Выбор и расчет посадок типовых соединений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный

технический университет»

Институт КПМТО

Кафедра «Технология машиностроения»

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Выбор и расчет посадок типовых соединений

Студент группы 5ММб-1 О.А. Богданова

Преподаватель В.В. Алтухова

2016



Содержание

1. Задания и последовательность решения задач

2. Решение задач

Список использованных источников



1. Задания и последовательность решения задач

Вариант №1

Задача 1	Задача 2	Задача 3	Задача 4
50 (1-9)	7307 (1-7,8)	50 (1-5)	61316 (22-4)
В задаче 1: 50 - номинальный размер соединения; 1 - номер чертежа (узел планетарного редуктора); 9 - номер соединения (корпус - распорная втулка). В задаче 2: 7307 - номер подшипника; 1 - номер чертежа (узел планетарного редуктора); 7,8 - номера соединения подшипника с валом и корпусом. В задаче 3: 50 - диаметр вала; 1 - номер чертежа (узел планетарного редуктора); 5 - номер соединения (шестерня - шпонка - вал). В задаче 4: 61316 - zdD; 22 - номер чертежа (вал шлицевый с непередвигающимися блоками шестерен); 4 - номер соединения (зубчатое колесо - шлицевый вал).

Задача 1: Расчет посадок гладких цилиндрических соединений

1 Для указанного в задании соединения, исходя из условий работы, выбрать систему допусков и посадок деталей соединения, квалитеты, назначить посадку.

2 Определить предельные размеры деталей соединения, допуски размеров отверстия и вала, предельные зазоры или натяги, допуск посадки.

3 Установить значения погрешностей форм и рассчитать значения шероховатости поверхностей деталей соединения.

4 Построить схему расположения полей допусков с указанием числовых значений всех параметров.

5 Выполнить чертежи деталей, входящих в соединение, сборочный чертеж соединения, поставив размеры, значение шероховатости поверхности и погрешности форм.

Задание 2: Расчёт посадок подшипников качения

1 Определить размеры и класс точности подшипника, вид нагружения колец и посадки по сапрягаемым поверхностям.

2 Определить предельные размеры сопрягаемых деталей, рассчитать зазоры и натяги в соединениях.

3 Установить допустимые значения шероховатости и рассчитать значения отклонений формы посадочных поверхностей.

4 Построить схемы расположения полей допусков деталей подшипникового соединения.

5 Выполнить чертежи посадочных поверхностей вала и корпуса, выполнить сборочный чертеж соединения.

Задание 3: Расчёт посадок шпоночных соединений

1 Определить размеры шпонки, шпоночных пазов вала и втулки.

2 Определить характер сопряжения шпонки с валом и втулкой, назначить посадки.

3 Определить предельные размеры сопрягаемых поверхностей, рассчитать зазоры и натяги в соединениях.

4 Построить схему расположения полей допусков деталей шпоночного соединения.

5 Рассчитать значения погрешностей расположения и установить значения шероховатости поверхностей деталей соединения.

6 Выполнить чертёж соединений и отдельно деталей соединения с указанием размеров, допусков и шероховатости поверхностей.

Задание 4: Расчёт посадок шлицевых соединений

1 Определить основные размеры деталей шлицевого соединения, выбрать способ центрирования.

2 Назначить посадки по сопрягаемым поверхностям шлицевых соединений.

3 Определить предельные размеры сопрягаемых поверхностей, рассчитать зазоры и натяги в соединениях.

4 Построить схемы расположения полей допусков деталей шлицевого соединения.

5 Установить значения погрешностей расположения, назначить значения шероховатости по сопрягаемым поверхностям шлицевых соединений.

6 Выполнить сборочный чертеж соединения и отдельно деталей с указанием размеров, посадок и шероховатости поверхности.

цилиндрический подшипник шлицевой шпоночный

2. Решение задач

Задание 1: Расчёт посадок гладких цилиндрических соединений

1 Для указанного в задании соединения, исходя из условий работы, выбрала систему допусков и посадок деталей соединения, квалитеты, назначила посадку согласно рекомендациям по таблице А.1 [2] :

2 По номинальным размерам (D и d) и полям допусков, пользуясь данными таблиц А.2 и А.3 [2] , нашла значения предельных отклонений размеров посадочного отверстия втулки (ES и EI) и посадочной поверхности вала (es и ei):

ES=+0,025

EI=0

еs=-0,025

ei=-0,050

Рассчитала значения предельных размеров деталей:

- для диаметра отверстия:

=D+ES=50+0,025=50,025

=D+EI=50+0=50

- для диаметра вала:

=d+es=50-0,025=49,975

=d+ei=50-0,050=49,950

Нашла допуски размеров отверстия и вала:

TD==50,025-50=0,025

Td==49,975-49,950=0,025

Рассчитала значения максимального и минимального зазоров:

==50,025-49,950=0,075

==50-49,975=0,025

Т.к. значения максимального и минимального зазоров положительные, то имеет место посадка с гарантированным зазором. Определила допуск посадки с зазором:

TS=0,075-0,025=0,050

Произвела проверку правильности расчёта допуска посадки по формуле:

=TD+Td=0,025+0,025=0,050

3 Т.к. отдельные участки поверхности участвуют в подшипниковом соединении, принимается повышенная геометрическая точность.

По таблице А.4 [2] определила степень точности формы: 5 для вала и 5 для отверстия.

По таблице А.5 [2] нашла значения допуска цилиндричности поверхности отверстия и вала: для вала=5 мкм и для отверстия=5 мкм.

Определила допускаемые значения параметра шероховатости Ra:

- для отверстия Ra=0,05*TD=0,05*0,025=0,00125=1,25мкм

- для вала Ra=0,05*Td=0,05*0,025=0,00125=1,25мкм

По таблице А.6 [2] подобрала стандартные значения Ra - ближайшие рассчитанным значениям:

Для вала: Ra=1,25 мкм

Для отверстия: Ra=1,25 мкм

4 Построила схему расположения полей допусков с указанием числовых значений всех рассчитанных параметров:

Рисунок 1

5 Выполнила чертежи деталей, входящих в соединение, сборочный чертеж соединения, поставила размеры, значения шероховатости поверхности и погрешности форм (приложение А).

Задание 2: Расчёт посадок подшипников качения

1 Для указанного в задании номера подшипника определила размеры подшипника: диаметр внутреннего кольца подшипника d=35, наружный диаметр наружного кольца подшипника D=80, ширину подшипника В=21 пользуясь данными таблиц [3].

Назначила класс точности подшипника - нормальный.

По таблице А.9 определила вид нагружения внутреннего - циркуляционное и наружного - местное колец подшипника.

Выбрала поля допусков корпуса и вала по таблицам А.12 и А.13:

H7, k6

2 Определила предельные размеры сопрягаемых деталей:

- для наружного диаметра наружного кольца подшипника:

=+=80+0=80

=+=80-0,013=79,987

T==80-79,987=0,013

и - верхнее и нижнее отклонения наружного диаметра наружного кольца подшипника, найденные по таблице А.10 с учетов выбранного класса точности подшипника;

- для диаметра отверстия внутреннего кольца подшипника:

=+=35+0=35

=+=35-0,012=34,988

==35-34,988=0,012

и - верхнее и нижнее отклонения диаметра отверстия внутреннего кольца подшипника, найденные по таблице А.11 [2] с учетом выбранного класса точности подшипника;

- для диаметра отверстия корпуса:

=D+ES=80+0,03=80,03

=D+EI=80+0=80

TD==80,03-80=0,03

Где D=, ES и EI - верхнее и нижнее отклонения диаметра отверстия корпуса, найденные по таблице А.3 [2] ;

- для диаметра вала:

=d+es=35+0,018=35,018

=d+ei=35+0,002=35,002

Td=35,018-35,002=0,016



Где d=, es и ei - верхнее и нижнее отклонения диаметра вала, найденные по таблице А.2 [2] .

Рассчитала зазоры и натяги в соединениях внутреннее кольцо подшипника-вал и наружное кольцо подшипника-корпус, определила допуски соответствующей посадки:

- внутреннее кольцо подшипника-вал:

= - =35-35,002=-0,002

= - =34,988-35,018=-0,03

= - =35,018-34,988=0,03

= - =35,002-35=0,002

TN==0,03-0,002=0,028

=TD + Td=0,016+0,012=0,028

наружное кольцо подшипника-корпус:

= - =80,03-79,987=0,043

= - =80-80=0

= - =80-80=0

= - =79,987-80,03=-0,043

==0,043-0=0,043

=TD + Td=0,03+0,013=0,043

3 Установила допустимые значения шероховатости посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса по таблице А.14 [2] , определила допуски цилиндричности:

Ra=1,25 мкм - для вала и отверстия

Рассчитала значения отклонений от цилиндричности посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса под подшипники качения:

- для вала: 0,2ЧTd=0,2Ч0,016=0,0032

- для отверстия:0,2ЧTD=0,2Ч0,03=0,006

При повышенной относительной геометрической точности отклонение от цилиндричности равно 0,2 от допуска на размер.

4 Построила схемы расположения полей допусков деталей подшипникового соединения:

Рисунок 2

5 Выполнила чертежи посадочных поверхностей вала и корпуса, выполнила сборочный чертеж соединения (приложение Б).

Задание 3: Расчёт посадок шпоночных соединений

1 По диаметру вала (d=50) в таблице А.15 [2] определила размеры шпонки:

b=14 - ширину шпонки, h=9 - высоту шпонки, =5,5;=3,8.

2 Определила характер сочетания сопряжения шпонки с валом и втулкой - нормальное.

Назначила посадки по посадочному размеру b для шпонки, для паза вала, для паза втулки:

14 и 14

По таблице А.17 [2] определила поля допусков для высоты шпонки, глубины пазов, длины шпонки, длины пазов и отклонения для размеров вала (d-) и втулки (D +).

(d-) = 50-5,5=

(D +) =50+3,8=

3 Определила предельные отклонения по таблицам А.2 [2] и А.3 [2] , предельные размеры и допуск размера ширины шпонки, ширины паза втулки и ширины паза вала:

- ширины паза втулки:

=d + es=14+0,021=14,021

=d + ei=14-0,021=13,979

Td=- =14,021-13,979=0,042

- ширины шпонки:

=D+ES=14+0=14

=D+EI=14-0,043=13,957

TD==14-13,957=0,043

ширины паза вала:

=d + es=14+0=14

=d+ei=14-0,043=13,957

Td=- =14-13,957=0,043

Определила предельные значения и допуски зазоров и натягов между пазом втулки и шпонкой и между пазом вала и шпонкой:

- между пазом втулки и шпонкой:

==14,021-13,957=0,064

==13,979-14=-0,021

==14-13,979=0,021

==13,957-14,021=-0,064

T(S,N)=+=0,021+0,064=0,085

=TD+Td=0,043+0,042=0,085

- между пазом вала и шпонкой:

==14-13,957=0,043

==13,957-14=-0,043

==14-13,957=0,043

==13,957-14=-0,043

T(S,N)=+=0,043+0,043=0,086

=TD+Td=0,043+0,043=0,086

4 Построила схему расположения допусков деталей соединения:

Рисунок 3

5 Рассчитала отклонение от параллельности плоскости симметрии паза относительно оси шпоночного паза по длине паза равно:

0,5*=0,5*0,043=0,0215~20 мкм

Рассчитала отклонение от симметричности шпоночного паза относительно оси при соединении с одной шпонкой равно:

2*=2*0,043=0,086~80 мкм

Рассчитанные значения отклонений от параллельности и симметричности округлила, используя таблицу А.7 [2] .

Установила значения шероховатости поверхностей деталей соединения по таблице А.18 [2] : Ra=5,0 мкм для паза вала, Ra=2,5 мкм для шпонки, Ra=20 мкм для паза втулки.

6 Выполнила чертеж соединений и отдельно деталей шпоночного соединения с указанием размеров, допусков и шероховатости поверхностей (приложение В).

Задание 4: Расчёт посадок шлицевых соединений

1 По данным задания и таблицы А.21 [2] определила размер ширины зуба b=3,5 прямобочного шлицевого соединения.

Выбрала способ центрирования: центрирование по D.

2 Назначила посадки по сопрягаемым поверхностям шлицевых соединений, пользуясь данными таблицы А.19:

Для D:

Для b:

Записала обозначение выбранного шлицевого соединения:

D - 6Ч13Ч16Ч3,5

3 Определила значения предельных отклонений по данным таблиц А.2 и А.3, предельных размеров, допусков размеров сопрягаемых поверхностей (внутренние диаметры втулки и вала, наружные диаметры втулки и вала, боковые поверхности зубьев втулки и вала):

- по внутреннему диаметру:



=d+es=13+0,11=13,11

=d+ei=13+0=13

==13,11-13=0,11

=d+es=13+0=13

=d+ei=13-1=12

==13-12=1

- по наружному диаметру:

=D+ES=16+0,018=16,018

=D+EI=16+0=16

==16,018-16=0,018

=D+ES=16+0,0055 = 16,0055

=D+EI=16-0,0055 = 15,9945

==16,0055-15,9945=0,011

- по боковой поверхности зубьев:

=b + es=3,5+0,028=3,528

=b + ei=3,5+0,01=3,51

==3,528-3,51=0,018

= b + es=3,5-0,01=3,49

= b + ei=3,5-0,022=3,478

==3,49-3,478=0,012

Определила предельные значения и допуски зазоров и натягов в соединениях вала и втулки по внутреннему диаметру, вала и втулки по наружному диаметру, вала и втулки по боковой поверхности зубьев:



- по внутреннему диаметру:

==13,11-12=1,11

==13-13=0

==13-13=0

==12-13,11=-1,11

TS==1,11-0=1,11

=+=1+0,11=1,11

- по наружному диаметру:

==16,018-15,9945=0,0235

==16-16,0055=-0,0055

==16,0055-16=0,0055

==15,9945-16,018=-0,0235

T(S, N)=+=0,0235+0,0055=0,029

=+=0,018+0,011=0,029

- по боковой поверхности зубьев:

==3,528-3,478=0,05

==3,51-3,49=0,02

TS==0,05-0,02=0,03

==0,018+0,012=0,03

4 Построила схемы расположения полей допусков для соединений вала и втулки по внутреннему диаметру, по наружному диаметру, по боковой поверхности зубьев:

- по наружному диаметру:

Рисунок 4

- по боковой поверхности зубьев:

Рисунок 5

- по внутреннему диаметру:

Рисунок 6

5 Установила значения отклонений от симметричности боковых сторон шлицев в диаметральном выражении по отношению к оси симметрии центрирующего элемента по таблице А.20 [2] : 0,012 мм.

Назначила значения шероховатости по сопрягаемым поверхностям шлицевых соединений по таблице А.22 [2] :

Ra=1,25 - для впадины отверстия

Ra=0,63 - для зуба вала

- по центрирующей поверхности:

Ra=1,25 - для отверстия

Ra=0,63 - для вала

- по нецентрирующей поверхности:

Ra=2,5 - для отверстия

Ra=2,5 - для вала

6 Выполнила сборочный чертеж шлицевого соединения и отдельно деталей с указанием размеров, посадок и шероховатости поверхности (приложение Г).



Список использованных источников

1. Выбор и расчёт посадок типовых соединений: методические указания к выполнению расчетно-графического задания по курсу «Нормирование точности и технических измерений» / сост. В. В. Алтухова, О. И. Медведева, А. С. Верещагина. - Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2013. - 32 с.

2. Выбор и расчёт посадок типовых соединений: методические указания к выполнению расчетно-графического задания по курсу «Нормирование точности и технических измерений» / сост. В. В. Алтухова, О. И. Медведева. - Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2013. - 34 с.

3. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т. 2 / В. И. Анурьев. - М. : Машиностроение, 1981.

Размещено на Allbest.ru