ОГЛАВЛЕНИЕ
1 Анализ посадки……………………………………………………….
2 Подшипники качения………………………………………………...
3 Анализ посадки по аналогии…………………………………………
4 Шлица прямобочная……………………………………………….....
5 Размерная цепь………………………………………………………..
Библиография
РЕФЕРАТ
Работа содержит 22 листа, 12 рисунков, 4 таблицы, 7 источников литературы.
РАСЧЕТ ПОСАДОК ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ, ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ И РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ.
Объектом курсовой работы является узел, используемый в машиностроении.
Основное содержание курсовой работы составляет правильный выбор посадок различных соединений, оформление рабочих чертежей узлов и деталей, описание конструкции узла, обоснование выбора окончательных видов обработки, выбор средств измерений и решение размерной цепи.
Исходными данными для выполнения курсовой работы являются индивидуальные задания, выдаваемые преподавателем. Задание включает пять задач по различным видам соединений заданного узла, в том числе одну из его размерных цепей.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УЗЛА
Заданный узел представляет собой, лопастной вентилятор с приводной муфтой. Опорой является шарикоподшипник 7,14, шарикоподшипник 14 наружным кольцом зафиксирован между крышкой 16 и распорной втулкой 13. Шарикоподшипник 7 упирается в ступень вала с одной стороны, а с другой подпирается распорной втулкой 6, которая в свою очередь подпирается полумуфтой 3. Полумуфта 3 стянута гайкой 2. Внутренние кольца шарикоподшипников 7,14 зафиксированы на валу 1.На вал 1 установлена лопастная шестерня 10, находящаяся в корпусе 8. Призматической шпонкой 17 лопастная шестерня 10 соединяется с валом 1, а призматической шпонкой 18 полумуфта. Крутящий момент передается через шпонку и муфту на лопастную шестерню.
1 АНАЛИЗ ПОСАДКИ
+0,015
Ø6 +0,002
-0,020
Выбираем стандартную посадку Ø6
Посадка с зазором, т.к. поле допуски отверстия лежит выше поля допуска вала на схеме.
Посадка в системе вала, т.к. основное отверстие отклонения вала верхнее и оно равно нулю
Предельные размеры
dmax
= 6+0 =6 мм
сmin
= 6-0,018 =5,982 мм
Dmax
= 6+0,016 =6,016 мм
Dmin
= 6+,004 =6,004 мм
Предельные зазоры и средние зазоры
Smax
= Dmax
–dmin
= 6,016 – 5,982 = 0,094 мм
Smin
= Dmin
– dmax
= 6,004 – 6 = 0,004 мм
Sср
=(0,034+0,004)/2=0,019 мм
Поле допуска TS=TD+Td=0,012+0,018=0,030 мм
Проверки TS= Smax
- Smin
=0,034-0,004=0,030 мм
Вероятностный расчет
Проверка:
Относительная точность принимаем нормальную с отклонением форм и размеров: (2Тф/Тd)*100%=60%. Необходимо обеспечить следующую степень точности и допуски форм:
- для отверстия: 6 степень точности допуск формы 10 мм
- для вала: 7 степень точности допуск формы 16 мм
Шероховатость: отверстия – Rc
=2,5 мкм
Вала – RА
=3,2 мкм
Наименование параметров
|
Обозначение
|
Целичина
|
ОТВЕРСТИЕ
|
отклонение,
мкм
|
верх
нижн
основ
|
ES
EJ
G
|
+0.016
+0.004
нижнее
|
пред. размеры,
мм
|
наиб
наим
|
Dmax
Dmin
|
6,016
6,004
|
Допуск, мкм
|
ТD
|
12
|
ВАЛ
|
Отклонение,
мкм
|
верх
нижн
основ
|
es
ei
h
|
0
-18
верхнее
|
пред. размеры,
мм
|
наиб
наим
|
|
|
Допуск, мкм
|
Td
|
|
ПОСАДКА
|
Наименование размер,мм
|
D,d
|
6
|
Пред. зазор.,
мкм
|
наиб
наим
сред
|
Smax
Smin
Sср
|
34
4
19
|
Вероятн. зазоры,
мкм
|
наиб
наим
|
|
29,8
8,2
|
Допуск посадки,
Мкм
|
пред
вероят
|
TS
|
30
21,6
|
2 ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ
d5
=80 мм, р=13кН, вибрация
Режим работы оценивается по интенсивности нагрузки, для режима работы вибрация р/с >0,151 откуда с< 86 666 Н.
Принимаем подшипник легкой серии по ГОСТ 8338-75 №216, Д=140мм. В=26 мм, r = 2,5 мм, С = 57 кН.
Находим интенсивность циркуляционно-погруженного внутреннего кольца:
PR
= KЛ
*FA
*F*R/6,
где Кn = 1,8 – т.к. режим работы тяжелый
FA
= 1,1 – т.е. корпус тонкостенный
F = 1 – т.к. подлинник однорядный
L=В-2r
РR
=1,8*1,1*1*13/[(26-2*2.5)*10-3
]=1226 кН/м.
по таблице 4.9.2 выбираем посадку на вал диаметр 80 к 6
-15
по таблице 4.8.9 выбираем посадку в корпус диаметр 140 Н7(+0,040) -18
класс точности подшипника О’.
Предельные размеры вала и корпуса:
dmax
=d +ES = 80+0,021=80,021 мм
dmin
=d +EI = 80+0,002=80,002 мм
Dmax
=D+ES=140+0.040=140,040 мм
Dmin
=D+ES=140+0=140 мм
Предельные размеры внутр. и наружное кольцо:
dm min
=80dm
+∆dm
=80-0,015=79,985 мм
dm max
=80dm
=80 мм
Dm min
=Dm
+∆Dm
=140-0,018=139,982 мм
Dm
max
= Dm
=140 мм
Предельные размеры внутр. и наруж. кольцо:
Предельные зазоры и натяж в соединении «вал-внутреннее кольцо»:
Nmax
= dmax
- dm min
=80,021 - 79,985
Nmin
= dmin
- dm
max
=80,002 – 80 = 0,002 мм
«карниз – наружное кольцо»
Smax
= Dmax
- Dm min
= 140,040-39,982=0,058 мм
Smin
= Dmin
- Dm
max
= 140-140=0
Допуск посадки в соединении «вал – внутреннее кольцо» TN=Td+Tdm
=0,019+0,015=0,034 мм
«Корпус – наружнее кольцо» TS=TD+TDm
=0,040+0,018=0,058 мм
Проверка: TN=Nmax
-Nmin
=0,036-0,002=0,034 мм
TS=Smax
-Smin
=0,058-0=0,058
Элементы соединения
|
Наименование параметров
|
Обозначение
|
Величины
|
Корпус наружнее кольцо ???
|
Отверстие
диаметром 140Н7
|
отклонение, мкм
|
верхн
нижн
|
ES
EJ
|
+40
0
|
пред. диаметры, мм
|
наиб
наим
|
Dmax
Dmin
|
140,040
140
|
Вал диаметр 140lо
|
откл. сред диам, мкм
|
верх
нижн
|
∆Dm
|
0
-18
|
пред. размеры сред. диам, мм
|
наиб
наим
|
Dm
max
Dm
min
|
140
139,982
|
Посадка
|
Зазоры, мкм
|
наиб
наим
|
Smax
Smin
|
+58
0
|
Внутреннее кольцо подш-вал
|
Отверстия диаметром 80 LO
|
Откл. средн. диам, мкм
|
верхн
нижн
|
∆dm
|
0
-15
|
Пред. откл сред диаметра, мм
|
наиб
наим
|
dm
max
dm
min
|
80
79,985
|
Вал диаметр 80 К6
|
Отклонение, мкм
|
верхн
нижн
|
ES
EI
|
+21
+2
|
Пред. размеры, мм
|
наиб
наим
|
dmax
dmin
|
80,021
80,002
|
Посадки
|
Натяги, мм
|
наиб
наим
|
Nmax
Nmin
|
36
2
|
3 АНАЛИЗ ПОСАДОК ПО АНАЛОГИИ
d6
=140 мм
Соединение втулки между наружным кольцом подшипника и подшипника в стакан. Внутренняя часть стакана изготовлена под посадку наружного кольца подшипника Н7. Посадка должна быть с небольшим зазором.
Выбираем основное отклонение вала – 14 мкм соответственно буквенному обозначению g. Она обеспечивает минимальный гарантированный зазор. Квалитет выбирает из условия простоты сборки и разборки.
d7
=69*2,39=164 мм
Соединение стакана в корпус. Для этого соединения необходима посадка низкой точности. Для сопряжения стакана в корпус выбираем переходную посадку Н11/h11, которая рекомендуемая
d2
=32*2,39=76 мм
Соединение фланца на вал между внутренним кольцом подшипника и гайкой. Необходимо, чтобы посадка была с небольшим зазором для простоты сборки и разборки. Поэтому выбираем рекомендуемую посадку.
4 ШЛИЦА ПРЯМОБОЧНАЯ.
d3
=33,5*2,39=80 мм
Шлицевое соединение общего назначения с прямобочными шлицами по ГОСТ 1133-80, средняя серия
Номинальные размеры элементов соединения ширина зуба b=12 мм
z*d*D=10*72*82
Наименование элементов лицевого соединения
|
Номина-льный размер, мм
|
Доля допуска
|
Допуск размера, мкм
|
Предельное отклонение, мкм
|
Предельные размеры, мм
|
Верхнее
ES(es)
|
Нижнее
EJ (ei)
|
max
|
min
|
1. Центрирующие элементы:
- отверстие
- вал
2. Нецентрирующие элементы:
- ширина впадин отверстия
- ширина шлицев вала
- отверстие
- вал
|
72
72
10
10
82
82
|
Н7
f8
D9
h9
H12
A11
|
0
46
36
36
350
220
|
+30
-30
+136
0
+350
-380
|
0
-76
+100
-36
0
-600
|
72,030
71,97
10,136
10
82,35
81,62
|
72
71,924
10,10
9,964
82
81,4
|
Центрирование по внутреннему диаметру
Эскизы лицевого соединения
5 РАЗМЕРНАЯ ЦЕПЬ
U1
=12 мм
U2
=13 мм
U3
=26-0,12
U4
=14 мм
U5
=70 мм
U∆
=5+0,56
Корректировка размеров звеньев размерной цепи
U∆
=∑U
U6
= U∆
+ U1
+ U2
+ U3
+ U4
= 5+12+13+26+14=70 мм
Расчет на
max – min
i1
=1,08 мкм
i2
=1,08 мкм
i4
=1,08 мкм
i5
=1,86 мкм
По ГОСТ 25346-89 ближайшее значение а=64 мкм, JT 10
Допуски звеньев по 10 квалитету:
TU1
=70 мкм
TU2
=70 мкм
TU4
=70 мкм
TU1
=120 мкм
Проверка принятых допусков TU∆
>S TUi
S TUi
=70+120+70+70+120=450 мкм
Назначаем предельные отклонения звеньев: на охватывающие звенья – как для основного отверстия, как схватываемые – как для основного вала.
U1
=12-0,07
U2
=13-0,07
U4
=14-0,07
ESU5
=ESU∆
+EJU1
+ EJU2
+ EJU3
+ EJU4
ESU5
=+560-70-70-120-70=230 мкм
EJU∆
=SEJUi
цв
-SESUi
цв
EJU5
=EJU∆
+ESU1
+ESU2
+ESU3
+ESU4
EJU5
=0
U5
=70+0.23
TU5
=230 мкм
Проверка STUi
=70+120+70+70+230=560 мкм
560=560
Вероятностный расчет
Ближайшее значение а =160 мкм, соответствует JT 12
Допуски звеньев по 12 квалитету
TU1
= 180 мкм
TU2
= 180 мкм
TU3
= 180 мкм
TU4
= 300 мкм
Проверка принятых допусков
560>450 мкм
U1
=12-0,18
U2
=13-0,18
U4
=14-0,07
U4
=14+0,3
Среднее отклонение звеньев:
EMU1
=0,5(0-180)=-90 мкм
EMU2
=0,5(0-120)=-60 мкм
EMU3
=0,5(0-180)=-90 мкм
EMU4
=0,5(0-180)=-90 мкм
EMU∆
=0,5(560+0)=280 мкм
Среднее отклонение увеличив звена
EMU5
=EMU∆
+EMU1
+EMU2
+EMU3
+EMU4
EMU5
=280-90-60-90-90=-50 мкм
ESU5
=EMU5
+TU5
/2=-50+300/2=100 мкм
EJU5
=UEU5
+TU5
/2=-50-300/2=-200 мкм
Звенья
|
U∆
|
U1
|
U2
|
U3
|
U4
|
U5
|
Вид звена
Размеры звеньев
Единица допуска
|
Замык
5+0,56
-
|
умен.
12
1,00
|
умен.
13
1,08
|
умен.
26-0,12
-
|
умен.
14
1,08
|
взвеш.
70
1,86
|
Расчет на max - min
|
Табл. допуск, мкм
Прим. допуск, мкм
Верхн. откл., мкм
Нижн. откл.,мкм
|
-
560
+560
0
|
70
70
0
-70
|
70
70
0
-70
|
-
120
0
-120
|
70
70
0
-70
|
120
230
+230
0
|
Вероятностный расчет
|
Табл. допуск, мкм
Прим. допуск, мкм
Верхн. откл., мкм
Нижн. откл.,мкм
Сред. откл., мкм
|
-
560
+560
0
+280
|
180
180
0
-180
-90
|
180
180
0
-180
-90
|
-
120
0
-120
-60
|
180
180
0
-180
-90
|
300
300
+100
-200
-50
|
БИБЛИОГРАФИЯ
1 Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1987. – 334с.
2 Мягков В.Д. Допуски и посадки /справочник. ч.1/. – Л.: Машиностроение, 1983. – 541с.
3 Мягков В.Д. Допуски и посадки /справочник. ч.2/. – Л.: Машиностроение, 1983. – 541с.
4 Козловский Н.С. Основы стандартизации, допуски и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1982. – 284с.
5 Подшипники качения. Часть 1 – М.: Издательство стандартов. 1989. – 185с.
6 Методические указания. Выбор универсальных средств измерения линейных размеров до 500 (по применению ГОСТ 8.051-81) РД50-98-86. – М.: Издательство стандартов, 1987. – 83с.
7 Подшипники качения. Сборник государственных стандартов. Ч 1 – М.: Издательство стандартов, 1989. – 439с.
|