Оптимизация норм точности деталей, узлов и агрегатов
Обзор литературных источников и нормативных документов о качестве и конкурентоспособности промышленной продукции. Расчет и выбор сопряжений и посадок для подшипников качения. Определение экономической эффективности мероприятий по стандартизации.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.12.2018 |
Размер файла | 2,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Ухтинский государственный технический университет
Кафедра метрологии, стандартизации и сертификации
Курсовая работа
«Оптимизация норм точности деталей, узлов и агрегатов»
Романова Альбина Сергеевна
УХТА - 2017 г.
Задание
Исходные данные (рис.1): шестерня 8 свободно вращается на валу 2 при отключенной полумуфте 7. При включении кулачковой полумуфты 7 вращение от шестерни 8 передаётся шлицевому валу 2, вращающемуся в подшипниках 5 и 11, и шестерне 6.
Рис. 1. Узел к заданию В:
1- крышка; 2 - шлицевой вал; 3 - стакан; 4 - корпус; 5 - шарикоподшипник; 6 - шестерня; 7 - кулачковая полумуфта; 8 - шестерня; 9 - втулка; 10 - распорная втулка; 11 - шарикоподшипник; 12 - корпус; 13 - стакан; 14 - крышка.
Таблица 1. Посадка с натягом, сопряжение деталей 4 - 5.
Параметры |
Варианты |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
||
30 |
18 |
33 |
26 |
37 |
42 |
30 |
25 |
25 |
26 |
||
мкм |
77 |
99 |
103 |
117 |
130 |
142 |
93 |
100 |
105 |
105 |
|
d, мм |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
40 |
55 |
45 |
50 |
Таблица 2. Посадка с зазором, сопряжение деталей 3-5.
Параметры |
Варианты |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
||
60 |
30 |
118 |
70 |
128 |
70 |
105 |
123 |
49 |
56 |
||
мкм |
150 |
102 |
240 |
177 |
230 |
160 |
234 |
236 |
128 |
173 |
|
d, мм |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
30 |
45 |
35 |
25 |
Таблица 3. Расчет и выбор посадок для подшипников качения, сопряжение деталей 3-6-7.
Параметр |
Варианты |
||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Радиальное усилие R, кН |
4,2 |
3,2 |
3,4 |
3,6 |
3,8 |
4,0 |
4,2 |
4,4 |
4,6 |
4,8 |
|
Класс точности подшипника |
0 |
6 |
0 |
6 |
0 |
6 |
0 |
6 |
0 |
6 |
|
Группа зазора |
9 |
Нор- маль- ная |
7 |
8 |
7 |
8 |
Нор- маль- ная |
9 |
8 |
9 |
|
Кольцо, которое вращается |
внутреннее |
наружное |
внутреннее |
наружное |
внутреннее |
||||||
Подшипник |
406 |
114 |
118 |
210 |
212 |
218 |
308 |
406 |
310 |
408 |
|
Внутренний диаметр вала , мм |
8 |
20 |
30 |
15 |
25 |
35 |
10 |
8 |
15 |
20 |
|
Характер нагрузки |
Перегрузка до 125% |
Перегрузка до 150% |
Перегрузка до 200% |
Таблица 4. Параметры размерной цепи
Варианты |
|||||||
1 |
53 |
30 |
85 |
2 |
+0,2 |
-0,2 |
|
2 |
40 |
34 |
75 |
1 |
+0,15 |
-0,18 |
|
3 |
45 |
35 |
82 |
2 |
+0,17 |
-0,13 |
|
4 |
44 |
35 |
80 |
1 |
+0,1 |
-0,3 |
|
5 |
48 |
30 |
80 |
2 |
+0,12 |
-0,25 |
|
6 |
48 |
36 |
85 |
1 |
+0,25 |
-0,12 |
|
7 |
50 |
38 |
90 |
2 |
+0,15 |
-0,15 |
|
8 |
56 |
38 |
95 |
1 |
+0,16 |
-0,24 |
|
9 |
50 |
40 |
92 |
2 |
+0,1 |
-0,28 |
|
0 |
40 |
30 |
71 |
1 |
+0,14 |
-0,13 |
Введение
В машино- и приборостроении широко используют стандартные нормативно-технические документы, стандартные детали, а также комплектующие изделия, изготовленные на специализированных предприятиях, поэтому взаимозаменяемость базируется на стандартизации и способствует ее развитию, а также развитию специализаций и кооперированию в промышленности.
Взаимозаменяемость - это способность объекта быть использованным без модификаций вместо другого для выполнения тех же требований (ИСО 8402:1994).
В технической сфере взаимозаменяемостью называется принцип конструирования, производства и эксплуатации машин, обеспечивающий возможность сборки или замены в процессе ремонта независимо изготовленных соединяемых деталей и узлов без их дополнительной обработки и подгонки (при условии, что эксплуатационные показатели машины будут совмещаемыми).
Основная цель курсового проектирования:
а) овладеть приемами и методами взаимозаменяемости, определения норм точности деталей, узлов и агрегатов с оценкой уровня качества и экономической эффективности мероприятий по стандартизации.
б) приобрести навыки оформления рабочих чертежей деталей и установления размерных цепей узлов и агрегатов.
Раздел 1. Обоснование проекта
1.1 Обзор литературных источников и нормативных документов по конкурентоспособности и качеству промышленной продукции
Долголетний опыт борьбы за качество в нашей стране и за рубежом показал, что никакие эпизодические, разрозненные мероприятия не могут обеспечить устойчивое улучшение качества. Эта проблема может быть решена только на основе четкой системы постоянно действующих мероприятий. На протяжении нескольких десятилетий создавались и совершенствовались системы качества (СК). На современном этапе принята СК, установленная в международных стандартах - ИСО серии 9000. Требования к СК дополняют технические требования к продукции. Фундаментальным понятием в учении о СК является понятие «процессы жизненного цикла» (ЖЦП).
Жизненный цикл продукции представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов изменения состояния продукции при ее создании и использовании. Существует понятие этапа жизненного цикла продукции - условно выделяемой его части, которая характеризуется спецификой производимых на этом этапе работ и конечными результатами.
Неразрывность этапов ЖЦП подсказала исследователям проблемы качества модель обеспечения качества в виде непрерывной цепи (окружности), составляющими которой служат отдельные этапы ЖЦП (рис.1). Эту модель раньше называли петлей качества (спиралью качества), а в последней версии ИСО 9000 - «процессами жизненного цикла продукции». Важнейшее требование к СК состоит в том, что управление качеством должно охватывать все этапы ЖЦП.
Рис. 2. Процессы жизненного цикла продукции и «треугольник качества»
На этапе маркетинговых исследований осуществляется систематическая работа по изучению рынка сбыта и требований потребителей к продукции предприятия; условий эксплуатации продукции; возможности поставщиков материальных ресурсов в отношении качества и дисциплины поставок.
На этапе проектирования и разработки продукции, выявленные по результатам маркетинга потребительские требования трансформируются в технические требования. Итогом проектирования являются техническое задание (задание технических характеристик нового изделия), техническая документация (конструкторская и технологическая документация) и опытный образец.
В процессе закупок организация оценивает и выбирает поставщиков на основе их способности поставлять продукцию в соответствии с требованиями организации.
В процессе производства осуществляются подготовка и обеспечение технологического процесса изготовления и ремонта продукции; отработка и проверка технологического процесса и овладение практическими приемами изготовления продукции со стабильными значениями показателей и в заданном объеме выпуска.
Проверка продукции включает в себя контроль, измерения и испытания (при необходимости), осуществляемые на всех этапах ЖЦП. Заключительным этапом проверки является приемочный контроль, по результатам которого должно быть подтверждено соответствие готовой продукции установленным требованиям.
Упаковывание и хранение должны способствовать сохранению качества в сферах производства и обращения (часть ЖЦП от отгрузки ее изготовителем до получения конкретным потребителем), при погрузочно-разгрузочных работах, транспортировании, хранении на сладах.
Распределение и реализация заключаются в закупке товаров оптовыми организациями с целью осуществления продажи магазинам и отпуск розничными организациями товаров покупателям. На этом этапе субъектом управления качеством становится персонал организации сферы услуг. При этом продолжается предоставлении услуги, в частности осуществляется обслуживание потребителя услуги. Основная задача исполнителей услуги - обеспечение качества услуги и высокой культуры обслуживания.
На этапе эксплуатации (использования и потребления) к управлению подключается потребитель продукции. От того, насколько грамотно он использует (эксплуатирует) продукцию, будет, в частности, зависеть срок ее службы.
На стадии утилизации необходимо предупредить вредное воздействие использованной продукции на окружающую природную среду.
Этапом утилизации не заканчивается деятельность организации. К этому сроку, а практически еще раньше, организация начинает изучать предполагаемые потребности, уточнять текущие потребности и после маркетинговой деятельности приступает к проектированию новой продукции. Так возникает новый виток деятельности в области качества - от этапа маркетинга до этапа утилизации и т.д.
1.2 Анализ существующих методов и способов нормирования и контроля точности
В изделиях машиностроения широко используют полную взаимозаменяемость. В отношении нормирования и контроля элементов деталей в машиностроении речь идет о точности геометрических параметров четырех элементов.
Во-первых, это точность размера. Размер детали должен находиться в определенных пределах и отличаться от заданного не более чем на определенное значение. Нормирование точности в отношении размера заключается в указании отклонений от номинального размера.
Во-вторых, это точность формы. В машиностроении элементы детали должны иметь определенную геометрическую форму (цилиндр, плоскость, сфера и т.д.). В этом случае точность нормируется как допускаемое искажение конфигурации по сравнению с идеально правильной формой. Нормирование точности формы заключается в указании значений, насколько форма может отличаться от идеальной.
В-третьих, это точность расположения поверхностей. Любая деталь состоит из набора элементов определенной формы. Эти элементы должны быть расположены один относительно другого в заданном положении. При нормировании требуется указать допускаемые значения, насколько одна поверхность может смещаться относительно другой.
В-четвертых, это точность по шероховатости поверхности. После любого вида обработки поверхность детали будет иметь неровности. Поэтому возникает необходимость нормировать точность в отношении степени приближения реальной поверхности, полученной после обработки, к идеальной в отношении малых неровностей на этих поверхностях. Нормировать точность в отношении шероховатости -- это значит установить допускаемые значения, в основном, высоты неровностей на рассматриваемых поверхностях.
Раздел 2. Технологическая часть
2.1 Расчет и выбора сопряжений
2.1.1 Расчет и выбор неподвижной посадки
Исходные данные: номинальный размер сопряжения диаметром 30 мм;
Решение.
Выбираем систему посадок из принципа предпочтительности: вал ступенчатый - система отверстия.
Допуск посадки:
Число единиц допуска посадки
.
Номинальный размер диаметра 30 мм находится в интервале размеров свыше 30 мм до 50 мм.
D =
= 0,45
При соединение получается экономически приемлемым.
Сочетание полей допусков следует искать в комбинации из двух квалитетов: отверстие по IT8 (; вал - IT7 (
Пользуясь ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75) посадку выбираем по условию:
,
.
Но прежде чем выбрать посадку, следует учесть, что на прочность соединения вала и отверстия оказывает шероховатость, тогда
Из справочника = 1,6 мкм - среднее арифметическое отклонение профиля поверхностей деталей в посадках с натягом.
Из таблицы «Предельные натяги в посадках с натягом при размерах от 1 до 500 мм ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75)», соблюдая вышеперечисленные условия выбираем посадку для номинального размера мм (рисунок 1):
=33,6 мкм, = 201,6 мкм.
Условие выполняется: 33,6,
201,6 следует - посадка выбрана правильно.
Наносим предельные отклонения размеров деталей выбранной посадки для (рис. 1).
Рисунок 3 - Расположение полей допусков неподвижной посадки .
Рисунок 4 - Эскизы сопряжения, вала с отверстием с указанием трех способов простановки предельных отклонений на чертежах
2.1.2 Расчет и выбор подвижной посадки
Дано:
Исходные данные: номинальный размер сопряжения диаметром 25 мм;
[ = 55 мкм.
Решение:
Выбираем систему посадок из принципа предпочтительности: вал ступенчатый - система отверстия.
Допуск посадки: -
Для ориентировки сначала следует определить средний квалитет искомой посадки. Число единиц допуска посадки (приходящееся на обе детали соединения):
.
Номинальный размер диаметра 45 мм находится в интервале размеров свыше 30 мм до 50 мм.
D =
= 0,45
При квалитет соединения оказывается экономически приемлемым. В большинстве случаев для повышения качества соединения и изделия в целом точность обработки деталей можно повысить без заметного увеличения их стоимости.
Пользуясь ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144 - 75) выбираем предпочтительную посадку в системе отверстия. Основные отклонения валов от “а” до “h” предназначены для образования посадок с зазором в системе отверстия.
Посадку выбираем по условию:
,
этим создается дополнительный запас на износ.
Для посадки (рис. 2)
Условие выполняется: 0 230,
85 50, следует - посадка выбрана правильно.
Наносим предельные отклонения размеров деталей выбранной посадки для (рис. 5)
Рисунок 5 - Расположение полей допусков подвижной посадки
Рисунок 6 - Эскизы сопряжения, вала с отверстием с указание трех способов простановки предельных отклонений на чертежах.
2.2 Расчет и выбор посадок для подшипников качения
Исходные данные: Рассчитать и выбрать посадку для внутреннего и наружного колец радиального, однорядного подшипника № 310, класс точности 0, группа зазора - 8. Результирующая радиальных нагрузок постоянная по направлению R = 2400 Н. Вращается наружное кольцо. Вал полый, внутренний диаметр вала . Вал работает с перегрузкой до 200%.
Решение.
Определение технической характеристики шарикоподшипника № 218.
Д = 160 мм; В = 27 мм.
Определение интенсивности нагрузки
так как = =0,3;
Определение посадки подшипника.
Посадка внутреннего кольца на вал (циркуляционное нагружение)
соответствует посадке
Посадка наружного кольца в отверстие корпуса (местное нагружение) соответствует посадке - k7.
Определение отклонений посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса.
Отклонение вала для посадки внутреннего кольца в системе основного отверстия es = +18 мкм; ei = +2 мкм.
Отклонение отверстия корпуса для посадки наружного кольца по системе основного вала k7; EI = +10; ES = -25 мкм.
Определение отклонений присоединительных размера.
Отклонение внутреннего диаметра 50 мм; ES EI мкм.
Отклонение наружного диаметра 110 мм; es ei мкм.
Схема полей допусков посадок подшипника.
Посадка на вал:
Рисунок 7
Наименьший натяг наибольший натяг
Посадка в отверстие корпуса:
Рисунок 8
Наименьший зазор наибольший зазор
Определение величины начального зазора в подшипнике (по основному ряду) 28 мкм;
Определение приведенного диаметра внутреннего кольца
Определение величины деформации внутреннего кольца подшипника
30 мкм
Определение величины посадочного зазора
мкм.
Следовательно, посадка на вал для подшипника № 310 с начальным зазором по 8-му ряду выбрана правильно, так как оптимальным посадочным зазором в подшипнике считается зазор по величине близкий к нулю, но не равный ему.
2.3 Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи
Задание В
Исходные данные (рис.3): шестерня 8 свободно вращается на валу 2 при отключенной полумуфте 7. При включении кулачковой полумуфты 7 вращение от шестерни 8 передаётся шлицевому валу 2, вращающемуся в подшипниках 5 и 11, и шестерне 6.
Рис.9. Узел к заданию В:
1- крышка; 2 - шлицевой вал; 3 - стакан; 4 - корпус; 5 - шарикоподшипник; 6 - шестерня; 7 - кулачковая полумуфта; 8 - шестерня; 9 - втулка; 10 - распорная втулка; 11 - шарикоподшипник; 12 - корпус; 13 - стакан; 14 - крышка.
ДАНО: Задана сборочная единица технологической машины, представленная:
Таблица 5
Варианты |
|||||||
5 |
35 |
66 |
7 |
66 |
+0,12 |
-0,25 |
Решение:
Выявление размерной цепи и построение ее схемы
Схема размерной цепи представлена на рисунке 10.
Рисунок 10 - Схема размерной цепи
Описание составляющих звеньев размерной цепи:
- ширина шестерни;
- ширина кулачковой полумуфты;
- расстояние от правого торца шестерни 4 до плоскости прилегания штифта 1 в пазе кулачковой муфты 2;
- зазор в зацеплении кулачковой муфты 2 с кулачками на торце шестерни.
Характеристика звеньев размерной цепи:
увеличивающие звенья = 7 мм;
уменьшающие звенья = 48 мм; =30 мм.
Замыкающее звено (допуск 400 мкм).
Основное уравнение размерной цепи:
(1)
где - номинальный размер замыкающего звена; - номинальные размеры увеличивающих и уменьшающих составляющих звеньев; - общее число звеньев цепи, включая замыкающее; число увеличивающих звеньев.
В нашем случае:
= (35+40) -9 = 66 мм
В случае невыполнения уравнения (1) номинальные размеры любых звеньев изменяются.
Определение коэффициента точности размерной цепи
Коэффициент точности:
- для метода максимум-минимум
; (2)
- для теоретико-вероятностного метода
, (3)
где - допуск замыкающего звена, мкм; - допуски звеньев с известными отклонениями, мкм; k - число известных звеньев; - единицы допуска звеньев с неизвестными отклонениями, мкм (табл. 6); - коэффициент брака ( = 1, если уровень брак при сборке 0,27%).
Таблица 6 - Значения единицы допуска (ГОСТ 25364 - 89)
Интервалы размеров, мм |
Единицы допуска i, мм |
|
От 1 до 3 |
0,54 |
|
Св. 3 до 6 |
0,73 |
|
Св. 6 до 10 |
0,90 |
|
Св. 10 до 18 |
1,08 |
|
Св. 18 до 30 |
1,31 |
|
Св. 30 до 50 |
1,56 |
|
Св. 50 до 80 |
1,86 |
|
Св. 80 до 120 |
2,19 |
|
Св. 120 до 180 |
2,52 |
|
Св. 180 до 250 |
2,90 |
|
Св. 250 до 315 |
3,23 |
|
Св. 315 до 400 |
3,54 |
|
Св. 400 до 500 |
3,89 |
В нашем случае:
- для метода максимум-минимум
== 75,7;
- для теоретико-вероятностного метода
= 174,8.
Назначение стандартных отклонений на все составляющие звенья, кроме корректирующего
Установим квалитет точности составляющих звеньев. В нашем случае:
- для теоретико-вероятностного метода =175, что соответствует 11-му квалитету (табл. 15), где k = 160 (рекомендуется брать меньшее стандартное значение
- для метода максимум-минимум 75,7, что соответствует 10-му квалитету (табл. 15), где k = 64.
В качестве корректирующего выбирается любое звено: при - технологически наиболее сложное по изготовлению; при - технологически наиболее простое (втулка и т.п.) Если в цепи имеется прокладка, то корректирующим звеном лучше выбрать ее. Примем в качестве корректирующего звена прокладку =.
Обычно принимаются следующие отклонения:
для охватываемых размеров (типа «вал») - h;
для охватывающих размеров (типа «отверстие») - Н;
для прочих (высота выступа, межцентровые расстояния и т.п.)
Таблица 7 - Значения числа единицы допуска (ГОСТ 25364 - 89)
Квалитет |
Число единиц допуска k |
|
2 |
2,7 |
|
3 |
3,7 |
|
4 |
5 |
|
5 |
7 |
|
6 |
10 |
|
7 |
16 |
|
8 |
25 |
|
9 |
40 |
|
10 |
64 |
|
11 |
100 |
|
12 |
160 |
|
13 |
250 |
|
14 |
400 |
|
15 |
640 |
|
16 |
1000 |
|
17 |
1600 |
|
18 |
2500 |
Таблица 8 - Характеристики звеньев размерной цепи при расчете теоретико-вероятностным методом
Размер |
Допуск , мкм |
Верхнее отклонение , мкм |
Нижнее отклонение , мкм |
Среднее отклонениемкм |
|
Замыкающее звено |
|||||
400 |
+200 |
-200 |
0 |
||
Увеличивающие звенья |
|||||
= |
150 |
-0 |
-150 |
-75 |
|
250 |
0 |
-250 |
0 |
||
Уменьшающие звенья |
|||||
= |
Корректирующее звено |
||||
150 |
0 |
-150 |
-75 |
Таблица 9 - Характеристики звеньев размерной цепи при расчете методом максимум-минимум
Размер |
Допуск , мкм |
Верхнее отклонение , мкм |
Нижнее отклонение , мкм |
Среднее отклонениемкм |
|
Замыкающее звено |
|||||
400 |
+120 |
-200 |
0 |
||
Увеличивающие звенья |
|||||
=40h10 |
100 |
0 |
-100 |
-50 |
|
= |
150 |
0 |
-150 |
-75 |
|
Уменьшающие звенья |
|||||
= |
Корректирующее звено |
||||
58 |
0 |
-58 |
-50 |
Определение допуска, среднего и предельных отклонений корректирующего звена
Определим допуск корректирующего звена:
- для теоретико-вероятностного метода
; (4)
- для метода максимум-минимум
= , (5)
где - допуски составляющих звеньев (табл. 7 и 8).
В результате расчета получим:
;
Среднее отклонение корректирующего звена определяем из уравнения
(6)
где и - средние отклонения увеличивающих и уменьшающих звеньев (табл. 16 и 17).
Из уравнения (6) выделим корректирующее звено.
Тогда для уменьшающего корректирующего звена
(7)
А для увеличивающего корректирующего звена
(8)
В нашем случае корректирующее звено - увеличивающее, тогда по выражению (7) получим:
- для теоретико-вероятностного метода
((-75) + (- 0)) - (- 75) = 0 мкм;
- для метода максимум-минимум
((-50) - (-75)) - (-29) -0 = 4 мкм.
Определяем предельные отклонения корректирующего звена:
; (9)
; (10)
В нашем случае:
- для теоретико-вероятностного метода
мкм;
мкм;
- для метода максимум-минимум
мкм;
мкм.
Проверку правильности расчета проводим по выражениям:
- для теоретико-вероятностного метода
(11)
(12)
- для метода максимум-минимум
(13)
(14)
Итоговый результат:
- для теоретико-вероятностного метода
= [0+0] - (-150) - 0,5[(150 + 250) - 400] = + 425 мкм;
= [( -190)] - [0 + (187)] + 0,5[(190+274+160) - 370] = -250 мкм;
- для метода максимум-минимум
= [0+0] - (-58) = + 58 мкм;
=(-100) +(-150)-0 = -250 мкм.
Определение коэффициента расширения полей допусков
Коэффициент расширения полей допусков определяем по формуле
. (15)
Фактическое значение:
= 160/64 = 2,5
Вывод. Применение теоретико-вероятностного метода расчета позволяют увеличить допуски в 1,56 раза по сравнению с методом максимум - минимум, что экономически выгодно.
Раздел № 3 «Конструкторская часть
Рабочие чертежи деталей разрабатываются в соответствии с ГОСТ 2.109 - 73 и в соответствии с техническими указаниями должны содержать все данные, все данные, определяющие форму, размеры, точность, шероховатость поверхностей, материал, термообработку, отделку и другие сведения, необходимые для изготовления деталей нужного качества и для проведения контроля.
Раздел 3. Квалиметрия и управление качеством продукции
3.1 Оценка уровня качества однородной продукции
Предприятие собирается переоснастить участок механической обработки новыми станками. Параметры для новой и базовой модели металлорежущих станков представлены в таблице 10.
Таблица 10 - Исходные данные и расчет дифференциальных показателей качества
Показатель |
Значение показателя для станка |
|||
нового |
базового |
|||
Суммарный годовой полезный эффект от эксплуатации , тыс. дет./год |
45 |
50 |
1,125 |
|
Цена станка , усл. ед. |
45 |
50 |
1,25 |
|
Годовые эксплуатационные затраты, усл.ед./год |
11 |
10 |
1,1 |
|
Годовые потери от брака , усл. ед./год |
0,8 |
0,9 |
1,125 |
|
Срок службы станка t, лет |
11 |
10 |
0,9 |
Решение:
Определение дифференциальных показателей качества
При дифференциальном методе определяем относительные показатели качества станков по формулам:
1, 2, …n,
где - значение i - го показателя качества продукции; базовое значение i - го показателя качества продукции; n - количество оцениваемых показателей качества продукции.
Из двух зависимостей выбирают ту, при использовании которой увеличение относительного значения показателя качества соответствует повышению технического уровня продукции.
Данные расчета сведем в последний столбец таблицы 19.
В нашем случае часть значений больше или равна единице, а часть меньше единицы. Для оценки эффективности нового станка (с учетом цены и затрат) используем комплексный метод оценки с помощью интегрального показателя качества продукции.
Определение интегральных показателей качества
Интегральный показатель качества для случая, когда ежегодный эффект и ежегодные эксплуатационные затраты остаются постоянными, капитальные затраты вносятся в расчетный год, а потери от брака не учитываются, определяем по формуле
где Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (обычно принимают Е = 0,15).
Для нового станка
Для базового станка
Для случая, когда учитываются потери от брака, интегральный показатель качества определяем по формуле
Для нового станка
Для базового станка
Таким образом, новый станок будет производить меньшее количество деталей на усл. ед. затрат, т.е. новая модель станка экономически менее эффективнее базовой. Учет годовых потерь от брака позволяет более точно оценить эффективность использования сравниваемого оборудования.
Определение комплексного показателя качества
Комплексный показатель качества определяем по формуле
Для первого случая (без учета потерь от брака)
Для случая, когда учитываются потери от брака,
Вывод. Уровень качества нового станка, рассчитанный по интегральному показателю качества, ниже базового на 66 % без учета, и на 56 % с учетом потерь от брака.
3.2 Определение экономической эффективности мероприятий по стандартизации
Требуется определить суммарную годовую экономию и экономический эффект от внедрения стандарта, в результате чего на предприятиях отрасли будет введен единый технологический процесс (ТП).
Исходные данные для расчета экономической эффективности стандартизации на стадии проектирования представлены в таблице 11.
Таблица 11 - Исходные данные
Показатели |
Обозначение |
Значение показателей |
||
до стандартизации |
после стандарт. |
|||
Годовая программа (тираж), шт. |
В |
- |
4000 |
|
Затраты, связанные с разработкой и внедрением стандарта, р. |
К |
- |
1000000 |
|
Количество предприятий, занимающихся выпуском ТД, шт. |
А |
7 |
1 |
|
Средняя норма проектирования одного ТП, ч |
Тпр |
340 |
150 |
|
Средняя заработная плата за 1 ч проектирования (с начислениями), р. |
Цпр |
79 |
82 |
|
Себестоимость одного комплекта, р. |
С |
75 |
50 |
Решение:
Экономию в проектировании от снижения затрат на разработку технической документации определяем по формуле
Эпр = А1 Тпр Цпр - А2 Тпр2 Цпр,
где: А1,Тпр,Цпр - годовые затраты на разработку технической документации до стандартизации, р.; А2,Тпр2,Цпр - годовые затраты на разработку технической документации после стандартизации, р.
Итоговый результат:
Эпр = 7 Ч 350 Ч 79 - 1 Ч 100 Ч 82 = 185350 р.
Экономию от снижения себестоимости комплекта ТД определяем по формуле
Эс = В(С1 - С2) = 4000 Ч (75 - 50) = 100000 р.
Определяем суммарную экономию, годовой экономический эффект и параметры эффективности и окупаемости.
Суммарная экономия
Эг = Эпр + Эс = 185350 + 100000 = 265350 р.
Годовой экономический эффект
Ээф = Эг - Ен Ч К
где: Ен = 0,2 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений при планируемом сроке действия стандарта 5 лет.
Итоговый результат
Ээф = 285350 - 0,2 Ч 100000 = 265350 р.
Коэффициент экономической эффективности
Ест = Эг / К
Ест = 285350 / 100000 = 2,8535 > 0,1
Срок окупаемости затрат
Ток = К / Эг
Ток = 100000 / 285350 = 0,350 года.
Вывод. Ориентировочный годовой экономический эффект от внедрения стандарта равен 265350 р., срок окупаемости затрат составит 0,350 года при нормативе 5 лет, что свидетельствует об эффективности разработки стандарта на стадии проектирования.
Заключение
В курсовой работе на основе приемов и методов взаимозаменяемости определены нормы точности сопряжений.
По условиям задания в заданных сечениях вала на основе расчетов и действующих правил проектирования выбрана неподвижная посадка и подвижной посадки
Посадка на вал для подшипника № 310 с начальным зазором по 8-му ряду выбрана правильно, так как оптимальным посадочным зазором в подшипнике считается зазор по величине близкий к нулю, но не равный ему.
Применение теоретико-вероятностного метода расчета позволяет увеличить допуски в 2,5 раза по сравнению с методом максимум - минимум, что экономически выгодно.
Уровень качества нового нефтегазового оборудования с данным приводом (по заданию), рассчитанный по интегральному показателю качества, ниже базового на 66 % без учета, и на 56 % с учетом потерь от брака. промышленный подшипник экономический стандартизация
Ориентировочный годовой экономический эффект от внедрения стандарта организации по разработке технологических карт на изготовление и сборку данного привода (по заданию) по нормам взаимозаменяемости ЕСДП равен 265350 р., срок окупаемости затрат составит 0,350 года при нормативе 5 лет, что свидетельствует об эффективности разработки стандарта на стадии проектирования.
Список литературы
1. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебник, М., 2009.
2. Зябрева Н.Н. и др. Пособие к решению задач по курсу «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения»
3. Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения - М., Высшая школа -2000 г.
4. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация, Санкт-Петербург, 2010.
5. Методические указания кафедры
6. ГОСТ 2.104 - 68 (СТСЭВ 140-74; СТ СЭВ 365-76). ЕСКД. Основные надписи.
7. ГОСТ 2.316 - 68. ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.
8. ГОСТ 8.417 - 81. ГСИ. Единицы физических величин.
9. Допуски и посадки: Справочник: В 2-х ч. / Под. ред. Мягкого В.Д. - Л.: Машиностроение. - 4.1. - 1979; Ч.2. - 1983.
10. ГОСТ 8338 - 83 (СТ СЭВ 3795 - 82). Подшипники шариковые радиальные однорядные. Основные размеры.
11. ГОСТ 2.309 - 73. ЕСКД. Обозначение шероховатости поверхности.
12. ГОСТ 2.308 - 79. ЕСКД. Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей.
Приложение 1
Формат |
Зона |
Поз. |
Обозначение |
Наименование |
Кол. |
Примечание |
||
Документация |
||||||||
Сборочный чертеж |
||||||||
Детали |
||||||||
1 |
898.00.00.СБ 001 |
Крышка |
||||||
2 |
898.00.00.СБ 002 |
Шлицевой вал |
||||||
3 |
898.00.00.СБ 003 |
Стакан |
||||||
4 |
898.00.00. СБ 004 |
Корпус |
||||||
5 |
898.00.00.СБ 005 |
Шарикопотшипник |
||||||
6 |
898.00.00.СБ 006 |
Шестерня |
||||||
7 |
898.00.00.СБ 007 |
Кулочковая полумуфта |
||||||
8 |
898.00.00.СБ 008 |
Шестерня |
||||||
9 |
898.00.00 СБ 009 |
Втулка |
||||||
10 |
898.00.00. СБ 010 |
Распорная втулка |
||||||
11 |
898.00.00.СБ 011 |
Шарикопотшипник |
||||||
12 |
898.00.00.СБ 012 |
Корпус |
||||||
13 |
898.00.00 СБ 013 |
Стакан |
||||||
14 |
898.00.00 СБ 014 |
Крышка |
||||||
Стандартные изделия |
||||||||
Подшипник |
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание конструкции и назначение узла. Расчет и выбор посадок подшипников качения. Выбор посадок для сопряжений узла и их расчёт. Выбор средств измерений деталей. Расчёт рабочих и контрольных калибров. Расчёт и выбор посадки с зазором и с натягом.
курсовая работа [430,0 K], добавлен 03.01.2010Определение элементов гладкого цилиндрического соединения. Расчет и выбор посадок с зазором. Расчет и выбор посадок с натягом. Определение допусков и посадки шпоночных соединений. Расчет и выбор посадок подшипников качения. Расчет размерных цепей.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.09.2017Расчет и нормирование точности червячной передачи. Расчет и выбор посадок разъемного неподвижного соединения с дополнительным креплением. Расчет калибров. Выбор посадок подшипников качения. Расчет и выбор посадок подшипников качения на вал и корпус.
контрольная работа [52,7 K], добавлен 28.08.2010Гладкие цилиндрические соединения. Расчет посадок с натягом. Выбор переходных посадок. Расчет подшипников качения и прямобочных шлицевых соединений. Расчет методом полной взаимозаменяемости размерных цепей. Показатели зубчатых и червячных соединений.
курсовая работа [543,0 K], добавлен 27.03.2015Стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц: ускорение и удешевление конструирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин. Выбор посадок для гладких цилиндрических сопряжений, шпоночных и шлицевых соединений, подшипников качения.
курсовая работа [835,5 K], добавлен 19.12.2010Выбор посадок гладких сопряжений. Выбор посадок подшипников качения, их характеристика. Посадка втулки на вал, крышки в корпус. Расчет исполнительных размеров калибров. Выбор и обозначение посадок резьбового и шлицевого соединений. Расчет размерных цепей.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.04.2014Расчет гладких цилиндрических соединений с натягом. Определение и выбор посадок подшипников качения. Схема расположения полей допусков подшипника. Взаимозаменяемость и контроль резьбовых сопряжений и зубчатых передач. Расчет калибров и размерной цепи.
контрольная работа [394,5 K], добавлен 09.10.2011Определение элементов сопряжения, условное обозначение посадок и квалитетов на чертежах и расчет калибров. Выбор посадок с зазором для подшипников жидкостного трения. Расчет допусков и посадок шпоночных соединений. Выбор деталей под подшипник качения.
курсовая работа [98,1 K], добавлен 01.12.2008Расчет посадок подшипников качения. Выбор степеней точности сопряжения зубчатой передачи и резьбового соединения. Определение допусков и предельных отклонений размеров, входящих в размерную цепь. Нормирование шероховатости поверхностей деталей узла.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 04.10.2011Расчет посадок гладких цилиндрических соединений. Нормирование точности формы, расположения, шероховатости поверхности деталей. Назначение и обоснование посадок шпоночного и шлицевого соединения. Расчет точности зубчатых колес и передач и их контроль.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 05.01.2023