и экономичный метод окончательной обработки

1.5 Построить схему полей допусков деталей соединения

ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Соединение -3 - распорная втулка-вал с номинальным диаметром d = 48 мм

2.1.1 Выбрать и обосновать систему, квалитет и посадку соединения

2.1.2 Определить предельные отклонения соответствующие выбранной посадке

2.1.3 Установить шероховатость сопрягаемых поверхностей и выбрать окончательный вид обработки

2.1.4 Выбрать средства измерения деталей соединения

Задано соединение Соединение -6 - шестерня-вал. диаметром d = 48 мм

2.2.2 Определить предельные отклонения соответствующие выбранной посадке

2.2.3 Установить шероховатость сопрягаемых поверхностей и выбрать окончательный вид обработки

2.2.4 Выбрать средства измерения деталей соединения

РАСЧЁТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

3.1 Конструктивные размеры подшипника и вид напряжения наружного и внутреннего колец

3.2 Выбрать, исходя из условий эксплуатации, рекомендуемые посадки наружного и внутреннего колец подшипника

3.3 Определить предельные отклонения посадочных поверхностей вала и отверстия в корпусе, колец подшипника, получаемые зазоры и натяги

3.4 Устанавливаем технические требования к посадочным поверхностям вала и отверстия

РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ

Задание №1

гладкое цилиндрическое соединение

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Задано: цилиндрическое соединение

Отверстие D=Ш мм Вал d=Ш мм

1.1 Определяем предельные размеры и допуск отверстия и вала

D _max = D_H + ES, (1.1)

D _min = D_H + EJ, (1.2)

d _max = d_H + es, (1.3)

d _min = d_H + ei. (1.4)

где D _max, d _max - наибольший предельный размер отверстия и вала соответственно, мм; D _min, d _min - наименьший предельный размер отверстия и вала соответственно, мм; ES, es ? верхнее предельное отклонение отверстия и вала соответственно, мм; EJ, ei ? нижнее предельное отклонение отверстия и вала соответственно, мм

Подставив исходные данные в формулы 1.1 … 1.4, получаем:

D _max = 42 + 0,064 = 42,064 мм

D _min = 42 + 0,025 = 42,025 мм

d _max = 42+ 0 = 42,000 мм

d _min = 42 - 0,025 = 41,975 мм

Определяем допуск отверстия и вала:

Т _D = ES - EJ, (1.5)

T _d = es ? ei. (1.6)

где Т _D, T _d - допуск отверстия и вала соответственно, мм

Т _D = 0,064 - 0,025 = 0,039 мм

T _d = 0,000 - 0,025 =- 0,025 мм

1.2 Определяем наибольший зазор, наименьший зазор, допуск посадки

По схеме полей допусков определяем характер сопряжения.

S _max = ES - ei, (1.7)

S _min = EJ - es. (1.8)

Подставив исходные данные в формулы 1.7 и 1.8, получаем:

S_max = 0,064 - (-0,025) = 0,089 мм

S_min = 0,025 - 0,000=0,25 мм

Определяем допуск посадки:

Т _n = S _max ? S _min (1.9)

где Т _n ? допуск посадки

Подставив исходные данные в формулу 1.9, получаем:

Т _n = 0,039- (- 0,025) = 0,064 мм

1.3 Установить систему, квалитет и посадку соединения

Посадка выполнена в системе вала, т.к. es = 0

Определяем квалитетности отверстия и вала по коэффициентам точности (количеству единиц допуска) по формулам:

aD = TD/i, (1.11)

ad = Td/i. (1.12)

где aD, ad - число единиц допуска отверстия и вала соответственно; i - единица допуска i = 1,31 мкм [1];

aD = 0,039/1,31 =0,029=29 ед. доп.

ad = -0,025/1,31 =0,019=19 ед. доп.

Допуск отверстия выполнен по 7 квалитету IT7, т.к табличные значения 29 единиц допуска. Допуск вала выполнен по 8 квалитету IT8,т.к табличные значения 29 единиц допуска.

Окончательно получаем посадку Ш, сопряжение с зазором в системе вала.

Тs=S_max-S_min=0,089 - 0,025=0,064 мм

Предельное отклонение не симметрично относительно линии ±IT/2

1.4 Определить шероховатость сопрягаемых поверхностей и экономичный метод окончательной обработки

Принимаем нормальную точность изготовления, т.е. Тф = 60%Тр

Шероховатость отверстия Ra ? 0.8 [1]

Шероховатость вала Ra ? 0.8 [1]

Окончательный метод обработки вала - шлифование предварительное Ra (0,8…1,6)мкм 0.8 - оптимальное шероховатость для данного вида обработки достижимое квалитет 7;

Окончательный метод обработки отверстия - шлифование предварительное Ra (0,8…1,6)мкм 0.8 - оптимальное шероховатость для данного вида обработки достижимое квалитет 8

Задание № 2

ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Заданы: соединения 3-48; 6-48; 12-8х42х48

Соединение -3 - распорная втулка-вал с номинальным диаметром d = 48 мм.

Условие работы для соединения: нагрузка спокойная, без ударов, толчков и вибраций; детали металлические, сопряжение замкнутое.

2.1.1 Выбрать и обосновать систему, квалитет и посадку соединения

Распорная втулка распирает подшипник при помощи соединительного фланца. В данном соединении она не несет никакой нагрузки (радиальной), но так как она обеспечивает герметичность подшипникового узла со стороны вала, то требуется посадка с гарантированным, но незначительным натягом. Поэтому в качестве системы выбираем систему вала. Квалитет вала - Ш, квалитет отверстия (внутренний диаметр распорной втулки) - Ш, т.е. соединение Ш. Посадка обеспечивает неподвижность, герметичность и необходимую соосность соединения, а также его демонтаж.

2.1.2 Определить предельные отклонения соответствующие выбранной посадке

Таблица №2.1

Поле допуска	Предельные отклонения
	Верхнее, es, мм	Нижнее, ei, мм
Отверстие, R7	- 0.025	0
Вал, h7	0	- 0.025

2.1.3 Установить шероховатость сопрягаемых поверхностей и выбрать окончательный вид обработки

Принимаем нормальную точность изготовления, т.е. Тф = 60%Тр

Шероховатость отверстия Ra ? 0.8 [8]

Шероховатость вала Ra ? 0.8 [8]

Окончательный метод обработки вала - шлифование чистовое Ra (0,8…1,6))мкм - оптимальное шероховатость для данного вида обработки достижимое квалитет 6;

Окончательный метод обработки отверстия - развертывание чистовое Ra (0,8…1,6))мкм - оптимальное шероховатость для данного вида обработки. Достижимый квалитет 7.

2.1.4 Выбрать средства измерения деталей соединения

При выборе должно соблюдаться следующее неравенство:

д > ?lim, (2.1)

где д - допустимая погрешность измерения, мкм., принимается в зависимости от номинального размера и квалитета изготовления; ?lim - предельная погрешность измерения, мкм.

Выбираем измерительный инструмент для контроля отверстия Ш.

По [7] определяем допустимую погрешность измерения д = 5 мкм. Согласно [7] для контроля отверстия Ш выбираем нутромер индикаторный с ценой деления отсчётного устройства 0.01 мм, со следующими условиями измерения: температурный режим 20 ± 5єС, предельная погрешность средства измерения ?lim = 4 мкм. Условие соблюдается 5 > 4 мкм. Измерительный инструмент по [7] НИ - 18-50-1 ГОСТ 868 - 82.

Выбираем измерительный инструмент для контроля вала Ш.

По [7] определяем допустимую погрешность измерения д = 5 мкм. Согласно [7] для контроля вала Ш выбираем микрометр гладкий с величиной отсчёта 0.01 мм, при настройке на нуль по установочной мере, со следующими условиями измерения: температурный режим 20 ± 5єС, предельная погрешность средства измерения ?lim = 3 мкм. Условие соблюдается 5 > 3 мкм. Измерительный инструмент по [7] МК - 50 - 1

ГОСТ 6507 - 78.

Задано соединение Соединение -6 - шестерня-вал. диаметром d = 48 мм.

2.2.1 Выбрать и обосновать систему, квалитет и посадку соединения

Условие работы соединения: нагрузка спокойная, без ударов, толчков и вибраций; детали металлические, сопряжение замкнутое. Шестерня коническая участвует в зацеплении и воспринимает осевые и Радиальные нагрузки, крутящий момент с вала на неё передается при помощи призматической шпонки и гарантированного натяга между деталями, поэтому требуется посадка с гарантированным натягом. В качестве системы выбираем систему вала. Квалитет вала - Ш, квалитет отверстия (внутренний диаметр шестерни) - Ш, т.е. соединение Ш. Посадка обеспечивает, неподвижность, герметичность и необходимую центрацию соединения, а также его демонтаж.

2.2.2 Определить предельные отклонения соответствующие выбранной посадке

Таблица №2.2

Поле допуска	Предельные отклонения
	Верхнее, es, мм	Нижнее, ei, мм
Отверстие, Р6	-0.021	-0.037
Вал, r6	+0.050	+0.034

2.2.3 Установить шероховатость сопрягаемых поверхностей и выбрать окончательный вид обработки

Принимаем нормальную точность изготовления, т.е. Тф = 60%Тр

Шероховатость отверстия Ra ? 1,6 [8]

Шероховатость вала Ra ? 1,6 [8]

Окончательный метод обработки вала - шлифование чистовое Ra (1.6…2.5)мкм - оптимальное шероховатость для данного вида обработки достижимое квалитет 6;

Окончательный метод обработки отверстия - шлифование чистовое Ra (1.6…2.5)мкм - оптимальное шероховатость для данного вида обработки достижимое квалитет 7.

2.2.4 Выбрать средства измерения деталей соединения

При выборе должно соблюдаться следующее неравенство:

д > ?lim, (2.1)

где д - допустимая погрешность измерения, мкм., принимается в зависимости от номинального размера и квалитета изготовления; ?lim - предельная погрешность измерения, мкм. Выбираем измерительный инструмент для контроля отверстия Ш.

По [7] определяем допустимую погрешность измерения д = 5 мкм. Согласно [7] для контроля отверстия Ш выбираем нутромер индикаторный с ценой деления отсчётного устройства 0.01 мм, со следующими условиями измерения: температурный режим 20 ± 5єС, предельная погрешность средства измерения ?lim = 4 мкм. Условие соблюдается 5 > 4 мкм. Измерительный инструмент по [7] НИ - 18-50-1 ГОСТ 868 - 82.

Выбираем измерительный инструмент для контроля вала Ш.

По [7] определяем допустимую погрешность измерения д = 5 мкм. Согласно [7] для контроля вала Ш выбираем микрометр гладкий с величиной отсчёта 0.01 мм, при настройке на нуль по установочной мере, со следующими условиями измерения: температурный режим 20 ± 5єС, предельная погрешность средства измерения ?lim = 3 мкм. Условие соблюдается 5 > 3 мкм. Измерительный инструмент по [7] МК - 50 - 1 ГОСТ 6507 - 78.

Задано соединение -12 - соединительный фланец - вал. Шлицы 8х42х48.

2.3.1 Выбрать и обосновать систему, квалитет и посадку соединения

Условие работы соединения: нагрузка спокойная, без ударов, толчков и вибраций; детали металлические, сопряжение замкнутое. Соединение между шпонкой и деталями посадка с натягом, т.к. она более приемлема в данном соединении. Для отверстия выбираем - IT 7,а для вала выбираем - IT 6.Посадку выбираю Ш 48Н7/p6 т.к. она обеспечивает неподвижность, герметичность и необходимую центрацию соединения, а также его демонтаж.

2.3.2 Определить предельные отклонения соответствующие выбранной посадке

Таблица №2.1

Поле допуска	Предельные отклонения
	Верхнее, es, мм	Нижнее, ei, мм
Отверстие, H7	+ 0.025	0
Вал, p6	+ 0.042	+ 0.026

2.3.3 Установить шероховатость сопрягаемых поверхностей и выбрать окончательный вид обработки

Принимаем нормальную точность изготовления, т.е. Тф = 60%Тр

Шероховатость отверстия Ra ? 1,6 [8]

Шероховатость вала Ra ? 0,8 [8]

Окончательный метод обработки вала - шлифование чистовое Ra (0,4…3,2)мкм - оптимальное шероховатость для данного вида обработки достижимое квалитет 6;

Окончательный метод обработки отверстия - развертывание чистовое Ra (0,032…2,5)мкм - оптимальное шероховатость для данного вида обработки. Достижимый квалитет 7.

2.3.4 Выбрать средства измерения деталей соединения

При выборе должно соблюдаться следующее неравенство:

д > ?lim, (2.1)

где д - допустимая погрешность измерения, мкм., принимается в зависимости от номинального размера и квалитета изготовления; ?lim - предельная погрешность измерения, мкм.

Выбираем измерительный инструмент для контроля отверстия
Ш 48Н7.

По [7] определяем допустимую погрешность измерения д = 5 мкм. Согласно [7] для контроля отверстия Ш 48Н7 выбираем нутромер индикаторный с ценой деления отсчётного устройства 0.01 мм, со следующими условиями измерения: температурный режим 20 ± 5єС, предельная погрешность средства измерения ?lim = 4 мкм. Условие соблюдается 5 > 4 мкм. Измерительный инструмент по [7] НИ - 18-50-1 ГОСТ 868 - 82.

Выбираем измерительный инструмент для контроля вала Ш 48р6.

По [7] определяем допустимую погрешность измерения д = 5 мкм. Согласно [7] для контроля вала Ш 48р6 выбираем микрометр гладкий с величиной отсчёта 0.01 мм, при настройке на нуль по установочной мере, со следующими условиями измерения: температурный режим 20 ± 5єС, предельная погрешность средства измерения ?lim = 3 мкм. Условие соблюдается 5 > 3 мкм. Измерительный инструмент по [7] МК - 50 - 1 ГОСТ 6507 - 78.

Задание №3

РАСЧЁТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Задано: подшипник качения 7211, черт. 12, сопряжение 9,10.

3.1 Конструктивные размеры подшипника и вид напряжения наружного и внутреннего колец

Подшипник роликовый однорядный нулевого класса точности.

d = 55 мм, D =100 мм, В = 22,75 мм, [1]

Внутреннее кольцо подшипника вращается вместе с валом - испытываем циркуляционный вид нагружения, поэтому посадка надо выбирать с натягом.

Наружное кольцо установлено в корпус неподвижно - испытываем местный вид нагружения, поэтому посадку надо выбирать с зазором.

3.2 Выбрать, исходя из условий эксплуатации, рекомендуемые посадки наружного и внутреннего колец подшипника

Определяем рекомендуемую посадку внутреннего кольца на вал, при нормальном режиме работы

Ш [5]

Определяем рекомендуемую посадку наружного кольца в корпус, при нормальном режиме работы

Ш [5]

3.3 Определить предельные отклонения посадочных поверхностей вала и отверстия в корпусе, колец подшипника, получаемые зазоры и натяги

Ш [5]

Ш [5]

Определяем натяги сопряжения вала с внутренним кольцом подшипника

Nmax = es-EI, (3.1)

Nmin = ei-ES, (3.2)

где Nmax, Nmin - наибольший и наименьший натяг, мкм.

Nmax = 21-(-15) =36 мкм

Nmin = 2-0=2 мкм

Определяем зазор сопряжения наружного кольца подшипника и отверстия корпуса.

Smax = ES-ei, (3.4)

Smin = EI-es, (3.5)

где Smax, Smin - наибольший и наименьший зазор, мкм.

Smax=35-(-15) =50 мкм

Smin=0-0=0 мкм

3.4 Устанавливаем технические требования к посадочным поверхностям вала и отверстия. [5]

Таблица№3.1

	Шероховатость по Ra , мкм	Допуск круглости, мкм	Допуск профиля продол. сечения, мкм	Допуск на торцевое биение, мкм
Вал	1.25	5	8	25
Отверстие	2,5	9	12	54

Соединение с внутренним кольцом подшипника

N_max=es-EI=0,021-(-0,015)=0,036 мм

N_min=ei-ES=0,002-0=0,002 мм

T=N_max-N_min=0,036-0,002=0,034 мм

Проверка: T=T_вал+T_отв=0,015+0,019=0,034 мм

Соединение с внешним кольцом

S_max=ES-ei=0,035-(-0,015)=0,050 мм

S_min=EI-es=0-0=0 мм

T=S_max-S_min=0,050-0=0,050 мм

Проверка: T=T_вал+T_отв=0,015+0,035=0,050 мм

РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ

Задано замыкающее звено A_У черт. 12

Исходя из условий эксплуатации установить номинальное значение замыкающего звена и его допуск

Последняя ступень вала является местом посадки конической шестерни, и её длина должна обеспечивать надежную посадку шестерни. Расчет номинального размера

A_У = 310-105-45-35-65=310-250=60 мм

Так как никаких дополнительных указаний не приведено в задании, то считаем предельные отклонения линейных размеров по ±IT14/2:

- А₄ - линейный размер 105 мм - допуск ±0,4 мм;

- А₃ - линейный размер 45 мм - допуск ±0,3 мм;

- А₂ - линейный размер 35 мм - допуск ±0,3 мм;

- А₁ - линейный размер 65 мм - допуск ±0,4 мм;

- А₅ - линейный размер 310 мм - допуск ±0,7 мм.

Расчет минимума

105_-0,4+45_-0,3+35_-0,3+65_-0,4=250_-1,4=248,6 мм

Расчет максимума

105^+0,4+45^+0,3+35^+0,3+65^+0,4=250^+1,4=251,4 мм

Определение минимального размера замыкающего звена

310^+0,7 - 250^+1,4=310,7-251,4=59,3 мм

Определение максимального размера замыкающего звена

310_-0,7 - 250_-1,4=309,3-248,6=60,7 мм

Определение верхнего предельного отклонения

60,7 - 60,0=0,7 мм

Определение нижнего предельного отклонения

60 - 59,3=0,7 мм

Размер замыкающего звена 60±0,7 мм.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т. 2. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 559 с., ил.

2. Белкин И. М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости): Учеб. Пособие для студентов машиностроительных специальностей высших технических заведений. - М.: Машиностроение, 1993 - 528с.: ил.

3. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч. 1/Под ред. В. Д. Мягкова. - 5-е изд. перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978 - 544 с., ил.

4. Серый И. С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 367с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

5. Куимов Ю. Е. « Методическое указание по выполнению курсовой работы»,1998 г.

Размещено на Allbest.ru