Расчет, выбор и обоснование посадок соединений (стр. 1 из 4)

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный аграрный технический университет»

Кафедра сопротивления материалов и деталей машин

Курсовая работа

по дисциплине «Основы стандартизации и взаимозаменяемости»

“Расчет, выбор и обоснование посадок соединений”

03.48.303.00.000.ПЗ

Вариант: 3

Выполнил: студент 3 курса

Гасюлевич А.А.

Группа: 4 мпт

Шифр: 1- 74 06 01

Руководитель: Романюк Н.Н.

Минск 2008

Реферат

Курсовая работа по основам стандартизации и взаимозаменяемости студента 3 курса 4мпт группы агромеханического факультета Гасюлевича А.А.

Состоит из страниц пояснительной записки, в том числе рисунков, 7 таблиц и графической части, включающей фрагмент редуктора и рабочего чертежа вала, выполненных на ватмане формата А3.

Перечень ключевых слов:

Взаимозаменяемость, допуски, квалитет, посадка, зазор, натяг, стандартизация, контроль, измерение.

Представлены результаты выполнения 4-х заданий, охватывающих основные разделы курса.

В задании 1 методом подобия (аналогии) произведен выбор посадок для гладких цилиндрических соединений, выбор посадок для шпоночных соединений, вместо шпоночного соединения зубчатое колесо-вал назначено шлицевое соединение.

В задании 2 вместо шпоночного соединения зубчатое колесо-вал рассчитана и выбрана посадка с натягом.

В задании 3 на основании расчётов выбрана посадка для подшипников качения. Для заданного номинального диаметра соединения, допустимого радиального биения втулки на валу и вероятности появления зазоров и натягов в соединении выбрана переходная посадка.

В задании 4 по заданному замыкающему звену сборочной единицы выявлена и рассчитана методом максимума минимума и вероятностным методом размерная цепь.

Содержание

Введение

1. Выбор посадок методом подобия

1.1 Выбор посадок для гладких цилиндрических соединений

1.2 Выбор посадок для шпоночных соединений

1.3 Выбор посадок для шлицевых соединений

2. Выбор посадок расчетным методом

2.1 Расчёт и выбор посадок с натягом

3. Расчет и выбор посадок подшипников качения

4. Решение линейных размерных цепей

4.1 Решение линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости

4.2 Решение линейных размерных цепей вероятностным методом

Список использованных источников

Приложения

Введение

Программой курса « Основы стандартизации и взаимозаменяемости» предусмотрено выполнение курсовой работы, цель которой проверка знаний студентов по дисциплине. Важнейшее свойство совокупности изделий – Взаимозаменяемость в значительной мере определяет технико-экономические устройства.

Такая роль взаимозаменяемости обусловлена тем, что она связывает в единое целое конструирование, технологию производства и контроль изделий в любой отрасли промышленности.

В основе взаимозаменяемости лежит стандартизация, объектом которой в машиностроении является точность, взаимозаменяемость и технические измерения. Взаимозаменяемость деталей, узлов и агрегатов невозможно обеспечить без развития и применения прогрессивных методов контроля. Стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц способствует ускорению и улучшению конструирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин. Сборочной единицей является узел редуктора. Данный редуктор применяется для понижения оборотов передающихся от двигателя к потребителю и повышения крутящего момента на выходе. Данный редуктор является первичной или вторичной ступенью.

1. Выбор посадок методом подобия

1.1 Выбор посадок для гладких цилиндрических соединений

Для гладких цилиндрических соединений, расположенных на быстроходном валу, обосновать выбор системы, посадок, квалитетов. Для всех соединений на валу определить предельные отклонения, рассчитать предельные размеры, допуски, зазоры (натяги),допуски посадок, назначить шероховатость сопрягаемых поверхностей и допуски формы.

Вычертить рабочий чертеж вала, чертеж сборочной единицы, проставить посадки. Выбрать средства измерения. Вычертить схему расположения полей допусков.

Определяем силовые факторы, действующие на вал :

Крутящий момент на валу :

Нм

где : Рв – мощность на выходном валу редуктора, кВт ;

n - частота вращения вала, об / мин

Определяем диаметр выходного конца вала по допускаемым напряжениям кручения – /1/с. 294

=22,48 мм

где : [τ] = 20… 35 Мпа – допускаемые напряжения кручения

Принимаем значение диаметра из стандартного ряда предпочтительных чисел /2/, ч1,с. 34, с учетом ослабления поперечного сечения выходного конца шпоночным пазом. d = 24мм.

Определяем усилия , действующие в зацеплении:

В зацеплении действуют :

Окружное усилие /1/с. 279:

=795,83 Н

dт = Z1 * m = 60*3=180мм

где : dт - делительный диаметр колеса тихоходной ступени :

m – модуль зацепления

Радиальное усилие /1/с. 281:

Frт = Ftт * tg α = 795,83 * tg 20˚ = 795,83 *0,364=289,65 Н

Fm= 795,83 *

=159,166Н

Определяем реакции опор.

Строим схему сил, действующих на вал:

Плоскость YZ

∑Ma = 0 -Fr * 60,3 – Rby * 84,8= 0 Rву = -289,65 * 60,3 / 84,8 = -205,9 H

∑Mв = 0 Fr * 24,5+ Ray * 84,8 = 0 Ray = -289,65*24,5 / 84,8 = -83,6 H

Плоскость XZ

∑Ma = 0 -Fm *75,5 - Ft * 60,3 + Rbx * 84,8= 0 Rвx = (795,83/ 60,3-159,166*75,5)/84,8 = 424,1 H

∑Mв = 0 Ft*24,5+Fm*160,3+Rax*84,8 = 0 Rax =-530,8H

Определяем суммарные реакции опор:

Ra =

= 537,3H

Rв =

471,4H

Определяем тип подшипников установленных на валу.

Определяем отношение ∑Fa / R =0 ΣFa =0, т.к. осевая нагрузка отсутствует. Выбираем шариковые радиальные подшипники средней серии № 306. d=30мм, D=72мм, В=19мм, r=2мм.

Назначаем и обосновываем посадки для соединений, расположенных на промежуточном валу, результаты сводим в таблицу 1.1

Выбор средств измерения.

Выбираем приборы для измерения вала и отверстия, удовлетворяющие условию δ ≥ δин. Выбранные средства измерения представлены в табл.1.2, где: δ – допускаемая погрешность измерения, зависящая от допуска измеряемого изделия, δин – предельная погрешность средств измерения.

Таблица 1.2 - Объекты измерения и метрологические характеристики выбранных средств измерения

Объект измерения	Т, мкм	δ, мкм	δин, мкм	Средства измерения	Условия измерения
Отверстие Ø 32 H7	25	7	5,5	Нутромер индикаторный с ценой деления отсчетного устройства 0,001 мм	1.Исп.перемещение изм. стержня 0.1мм 2.Ср-ва установки – конц.меры I класса 3.Режим температурный 3°С.
Вал Ø32 k 6	16	5	5	Скоба рычажная с ценой деления 0,002мм	Настройка по конц.мерам 3-го кл. 1.Скоба при работе находится в стойке 2.Реж.темпер. 5°C. 3. Контакт - любой

1.2 Выбор посадок для шпоночных соединений.

Для шпоночного соединения (ступица зубчатого колеса – вал ),исходя из его назначения и вида обосновать выбор посадок , определить предельные отклонения, назначить допуски расположения и шероховатость сопрягаемых поверхностей. Назначить поля допусков и предельные отклонения на сопрягагамые размеры. Построить схему расположения полей допусков деталей шпоночного соединения.

Решение.

Принимаем шпоночное призматическое соединение. Так как шпоночное соединение предназначено для передачи небольшого крутящего момента (T=76,4 Hм) и не требует частых разборок, то применяем нормальное шпоночное соединение. Для соединения шестерни с валом в задании 1.1приняты поля допусков : втулка – Ø32 H7, вал Ø32 k6.

Форма и размеры элементов шпоночного соединения, зависящие от условий его работы и диаметра вала, стандартизованы.

Определяем по ГОСТу 23360-78 номинальные размеры деталей шпоночного соединения : b=10мм h = 8мм lшп = 28мм t1 =5 мм d-t1=27мм

t2 = 2,3мм d+t2 = 35,3мм

Выбираем посадки для соединений: паз вала – шпонка-10 N9/h9; паз втулки – шпонка 10Js9/h9.Определяем по ГОСТу 2534747-82 предельные отклонения размеров шпоночного соединения и рассчитываем предельные размеры деталей шпоночного соединения, их допуски предельные зазоры и натяги. Полученные результаты сводим в таблицу 1.3

Таблица 1.3-Размерные характеристики шпоночного соединения

Наименование размера	Номин. размер, мм	Поле допуска	Пред.разм., мм		Пред.разм., мм		Допуск размера Т, мм
			верхн	нижн	max	min
Ширина шпонки	10	h 9	0	- 0,036	10	9,964	0,036
Высота шпонки	8	h 11	0	- 0,090	8	7,910	0,090
Длина шпонки	28	h 14	0	- 0,520	30	29,48	0,520
Ширина паза вала	10	N 9	0	- 0,036	10	9,964	0,036
Длина паза вала	28	H 15	+0,84	0	30,84	30	0,84
Глубина паза вал а	5	_	+0,2	0	5,2	5,0	0,2
Ширина паза втулки	10	Js 9	+0,018	- 0,018	10,018	9,982	0,036
Глубина паза втулки	2,3	_	+0,2	0	3,5	3,3	0,2
Шпонка-паз вала	10	N 9/h 9	0,036	__	0,036	__	0,072
Шпонка-паз втулки	10	Js9/h 9	0,054	__	0,018	__	0,072

Назначаем шероховатость сопрягаемых поверхностей шпонки, вала и втулки Ra = 3,2 мкм, а несопрягаемых поверхностей – Ra = 6,3мкм. Выбираем экономические методы окончательной обработки деталей соединения :шпонка-шлифование плоское получистовое; паз вала – фрезерование чистовое концевой фрезой; паз втулки – протягивание чистовое /2/, ч1,с. 256.