Реферат (стр. 1 )

Реферат

Работа содержит 31 лист, 10 рисунков, 4 таблиц, 8 использованной 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.

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УЗЛА.

2. АНАЛИЗ ПОСАДКИ.

2.1 Расшифровка условного обозначения посадки.

2.2 Определение допусков отверстия и вала и сравнение

их с табличными значениями ЕСДП.

2.3 Основные отклонения и их обозначение.

2.4 Характеристика посадки.

2.5 Расчетные характеристики посадки.

2.6 Вероятностные характеристики посадки.

2.7 Определение видов окончательной обработки и

выбор средств измерения деталей.

2.8 Выполнение эскизов деталей соединения и узла в сборе.

3. ПОСАДКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ.

3.1 Обоснование характера работы подшипника.

3.2 Расчет и выбор стандартного подшипника.

3.3 Выбор посадок колец подшипника.

3.4 Расчет посадки подшипника.

3.5 Эскизы шпоночного соединения и сопрягаемых деталей.

4. ВЫБОР ПОСАДКИ ПО АНАЛОГИИ.

4.1 Выбор посадки по диаметру d4.

4.2. Выбор посадки по диаметру d7.

4.3. Выбор посадки по диаметру d6.

5. ПОСАДКИ ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ.

5.1 Определение размеров шпоночного соединения.

5.2 Выбор полей допусков сопрягаемых размеров.

6 РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ.

6.1 Составление размерной цепи.

6.2 Определение размеров звеньев.

6.3 Расчет размерной цепи на максимум.

Коэффициент точности размерной цепи.

6.4 Расчет размерной цепи вероятностным методом.

Коэффициент точности размерной цепи.

БИБЛИОГРАФИЯ.

1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УЗЛА

Заданный узел представляет собой, лопастной вентилятор с приводной муфтой (рисунок 1). 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.

Для обеспечения надежной работы подшипника его полость изолирована, от полости корпуса контактным резиновым уплотнением. Воздушный зазор образуется, между резиновым кольцом и крышкой. Такая конструкция обеспечивает возможность простого ремонта уплотнения заменой деталей в случае появления дефектов от касания элементов уплотнения в процессе работы, например, при износе подшипника.

2. АНАЛИЗ ПОСАДКИ

Исходные данные: Обозначение посадки Æ

2.1 Расшифровка условного обозначения посадки

Посадка задана размером и числовыми значениями отклонений:

Æ

где Æ 120- номинальный размер соединения;

+0,360 - верхнее отклонение отверстия;

0 - нижнее отклонение отверстия;

-0,400 - верхнее отклонение вала;

-0,620 - нижнее отклонение вала.

2.2 Определение допусков отверстия и вала и сравнение их с табличными значениями ЕСДП

Допуск отверстия: ТD= + 0,= 0,350 =350 мкм

Допуск вала: Тd = - 0,6,410)=0,220=220 мкм

По ГОСТ 25для интервала размеров свыше 80 до 120 допуск отверстия соответствует седьмому квалитету (JT 7), допуск вала - шестому квалитету (JT 6).

2.3 Основные отклонения и их обозначение

Для отверстия основное отклонение равно нулю, что соответствует буквенному обозначению «H» /3/.

Для вала основное отклонение равно -410мкм, что соответствует буквенному обозначению «а» /3/.

Точное совпадение значений допусков и основных отклонений позволяет сделать вывод, что заданная посадка относится ЕСДП и имеет обозначение:

Æ

Предельные отклонения: ЕS = +350 мкм; ЕJ = + 0;

еs = -410 мкм; еi = -630 мкм.

В условном масштабе строится схема полей допусков (рисунок 2.1)

ES=+0,350

TD

 

Рисунок 2.1 Схема полей допусков посадки

2.4 Характеристика посадки

Посадка в системе отверстия, т. к. поле допуска отверстия основное с нижним отклонением равным нулю.

Посадка с зазором, т. к. поле допуска вала на схеме расположено ниже поля допуска отверстия и размеры вала больше размеров отверстия до сборки.

Посадка относится к предпочтительным посадкам

(таблица 17 и 18 /3/).

2.5 Расчетные характеристики посадки

Предельные размеры:

-  наибольший диаметр отверстия:

-  наименьший диаметр отверстия:

-  наибольший диаметр вала:

-  наименьший диаметр вала:

Предельные и средние зазоры:

-  наибольший зазор:

-  наименьший зазор:

Проверка:

Средний зазор:

Допуск посадки:

Проверка:

Выводы: Совпадение значений зазоров и допуска посадки с проверочными, свидетельствует о верности расчетов.

2.6 Вероятностные характеристики посадки

Среднее квадратическое отклонения отверстия и вала:

Среднее квадратическое отклонение посадки:

Вероятный допуск посадки:

Вероятностные зазоры:

- наибольший вероятностный зазор:

-наименьший вероятностный зазор :

Проверка:

 

Рисунок 2.2 Схема предельных и вероятностных натягов посадки

Расчётные характеристики посадки сведем в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 Сводные данные по расчёту характеристик посадки

Наименование параметров	Обозначение	Величина
Отверстие	Отклонение, мкм	Верхнее		+350
Нижнее		0
Основное		Нижнее
Предельные размеры, мкм.	Наибольший		120,350
Наименьший		120
Допуск, мкм.		350
Вал	Отклонения, мкм.	Верхнее		-410
Нижнее		-630
Основное		Верхнее
Предельные размеры, мкм.	Наибольший		119,590
Наименьший		119,370
Допуск, мкм.		220
Посадка	Номинальный размер		120
Предельные зазоры, мкм.	Наибольший		980
Наименьший		410
Средний		695
Вероятностные зазоры, мкм.	Наибольший		901,6
Наименьший		488,6
Допуск посадки, мкм.	Предельный		570
Вероятностн.		413,01

2.7 Определение видов окончательной обработки и выбор средств измерения деталей. Способы окончательной обработки поверхностей деталей в соединении определяются по таблице 2.66 /3/.

Отверстие в корпусе - чистовое растачивание дает Rа = 1,6 - 3,2 мкм при достижимом квалитете точности JТ 7.

Наружная поверхность бронзовой втулки окончательно обрабатывается тонким (алмазным) точением при Rа = 0,4-0,8 мкм и экономическом квалитете точности JТ 7.

Контроль размеров деталей обеспечивается выбором инструмента, для которого предельная погрешность измерения (Dlim) не должна превышать допускаемую погрешность измерения (dизм) по ГОСТ 8.051-81.

По таблице 7/4/ для измерения вала (посадочная наружная поверхность втулки) рекомендуются средства 4б, 5г, 6б, для которых допускаемая погрешность dизм = ±5 мкм. Выбираем из таблицы 1 /4/ гладкий микрометр, для которого предельная погрешность Dlim = ±5 мкм. При измерении микрометр устанавливается в стойку.

По таблице 7/4/ для измерения отверстия (внутренний диаметр чугунного корпуса) рекомендуются средства 6а, 9а, 12б, для которых допускаемая погрешность dизм = ±9 мкм.

Выбираем из таблицы 2 /4/ нутромер индикаторный с измерительной головкой с ценой деления 0,002 мм, для которого предельная погрешность Dlim = ±6,5 мкм.

2.8 Выполнение эскизов деталей соединения и узла в сборе

Для оформления рабочих чертежей и контроля деталей необходимы дополнительные данные. Эти данные относятся к конкретным деталям, поэтому в качестве примера рассмотрим посадку бронзовой втулки в чугунный корпус редуктора (рисунок 1).

Для определения допусков формы принимаем относительную геометрическую точность формы нормальную (А) таблица 2.19/3/ со средним соотношением допусков формы и размера . Степени точности по таблице 2.20/3/ принимаются: для втулки (JT5) - пятая, корпуса (JT6) - шестая.

Числовые значения допусков цилиндричности по таблице 2.19/3/: для отверстия корпуса - 10 мкм, для втулки - 6 мкм.

Шероховатость поверхностей в соединении определяется в зависимости от квалитета и допуска формы по таблице 2.67 /3/.

Для отверстия Rа = 1,6 мкм, для втулки Rа = 0,8 мкм.

Вычертим эскизы деталей соединения с обозначением всех размеров.

 

 

Узел в сборе Корпус Втулка

Рисунок 2.3 Эскиз посадки втулки в корпус и сопрягаемых деталей

3. ПОСАДКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Дано: Диаметр вала - d= 25 мм;

Подшипник - шариковый однорядный;

Эквивалентная нагрузка - Р = 4 кН;

Режим работы – вибрации.

3.1 Обоснование характера работы подшипника

Заданный узел относится к насосам общего назначения, которым не предъявляются особые требования к точности узла, ограничению вибраций, поэтому может быть принят класс точности подшипника «0» по ГОСТ

Из чертежа узла видно, что вращается вал вместе с внутренним кольцом подшипника, а наружное кольцо установлено неподвижно в корпусе. На подшипник через вал передается нагрузка от лопастной шестерни постоянная по направлению. Отсюда следует, что на внутреннее кольцо действует циркуляционное, а наружное местное нагружение.

3.2 Расчет и выбор стандартного подшипника

Режим работы подшипника оценивается по интенсивности нагружения: i=р/с,

где р - динамическая эквивалентная нагрузка, Н;

с - динамическая грузоподъемность, Н.

Для тяжелого режима работы по таблице 9 ГОСТ 3необходимо: р/с >0,15, откуда 4000/с > 0,15, когда с³ 22500 Н.

По таблице 7 ГОСТ 8для подшипника с внутренним диаметром d = 25 этому условно отвечает подшипник серии № 000, для которого С = 22...35 Н, наружный диаметр Д = 62, ширина кольца подшипника В = 17, координата фаски r = 2 мм.

3.3 Выбор посадок колец подшипника

По таблице 1 приложения ГОСТ 3для подшипника «0» класса точности рекомендуется посадка LO/к6.

Условное обозначение посадки «внутреннее кольцо – вал»: ,

где LО - означает поле допуска внутреннего кольца подшипника нулевого класса точности.

Эта посадка подшипника на вал имеет широкое применение в сельскохозяйственных машинах, редукторах, коробках скоростей станков, коробках передач автомобилей, тракторов и других машинах.

Для наружного кольца при местном виде нагружения, рекомендуется посадка в корпус Н7/l0 (там же, таблица 3).

Условное обозначение посадки «наружное кольцо – корпус»: ,

где l0 - означает поле допуска наружного кольца подшипника нулевого класса точности.

Эта посадка рекомендуется для узлов общего машиностроения, редукторов, сельскохозяйственных машин.

Для циркуляционно нагруженного кольца определяется интенсивность нагружения по формуле 4.25 /8/:

где PR - интенсивность нагружения, кН/м;

R - радиальная нагрузка кН;

в - рабочая ширина подшипника, м

kn - динамический коэффициент;

F - коэффициент ослабления посадочного места;

FA - коэффициент неравномерности нагрузки для двухрядного подшипника.

По условию задания: kn =1, F = 1, FA = 1, R = 4 кН/м

PR = 4·1·1·1/(17-2·2)·10-3 = 307 кН/м

По таблице 4.92 /8/ рекомендуется поле допуска вала – is6.

По таблице 4.89 /8/ рекомендуется поле допуска корпуса - Н7.

Условное обозначение подшипника: Подшипник 305 ГОСТ 8338-75

3.4 Расчет посадки подшипника

Для расчета посадок колец подшипника на вал и в корпус отверстия; принимаются средние диаметры колец () и их допустимые отклонения () для полей допусков колец L0 и l0.

Для выбранных посадок отклонения посадочных мест вала и корпуса принимаются по ГОСТ .

Предельные размеры вала и корпуса:

.

Предельные размеры внутреннего и наружного кольца подшипника:

, ;

,

Предельные зазоры и натяги в соединении «вал – внутреннее кольцо»: ,

;

«корпус – наружное кольцо»:

,

.

Допуск посадки в соединении «вал – внутреннее кольцо»:

«корпус – наружное кольцо»:

Проверка:

Схема полей допусков приведена на рисунке 3.1

+

+0,030