Часть 2

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Волжская государственная академия водного транспорта

Кафедра технологии конструкционных материалов и машиноремонта

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Вариант 39

Выполнил: студент группы М-311_______________________ Цибизов М.М. Проверил:старший преподаватель ________________________Брагинская Т.А.

Н.Новгород

2013 г.

Содержание 1. Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений 3 1.1. Определение расположения поля допуска заданного размера 3 1.2. Определение сравнительной точности заданных размеров 6 1.3. Определение системы и характера заданной посадки 8 1.4. Выбор стандартных посадок по заданным зазорам и натягам 17 1.5. Расчет посадок с зазором для подшипников жидкостного трения 20 1.6. Расчет посадок с натягом для передачи крутящего момента и осевого усилия 25 1.7.Расчет переходных посадок на вероятность получения натягов и зазоров 29 2. Допуски и посадки в соединениях с подшипниками качения 31 3. Допуски и посадки в резьбовых соединениях 35 4. Допуски и посадки в шлицевых соединениях 37 5. Допуски и посадки в шпоночных соединениях 40 6. Расчет допусков в размерных цепях 43 Список используемой литературы 47

180405 039 000 КП

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Разраб.

Цибизов

Лит.

Лист

Листов

Проверил

Брагинская

1

2

47

ВГАВТ ДСМ-31

Рис 2.0 1*Размеры для справок. 2.Усилие запрессовки деталей 47 кН

43 873 001 КП

Лист

21

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Рис 2.1
					43 873 001 КП	Лист
						22
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

2. Допуски и посадки в соединениях с подшипниками качения. Выбрать посадки подшипника №180203 класса точности 6. Радиальная нагрузка на подшипник 800 Н. Нагрузка ударная, перегрузка 150%. Осевой нагрузки нет. Корпус неразъемный. Решение: Обозначение подшипника – Подшипник 6-180203 ГОСТ 8338-75 Диаметр внутреннего кольца d = 17 мм Диаметр внешнего кольца D = 40 мм Ширина подшипника B = 12 мм Ширина фаски кольца подшипника r = 1 мм Так как по условию задачи вращается корпус, то делаем вывод, что наружное кольцо подвержено циркуляционной, а внутреннее - местной нагрузке. Посадку внутреннего местно нагруженного внешнего кольца выбираем по табл. 4.89[2] для отверстий в неразъемным корпусе при перегрузке до 150% : H7. Обозначение посадки: ø40 H7/g6. Посадку наружного циркуляционно нагруженного кольца определяем по интенсивности радиальных нагрузок по формуле (2.1[1]), Предварительно определив по формуле (2.2[1]) значение b: где R – радиальная реакция в опорах; B – ширина подшипника; r – ширина фаски кольца подшипника, kП – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150%, kП = 1,8); F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при неразъемном корпусе F = 1,1, табл. 4.90[2]); FA – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов (FA = 1 для радиальных и радиально-упорных подшипников). По табл. 4.92.[2] заданным условиям для отверстия соответствует поле допуска js6. Обозначение посадки внутреннего кольца: ø17 K6/js6. По табл. 4.82 [2] находим отклонения диаметра внутреннего кольца подшипника для класса точности 6: ø17K6 (-0,007). По табл. 4.83 [2] находим отклонения диаметра наружного кольца подшипника 6 класса точности: ø40 k6 (-0,009). На рис. 2.2 приведено графическое изображение полей допусков, где отклонения размеров вала и отверстия корпуса принята по ГОСТ 25346-89 или [1].
					43 873 001 КП	Лист
						25
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Рис 2.2
					43 873 001 КП	Лист
						26
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Чертежи сборочного узла и его деталей приведены на рис. 2.3; 2,4. Расточка в корпусе выполнена на всем протяжении размером ø40 и поэтому для защитной крышки назначается посадка ø40 K6/d8, обеспечивающая свободную установку крышки по посадочной поверхности. На рабочих чертежах приняты и обозначены допуски: Допуск цилиндричности вала: 5 мкм Для ø17 ; Td=0,055-(-0,055)=0,11 мм=11мкм; 1/4Td=11/4=2,75 мкм, по табл.2.18[1] ближайшее стандартное значение для размера ø17 составляет 4 мкм для 6 степени точности; Допуск цилиндричности корпуса: 5 мкм Для ø40 ; Td=16мкм; 1/4Td=16/4=4 мкм, по табл.2.18[1] ближайшее стандартное значение для размера ø40 составляет 5 мкм для 6 степени точности. Допуск торцового биения вала и корпуса выбирается по табл. 2.33[1] для 7-8 степени точности и назначается по табл. 2.28[1] для 8 степени точности: для размера вала 17 мм – 6 мкм; для размера отверстия корпуса 40 мм – 8 мкм. Шероховатость посадочной поверхности вала и корпуса согласно табл. 4.95 [2] = 0,63 мкм, а торцов заплечиков вала – 1,25 мкм.
					43 873 001 КП	Лист
						27
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Рис 2.3 1-Корпус подшипника; 2-вал; 3-крышка подшипника; 4-кольцо стопорное; 5-болт М8-6g*20.58 ГОСТ 7798-70; 6-шайба 8 65Г 029 ГОСТ 6402-70; 7-кольцо 040-046-36-2-3 8-подшипник №180203 ГОСТ 8338-75
					43 873 001 КП	Лист
						28
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Рис 2.4
					43 873 001 КП	Лист
						29
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

3. Допуски и посадки в резьбовых соединениях. Резьба М20. Шаг резьбы Р=2 мм. Число заходов – 2. Поля допусков диаметров d, d2 = 2r, поля допусков диаметров D1= D2=2H,5D. Направление резьбы – Левая. Длина свинчивания – 20 мм. Решение: Обозначение резьбы: М20 – 2H5D/2r. Резьбовое соединение с натягом. По табл.4.27[2] длина свинчивания – группа N. Номинальные значения диаметров резьбы: По табл. 4.30[2] d(D)=20мм, P=2 мм. По табл. 4.24[2] Предельные диаметры болта (по табл. 4.29[2]): d2max = 18,701 + 0,173 = 18,874 мм; (es = +173 мкм для поля допуска диаметра 6f) d2min = 18,835 + 0,110 = 18,945 мм (ei = +110 мкм для поля допуска диаметра 2r); dmax = 20 -0,150 = 19,85 мм (es = -150 мкм); dmin = 20 - 0,430 = 19,57 мм (ei = -430 мкм); d1max = 17,835 – 0,150 = 17,685 мм; d1min не нормируется; Предельные диаметры гайки (по табл. 4.29[2]): D2max = 18,701 + 0,085 = 18,786 мм (ES = 85 мкм); D2min = 18,701 мм (EI =0 мкм ); Dmax не нормируется; Dmin = D =20 мм (EI = 0 мкм); D1max = 17,835 + 0,450 = 18,285 мм (ES = 450 мкм); D1min = 17,835 + 0,150 = 17,985 мм (EI = 150 мкм). На рис. 2.5 приведены эскизы резьбового соединения и рабочие чертежи болта и гайки. На рис. 2.6 – схема полей допусков резьбового соединения.
					43 873 001 КП	Лист
						30
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Рис 3.1 Рис 3.2
					43 873 001 КП	Лист
						31
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

4. Допуски и посадки в шлицевых соединения. Число шлицев z = 10 Внутренний диаметр d = 23 мм Внешний диаметр D = 29 мм Боковая поверхность шлицев b = 4 мм Поля допусков H7, js6, F8, f8 Способ центрирования D Обозначение шлицевого соединения: D – 10 x 29 H7/ js6 x 23 H11/a11 x 4 F8/f8 – обозначение сборочного соединения; D – 10 x 29 H7 x 23 H11 x 4 F8 – обозначение шлицев на втулке; D – 10 x 29 js6 x 23 a11 x 4 f8 – обозначение шлицев на валу, где D – способ центрирования; z = 10, D = 29 мм, d = 23 мм, b = 4 мм. H7/ js6 – посадка по центрирующему диаметру D (табл. 4.73[4]); H11/a11 – посадка по диаметру d (табл. 4.75[4]); F8/f8 – посадка по ширине шлицы b (табл.4.74[4]). Эскизы сборочного соединения и деталей представлены на рис. 2.7, графическое изображение полей допусков – на рис. 2.8.
					43 873 001 КП	Лист
						32
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Рис 4.1
					43 873 001 КП	Лист
						33
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Рис 4.2
					43 873 001 КП	Лист
						34
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

5. Допуски и посадки в шпоночных соединениях Для вала d = 160 мм подобрать призматическую шпонку, длиной l = 220 мм исполнения 2. Привести обозначение шпонки. Показать на общем виде сборочного соединения посадки шпонки с пазами вала и втулки. Соединение нормальное. На чертежах вала и втулки показать размеры пазов и их отклонения. Решение. По табл. 4.64[2] определим размеры шпонки для диаметра вала 160 мм: b=40 мм, h=22 мм, глубина пазов на валу t1=13,0 мм, во втулке t2=9,4 мм. Обозначение: шпонка 40х22х220 ГОСТ 23360-78. По табл. 4.65[2] находим поля допусков для паза вала 40 N9 и паза втулки 40 Js9 для нормального соединения; для ширины шпонки – 40 h9. По табл. 4.66[2] определяем поля допусков для высоты шпонки 22 h11; длина шпонки 220 h14; длины паза вала 220 H15; глубины паза на валу 13,0^+0,3 и втулке 9,4^+0,3(при высоте шпонки h св. 18 до 50 мм). Допуск симметричности шпоночного паза относительно оси при соединении с одной шпонкой составляет 2Tш (где Tш – допуск на ширину шпоночного паза). Для паза втулки 40 Тш=0,062 мм, 2Тш=0,124 мм. Округлив до ближайшего стандартного по табл.2.40[1] получим допуск симметричности 0,124 мм для 10 степени точности. Для паза вала 40 получим те же значения. Допуск параллельности плоскости симметрии паза относительно оси шпоночного паза по длине паза равен 0,5 Тш , что составляет для паза вала и втулки 0,031 мм(округленное значение по табл. 2.28[1] до ближайшего стандартного значения, соответствующего 9 степени точности). Шпоночное соединение и рабочие чертежи деталей показаны на рис. 2.9, графические изображения полей допусков шпонки и пазов – на рис. 3.0.
					43 873 001 КП	Лист
						35
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Рис 5.1
					43 873 001 КП	Лист
						36
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Рис 5.2
					43 873 001 КП	Лист
						37
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

6. Расчет допусков в размерных цепях В соответствии с приведенными данными определить допуски составляющих звеньев размерной цепи методами полной взаимозаменяемости и вероятности. Номинальные значения составляющих звеньев размерной цепи: A1=70мм, A2-, A3=60мм ,A4=40мм, A5=50мм, A6=20мм, A7=10мм, A8=5мм. Допуск размера замыкающего звена ТА0 = 0,7 мм. В качестве А0 принять звено А2. Определить допуски составляющих звеньев размерной цепи и величину замыкающего звена. 6.1. Решение методом полной взаимозаменяемости: Величина замыкающего звена определяется по формуле 6.6[2]: Где Ai- значение увеличивающего i-го звена; Am – значение уменьшающего m-го звена; i-порядковый номер увеличивающего звена; m-порядковый номер уменьшающего звена. По формуле (6.2[2]) определим среднее число единиц допуска Где i – значение единицы поля допуска. Принимаются i1 = 1.86, i2 = 1.31, i3=1.86, i4 = 1.56, i5=1.56, i6=1.31, i7=0.9, i8=0,73 (табл. 3.3[4]). Ближайшее стандартное по ГОСТ 25346-82 число единиц допуска аст=7 (табл. 1.1[1]), Что соответствует пятому квалитету точности. Примем в качестве резервного звено А1. По формуле (6.3[2]) определим стандартные допуска всех звеньев, кроме резервного.
					43 873 001 КП	Лист
						38
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата