Нормирование точности и взаимозаменяемость соединений деталей

КР(нормирование точности).docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
Тульский государственный университет
Кафедра «Инструментальные и метрологические системы»
«Нормирование точности в конструкторско-технологических процессах»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
по дисциплине «Нормирование точности в конструкторско-технологических процессах»
Студент Ромашкина Александра Александровна группа 621871
Содержание курсовой работы
Исходя из конструкции назначения и условий работы узла (вариант задания выдает руководитель) студент должен:
Обосновать выбор посадок по сопрягаемым размерам.
Подсчитать предельные размеры величины зазоров (натягов) для трех различных по характеру сопряжений – подвижных переходных и неподвижных. Построить схемы расположения полей допусков деталей этих сопряжений. На схеме расположения полей допусков необходимо указать предельные размеры сопрягаемых деталей допуски и отклонения а также предельные зазоры (натяги) посадки.
Разработать конструкторские чертежи двух деталей для одного из рассчитанных соединений (по указанию руководителя) с указанием точности размеров отклонений формы расположения и шероховатости посадочных поверхностей
Нарисовать схему расположения полей допусков подшипника на вал и в корпус;
Выполнить расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости и теоретико-вероятностным методом.
Оформить сборочный чертеж заданного узла с указанием назначенных посадок. Размеры на чертежах узла и деталей не указанные в задании выполнить по общим масштабным соотношениям чертежа задания.
Чертежи оформляются в соответствие с требованиями ЕСКД.
Объем расчетно-пояснительной записки – до 20 страниц формата А4
Содержание пояснительной записки курсового проекта:
назначение посадок гладких цилиндрических соединений;
расчет параметров посадок;
выбор посадок подшипников качения;
расчет размерной цепи;
обоснование требований к точности изготовления деталей;
Пояснительная записка должна сопровождаться всеми необходимыми схемами.
Пояснительная записка оформляется в Word.
( техническая литература ГОСТы)
Даннаякурсовая работасодержит 38 страниц в том числе 9 таблиц
Данная курсовая работа состоит из шести частей:
Часть 1 состоит из назначения посадок гладких цилиндрических соединений;
Часть 2 состоит из расчета параметров посадок;
Часть 3 состоит из построения схемы расположения полей допусков подшипника на вал и в корпус;
Часть 4 состоит из расчетов линейной размерной цепи методом полной взаимозаменяемости и теоретико-вероятностным методом;
Часть 5 (Приложение 12) состоит из разработки конструкторских чертежей двух деталей;
Часть 6 (Приложение 3) состоит из сборочного чертежа.
Назначение посадок гладких цилиндрических соединений . ..7
Расчет параметров посадок 11
1. Посадка с зазором 11
2. Посадка с натягом .13
3. Посадка переходная 16
Схема расположения полей допусков посадочных размеров подшипников и сопряженных с ним деталей ..18
Расчет линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости.19
1. Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом.26
Приложение 1 – Чертеж вала 33
Приложение 2 – Чертеж втулки 35
Приложение 3 – Сборочный чертеж 34
Список используемой литературы 37
При современном развитии науки и техники при организованном массовой производстве стандартизация основанная на широком внедрении принципов взаимозаменяемости является одним из наиболее эффективных средств способствующих прогрессу во всех областях хозяйственной деятельности и повышению качества выпускаемой продукции.
Курсовая работа обобщает и систематизирует теоретические знания учит применять данные знания для решения практических задач возникающих в производственных условиях.
В процессе выполнения работы студент должен научиться пользоваться необходимой справочной и нормативно-технической литературой обоснованно назначать допуски и посадки на соединения.
Цель курсовой работы:
Сделать обоснованный выбор посадок по сопрягаемым деталям;
Подсчитать предельные размеры величины зазоров (натягов) для трех различных по характеру сопряжений – подвижных переходных и неподвижных. Построить схемы расположения полей допусков деталей этих сопряжений. На схеме расположения полей допусков необходимо указать допуски и отклонения предельные зазоры (натяги) посадки;
Выполнить расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости и теоретико–вероятностным методом;
Разработать конструкторские чертежи двух деталей для одного из рассчитанных соединений с указанием точности размеров отклонений формы расположения и шероховатости посадочных поверхностей;
Назначение посадок гладких цилиндрических соединений
Одной из задач решаемых при конструировании любого изделия является назначение посадок в соединениях его деталей.
Известны и используются при конструировании три метода назначения посадок:
Метод аналогов заключается в том что конструктор назначает посадку на основании опыта эксплуатации подобной по конструкции машины где имеется аналогичное соединение. Метод приемлем только в случае полной тождественности условий работы соединения. Если это условие не соблюдается то нельзя гарантировать что назначенные посадки будут оптимальными.
Метод подобия является развитием метода аналогов. Он возник в результате классификации деталей по конструктивным и эксплуатационным признакам и выпуска справочников с примерами применения посадок. Для использования этого метода нужно выявить аналогию конструктивных признаков и условий эксплуатации проектируемой сборочной единицы с признаками указанными в справочниках. Недостатком методов аналогов и подобия является сложность определения признаков однотипности и подобия.
Расчетный метод это метод при котором в соединениях деталей назначают посадки обеспечивающие получение зазоров или натягов определенных расчетным путем. Этот метод является наиболее объективным и точным методом назначения посадок но и наиболее трудоемким. Последнее обстоятельство ограничивает область его применения наиболее ответственными определяющими эксплуатационные характеристики изделия соединениями.
В зависимости от служебного назначения и условий эксплуатации изделия соединения деталей имеют различный характер. Они могут быть подвижными (обеспечивающими возможность относительного перемещения соединяемых деталей) и неподвижными.
Характер соединения двух деталей определяемый разностью их размеров до сборки называют посадкой.
Различают посадки: с зазором с натягом и переходные.
Посадки с зазором характеризуются наличием зазора S в соединении вала и отверстия сопрягаемой с валом детали величина которого зависит от действительных размеров деталей. В посадках с зазором диаметр отверстия всегда больше диаметра вала (рис. 1.1 а); чем больше диаметр отверстия и меньше диаметр вала тем больше зазор. Для каждого конкретного соединения и определенных условий его эксплуатации есть оптимальный зазор обеспечивающий требуемое качество изделия. В посадках с зазором на схемах полей допусков поле допуска отверстия располагается выше поля допуска вала.
Посадки с натягом характеризуются наличием натяга N в соединении вала и отверстия величина которого зависит от действительных размеров деталей. В посадках с натягом до сборки диаметр вала всегда больше диаметра отверстия; чем больше диаметр вала и меньше диаметр отверстия тем больше натяг в соединении деталей. На схемах полей допусков посадок с натягом поле допуска вала располагается выше поля допуска отверстия.
Переходные посадки это такие посадки в которых в зависимости от действительных размеров деталей в соединении получают или зазор или натяг. Для этих посадок характерно наложение поля допуска вала на поле допуска отверстия вследствие чего в соединении получают зазор если действительный размер отверстия больше чем действительный размер вала; в противном случае в соединении получают натяг.
Единая система допусков и посадок (ЕСДП) предусматривает образование посадок в системе отверстия и в системе вала.
Посадки в системе отверстия это посадки в которых требуемые зазоры или натяги получают сочетанием различных полей допусков валов с полем допуска основного отверстия.
Посадки в системе вала это посадки в которых требуемые зазоры или натяги получают сочетанием различных полей допусков отверстий с полем допуска основного вала.
При выполнении курсовой работы исходя из конструкции назначения и условий работы деталей используя метод подобия были назначены посадки на все соединения узла. Выбранные посадки представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Выбор посадок
Наименование деталей
Номинальный размер соединения
Система образования посадок
Рекомендованные посадки
Т.1 с.316 табл.1.101 рис. 2 Н9
Т.1 с.306 рис. 1.48 H8k7
Т.1 c.342 рис. 1.75 H7k6
Т. 1 c.322 2 абзац H7js6
Шарикоподшипник-Стакан
Т.1 c.323рис. 1.58 H7
Т.2 стр.288 рис. 4.26 H7
Шарикоподшипник-Ведущий вал
Т.1 c.340 рис. 1.70
Т.1 c. 342 рис. 1.75
Т.1 c.323 рис 1.58 k6.
Ведущий вал-Полумуфта
Т.1 С.323 рис. 1.57 H7k6
Т.1 c.322 1 абзац снизу H7k6 Т.1 c.325 2 абзац Н7n6.
Полумуфта-Ведомый вал
Т.1 c.322 1 абзац снизу H7k6
Т.1 c.325 2 абзац Н7n6
Т.1 c.326 рис. 1.64 H9h8.
Т.1 c.299 1 абзац H5h4
Т.1 с. 314 табл. 1.101 п.2 H7g6.
Ведомый вал-Шестерня
Т.1 С.342 1 абзац H7t6
Т.1 С.340 рис. 1.70 H7r6
Т.1 С.344 табл. 1.109 H8s7
Т.1 с.344 табл. 1.109 H8u8
Т.1 с.342 1 абзац H7t6
Т.1 стр. 309 2 абзац снизу H11d11 D11h11
Т.1 С.340 2 абзац H7p6
Т.1 С.342 1 абзац H7r6
Т.1 С.318 3 абзац B11h11
Т.1 с.307 рис. 1.51 H11b11
Т.1 стр. 307 рис. 1.50 H9h9
Ведомый вал-распорная втулка
Т.1 стр.310 пункт 2 H7h6
Т.1 стр. 343 рис. 1.77 H8f9
Т.1 стр. 301 1 абзац снизу H11h11 и H12h12.
Расчет параметров посадок
Рассчитать параметры посадки 94H7h7 написать все виды обозначения предельных отклонений размеров на конструкторских и рабочих чертежах.
Для расчета дана посадка с зазором в системе отверстия.
Отклонения отверстия и вала по ГОСТ 25347-82
Рисунок 1- Схема расположения полей допусков посадки
Dmax=N+ES=94+004=9404 мм
Dmin=N+EI=94+0=94 мм
dmax=N+es=94+0=94 мм
dmin=N+ei=94+-0.04=9396 мм
Допуски отверстия и вала:
Td=dmax-dmin=94-9396=004 мм.
TD=ES-EI=+004-0=004 мм;
Td=es-ei=0--004=004 мм.
Smin=Dmin-dmax=94-94=0
Sc=Smax+Smin2=008+02=004
Допуск зазора (посадки):
TS=Smax-Smin=008-0=008 мм
TS=TD+Td=004+004=008 мм.
Обозначение предельных отклонений размеров на конструкторских чертежах:
а) условное обозначение полей допусков:
б) числовые значения предельных отклонений:
в) условное обозначение полей допусков и числовых значений предельных отклонений:
Обозначение размеров на рабочих чертежах:
Рассчитать параметры посадки 94 написать все виды обозначения предельных отклонений размеров на конструкторских и рабочих чертежах.
Для расчета дана посадка с зазором в системе вала.
Отклонения отверстия и вала по ГОСТ 25347-82:
ES = +54 мкм es = +198 мкм
EI = 0 ei = +144 мкм
Pисунок 2- Схема расположения полей допусков посадки
Dmax=N+ES=94+0.054=94054 мм
dmax=N+es=94+0.198=94198 мм
dmin=N+ei=94+0.144=94144 мм
TD = Dmax-Dmin= 94054 -94 = 0.054 мм
Td = dmax-dmin= 94198 - 94144 = 0.054 мм
TD=ES-EI=+0.054-0=0.054 мм
Td= es – ei = + 0198 -(+ 0144) =0.054 мм
Nmax = dmax- Dmin= 94198 – 94 = 0198 мм
Nmin= dmin-Dmax = 94144 – 94054 = 009 мм
Nmax= es – EI = 0198 – 0 = 0198 мм
Nmin= ei – ES = 0144 –0054 = 009 мм
Nc= Nmax+ Nmin2 = 0198+0092 = 0.144 мм
Допуск натяга (посадки):
TN = Nmax-Nmin = 0198 -009 = 0.108 мм
TN=TD+Td = 0054 + 0054 = 0108 мм
3 Посадка переходная
Рассчитать параметры посадки 45 написать все виды обозначения предельных отклонений размеров на конструкторских и рабочих чертежах;
ES = +30 мкм es = +39 мкм
Pисунок 3- Схема расположения полей допусков посадки
Dmax=N+ES=45+0.03=4503 мм
Dmin=N+EI=45+0=45 мм
dmax=N+es=45+0.039=45039 мм
dmin=N+ei=45 +002=4502 мм
Td=dmax-dmin=45039-4502=0019 мм.
TD=ES-EI=+003-0=003 мм;
Td=es-ei=+0039-+002=0019 мм.
Smax=ES-ei=003-002=001 мм
Smin=EI-es=0-0039=-0039 мм
Минимальный зазор Smin = -0039 мм имеет отрицательное значение что соответствуетмаксимальному натягу Nmax= 0039 мм.
Nmax = es – EI = 0039 - 0 = 0039 мм
Nmin = ei – ES = 002 – 003 = - 001 мм
Минимальный натяг Nmin= –001 мм имеет отрицательное значение что соответствуетмаксимальному зазоруSmax = 001 мм.
Nc= Nmax+ Nmin2 = 0039+(-001)2 = 0.0145 мм
TN = TD+Td=003 + 0019 = 0049 мм
Следовательно натяг переходит в зазор.
Схема расположения полей допусков посадочных размеров подшипников и сопряженных с ним деталей
Рисунок 6 - Схема расположения полей
Расчет линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости
Назначить допуски и отклонения составляющих размеров с таким расчетом чтобы обеспечить значение замыкающего размера равное A0=1-01+03
На детали входящие в сборочный комплект назначены следующие значения номинальных размеров:
NA1 =58 мм; NA2 =18 мм; NA3 =3 мм; NA4 =18 мм; NA5 =42 мм; NA6 =9 мм; NA7 =3 мм;
T=ES-EI=+03--01=04 мм.
Ec=ES+EI2=+03+-012=+01 мм.
Amax=N+ES=3+03=33 мм.
Amin=N+EI=3+-01=29 мм.
Составим график размерной цепи:
Рисунок 4 - График Размерной цепи
Составим уравнение размерной цепи:
A=1А1+2А2+3А3+4А4+5А5+6А6+7А7
Таблица 2- Значения придаточных отношений
Обозначение передаточных отношений
Численное значение i
Проведем проверку правильности назначения номинальных значений составляющих размеров.
N=58+18-3-18-42-9-3=2.
Поскольку сумма значений номинальных размеров составляющих звеньев не совпадает со значением номинального размера замыкающего звена (по условию задачи N= 3 мм) произведем увязку номинальных размеров. В качестве увязочного выберем размер A1.
N = jNj=A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7
Осуществим увязку допусков для чего исходя из величины T рассчитаем допуски составляющих размеров.
Так как в узел не входят подшипники качения то для определения величины ac воспользуемся зависимостью:
Т - допуск замыкающего размера мкм;
D- среднее геометрическое значение интервала размеров мм.
Значения i для диапазона размеров до 630 мм (5 17 квалитетов) приведены в таблице А.
Таблица А - Значение
Интервалы размеров мм
ac = 400217+131+09+156+186+131+09 = 4001001 = 3996 40;
По приложению A устанавливаем что такому значению ac соответствует точность лежащая между 8 и 9 квалитетом.
Примем для всех размеров 9 квалитет тогда:
Произведём проверку правильности назначения допусков составляющих размеров по уравнению:
j=10Tj=0087+0052+0036+0062+0074+0052+0036=0399
Полученная сумма допусков оказалась меньше заданного допуска замыкающего размера. Следовательно допуски можно оставить без изменений.
Осуществляем увязку средних отклонений для чего примем следующий характер расположения полей допусков составляющих размеров.
A1=116Js9 ±00435 A2=18Js9 (± 0026)
A3=3h9(-0036) A4=18h9(-0062)
A5=42h9(0074) A6=9h9(0052)
Сведём данные для расчёта в таблицу 3.
Таблица 3 – Данные для расчета
найдем среднее отклонение замыкающего размера и сравним его с заданным.
Ec=0+0+0018+0031+0037+0026+0018=+013 мм.
Т. к полученное значение не совпадает с заданным то произведём увязку средних отклонений за счёт среднего отклонения размера A1 принятого в качестве увязочного.
Величину среднего отклонения размера A1 найдём из уравнения:
+01 = Ec1+0+0018+0031+0037+0026+0018
Предельные отклонения размера A1:
ES1=-003+05*0087=+00135;
EI1=-003-05*0087=-00735
A1=116(-00735)(+00135)
Найти предельные значения замыкающего размераA при значениях замыкающих размеров полученных в результате решения примера 1.
Расчет произвести методом полной взаимозаменяемости.
Сведем данные для расчета в таблицу 4:
Таблица 4 – Данные для расчета
Номинальное значение замыкающего размера:
N=116+18-3-18-42-9-3=3.
Среднее отклонение замыкающего размера:
Ec=-003+0+0018+0031+0037+0026+0018=+01
Допуск замыкающего размера:
T=0087+0052+0036+0062+0074+0052+0036=0399
Составляющие размеры можно оставить без изменения
Предельные отклонения замыкающего размера:
Amin =N+Ec- 05*T=3+01-05*0399 = 29005 мм.
Сравниваем полученные результаты с заданными:
Amaxрасч. = 32995 Amaxзадан. = 33
Aminрасч. = 29005 Aminзадан. = 29
Условия Amaxрасч.≤Amaxзадан. Aminрасч.≥Aminзадан. выполняются.
1 Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом.
Назначить допуски и отклонения составляющих размеров с таким расчетом чтобы обеспечить значение замыкающего размера равноеA0=3-01+03. Расчет произвеститеоретико-вероятностным методом исходя из допустимого процента брака на сборке равным 027%.
На детали входящие в сборочный комплект назначены следующие значения номинальных размеров: А1 =58 мм; А2 =18 мм;=3 мм; А4 =18 мм; А5=42мм; А6 =9мм; А7 =3мм.
Рисунок 5 - График Размерной цепи
A=1А1+2А2+3А3+4А4+5А5+6А6+7А7
Таблица 5 - Значения придаточных отношений
ac = 0694* 40022172+1312+092+1562+1862+1312+092 = 842
По приложению A устанавливаем что полученное значение ac больше принятого для квалитета 9 но меньше чем для квалитета 11. Установим для всех размеров допуски по 10 квалитету тогда:
Произведём проверку правильности назначения допусков составляющих размеров по следующему уравнению:
где и - относительные средние квадратические отклонения законов распределения значений замыкающего и j – го составляющего размеров.
Численные значения j и j зависят от условий и масштаба производства и различны для различных категорий размеров технологических операций и методов обработки.
В таблице В приведены для трех категорий размеров ориентировочные значения коэффициентов j и j.
Таблица В - Значения коэффициентов j и j
Охватывающие (размеры отверстий)
Охватываемые (размеры валов)
Остальные (размеры не относящиеся ни к валам ни к отверстиям)
При проектных расчетах и при выполнении курсовой работы можно принимать следующие значения коэффициентов:
j = + 02 для охватываемых размеров (размеров валов);
j = - 02 для охватывающих размеров (размеров отверстий);
j = 0 для остальных размеров;
j = 04для всех видов размеров.
T=120142+00842+00582+012+0122+00842+00582 0306
Полученная сумма допусков оказалась меньше заданного допуска замыкающего размера. Для того чтобы полностью использовать заданный допуск замыкающего размера расширим допуск размера A1 и найдём из уравнения:
=12T12+00842+00582+012+0122+00842+00582
Осуществим увязку средних отклонений. Увязку будем производить за счёт среднего отклонения размера A1 принятого в качестве увязочного. Примем следующий характер расположения полей допусков составляющих размеров.
A2=18Js10 (±0042) мм A3=3h10(-0058) мм
A4=18h10-01 мм A5=42h10-012 мм
A6=9h10(-0084) мм A7=3h10(-0058) мм.
Сведём данные для расчёта в таблицу 6.
Таблица 6 – Данные для расчета
найдём среднее отклонение размера A1
+01=Ec1+00232+004+0048+00336+00232;
ES1=-0068+05*026=+0062 мм
EI1=-0068-05*026=-0198 мм.
A1= 116(-0198)(+0062) мм.
Найти предельные значения замыкающего размераA при значениях составляющих размеров полученных в результате решения примера 3. Расчет произвести теоретико-вероятностным методом исходя из допустимого брака на сборке равного 027%.
Сведем данные для расчета в таблицу 7.
Таблица 7 – Данные для расчета
N=116+18-3-18-42-9-3=3
Ec=-0068+0+00232+004+0048+00336+00232=+01 мм.
Т=1200676+0007056+0003364+001+00144+0007056+000336=04 мм.
Предельные значения замыкающего размера:
Amin=N+Ec-05*T=3+01-05*04=29 мм.
Amaxрасч. = 33 = Amaxзадан. = 33
Aminрасч. = 29 = Aminзадан. = 29
Следовательно изменения предельных отклонений составляющих размеров не требуется.
Приложение 1 –Сборочный чертеж
Приложение 2 – Чертеж втулки
Приложение 3 – Чертеж вала
В данной курсовой работе были подобраны допуски для различных видов посадок построены для них поля допусков и по схемам определены предельные размеры и отклонения максимальные и минимальные зазоры и натяги.
Были разработаны конструкторские чертежи двух деталей для одного из расчетных соединений с указанием точности размеров отклонений форм расположения и шероховатость посадочных поверхностей.
Нарисовали схему расположения полей допусков подшипника на вал и в корпус.
Оформили сборочный чертеж заданного узла с указанием назначенных посадок. Указали размеры на чертежах узла и деталей не указанные в задании выполненные по общим масштабным соотношениям чертежа задания.
Список использованной литературы
Якушев А.И. Воронцов Л.Н. Федотов Н.М. Взаимозаменяемость стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов. М.: Машиностроение 1987. – 352с.
Мягков В.Д. Палей М.А. Романов А.Б. Брагинский В.А. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч. Т.1 - 6-е изд. перераб. и доп. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние 1982. - 4.1 - 543 с.
Мягков В.Д. Палей М.А. Романов А.Б. Брагинский В.А. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч. Т.2 - 6-е изд. перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние 1982. - 4.2. - 448 с.
Дунаев П.Ф. Лешков О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – 4-е изд. перераб. и доп. М.: Высшая школа 1985. – 416 с.
Методические указания по выполнению курсовой работы.
ГОСТ 25347-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки. Введ. 1983-07-01. М.: ИПК Издательство стандартов 2004.
ГОСТ 2.109-73 Единая система конструкторской документации. Основные требования к чертежам. Взамен ГОСТ 2.107-68ГОСТ 2.109-68ГОСТ 5292-60в части разд. введ. 1974-07-01. М.: Стандартинформ 2011.
ГОСТ 2.302-68 Единая система конструкторской документации. Масштабы. Взамен ГОСТ 3451-59; введ. 1971-01-01. Сб. ГОСТов. - М.: Стандартинформ 2007.
ГОСТ 2.308-2011 Единая система конструкторской документации. Указание допусков формы и расположения поверхностей. Взамен ГОСТ 2.308-79; введ. 2012-01-01. М.: Стандартинформ 2012.
ГОСТ 30893.1-2002 (ИСО 2768-1-89) Основные нормы взаимозаменяемости. Общие допуски. Предельные отклонения линейных и угловых размеров с неуказанными допусками. Взамен ГОСТ 25670-83; введ. 2004-01-01. М.: ИПК Издательство стандартов 2003.
ГОСТ 2.309-73 Единая система конструкторской документации. Обозначения шероховатости поверхностей. ВзаменГОСТ 2.309-68; введ. 1975-01-01. Сб. ГОСТов. - М.: Стандартинформ 2007.
ГОСТ 6636-69 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры. Взамен ГОСТ 6636-60; введ. 1970-01-01. М.: ИПК Издательство стандартов 2004.
ГОСТ 25346-89 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения ряды допусков и основных отклонений. Взамен ГОСТ 25346-82; введ. 1990-01-01. М.: ИПК Издательство стандартов 2004.

kursovaya po vz-ti.docx

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тульский государственный университет»
Кафедра «Инструментальные и метрологические системы»
Пояснительная записка к курсовой работе
«ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ И НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ»
Курсовая работа по дисциплине "Взаимозаменяемость" анализирует теоретические знания при изучении различных дисциплин и учит студентов применять данные знания на практике в производственных условиях.
При выполнении курсовой работы должны быть использованы знания инженерной графики материаловедения и так далее.
Студент при написании работы также должен научиться пользоваться необходимой справочной и нормативно-технической литературой обоснованно и целесообразно назначать допуски и посадки на соединения и верно обозначать их в технической документации.
Курсовая работа содержит 3 части:
Часть I посвящена расчету параметров трех посадок с зазором натягом и переходной.
Часть II посвящена расчету размерной цепи методом полной взаимозаменяемости и вероятностным методом.
Часть III посвящена нахождению численных характеристик полей допусков метрической резьбы.
Расчет параметров посадки для проверки отверстия и вала
Рассчитаем параметры посадки 30H8f9 (соединение 3-5). Для расчета дана посадка с зазором в системе вала.
Определим верхние и нижние предельные отклонения для вала и отверстия
Предельные отклонения отверстия
Предельные отклонения вала
Находим предельные размеры отверстия.Dmax=N+ES=30+(+0.052)=30.052Dmin=N+EI=30+0=30
Находим предельные размеры валаdmax=N+es=30+(-0.025)=29.975dmin=N+ei=30+(-0.087)=29.913
Находим допуски отверстия и валаTD=Dmax-Dmin=ES-EI=30.052-30= +0.052-0=0.052Td=dmax-dmin=es-ei=29.975-29.913=-0.025-(-0.087)=0.062
Находим предельные размеры зазораSmax=Dmax-dmin= ES- ei =30.052-29.913= +0.052-(-0.087)=0.139Smin=Dmin-dmax= EI- es =30-29.975=0-(-0.087)=0.025
Находим среднее значение зазора и допуск зазораSср=(Smax+Smin)2=0082Ts=Smax-Smin=0.139-0.025=0.114
Построим схему расположения полей допусков деталей для посадки с зазором (Рис. 1).
Рис. 1. Схема расположения полей допусков для посадки с зазором
1. Расчет посадки с натягом
Рассчитать параметры посадки 40H8u8(соединение 4-5)
Находим предельные размеры отверстия.Dmax=N+ES=40+(+0. 039)=40.039Dmin=N+EI=40+0=40
Находим предельные размеры валаdmax=N+es=40+(+0.109)=40.109dmin=N+ei=40+(+0.07)=40.07
Находим допуски отверстия и валаTD=Dmax-Dmin= 40.039-40 = 0.039Td=dmax-dmin= 40.109- 40.07=0.039
Находим предельные размеры натягаimax=dmax-Dmin= es - EI =0.109-0=0.109imin=dmin-Dmax= ei - ES =40.07-40.039=0.031
Находим среднее значение натяга и допуск натягаiср=(imax+imin)2=007Ti=imax-imin= Td + TD =0.109-0.031=0.078
Построим схему расположения полей допусков для посадки с натягом
2. Расчет переходной посадки
Рассчитать параметры посадки 30H7js6 (соединение 3-9)
Находим предельные размеры отверстия.Dmax=N+ES=30+(+0.025)=30.025Dmin=N+EI=30+0=30
Находим предельные размеры валаdmax=N+es=30+(+0.008)=30.008dmin=N+ei=30+(+0.006)=30.006
Находим допуски отверстия и валаTD=Dmax-Dmin= 30.025-30=0.025Td=dmax-dmin=es-ei =30.008-30.006=+0.008-(+0.006)=0.002
Находим максимальный зазор
Smax=Dmax-dmin= ES- ei =30.025-30.006= 0.019
Находим максимальный натяг
imax=dmax-Dmin= es - EI =0.008
Так как Smax imax то в подавляющем большинстве сборок будут получаться зазоры близкие к своему среднему значению
Находим среднее значение зазора Sср=(Smax-imax)2=00055
Находим минимальный зазор
Smin=Dmin-dmax= EI- es =24-24.015=0-(+0.015)=-0015
Так как Smin имеет отрицательное значение можно сделать вывод что зазор перешел в натяг.
Находим допуск зазора
Ts=Smax-Smin= TD + Td =0.027
Построим схему расположения полей допусков для переходной посадки
Обозначение предельных отклонений размеров на конструкторских чертежах.
Для расчета дана посадка с зазором 25H7h6 (соединение 10-11).
1. Условное обозначение полей допусков
2. Числовые значения предельных отклонений
Условное обозначение полей допусков и числовых значений предельных отклонений
4. Обозначение размеров на рабочих чертежах
Расчет размерной цепи. Метод полной взаимозаменяемости.
АΔ= Ао = 1-018+015 мм
NΔ=1 мм – номинальное значение замыкающего размера
ТΔ=015-(-015)=033 мм – допуск замыкающего размера
Ec =ES+Ei2=015+(-018)2=-0015
Среднее отклонение замыкающего размера
Строим график размерной цепи
Составим уравнение размерной цепи:
Общий вид уравнения размерной цепи описывается выражением:
Значение передаточных отношений
Обозначение передаточных отношений
Проведем проверку назначения номинальных значений составляющих размеров:
Так как по условию задачи NΔ=1 мм следовательно номинальные размеры назначены правильно.
Осуществим привязку допусков для чего исходя из величины ТΔ рассчитаем допуски соответствующих размеров
ac=330156+156+186=66265
По приложению из методических указаний устанавливаем что такому значению ас соответствует точность лежащая между 10 и 11 квалитетами.
Примем для всех размеров 11 квалитет тогда
т1=1001000=01 т2=1001000=01 Т3=1201000=012
Произведем проверку правильности назначения допусков соответствующих размеров по уравнению:
j=13Tj=01+01+012=032 мм
Полученная сумма допусков превышает заданный допуск замыкающего размера на величину равную 001 что составляет приблизительно 1% от ТΔ.
Осуществим увязку средний отклонений для чего примем следующий характер расположения полей допусков соответствующих размеров.
Сведем данные для расчета в таблицу
Таблица расчетных данных
По уравнению найдем среднее отклонение замыкающего размера и сравним его с заданным:
Так как полученное значение не совпадает с заданным то произведем увязку средних отклонений за счет среднего отклонения замыкающего размера А1 принятого в качестве увязочново. Величину среднего отклонения размера А1 найдем из следующего уравнения:
Предельные отклонения размера А1:
ES1= 0005+05*01=0055
EI1=0005-05*01= -0045
Найти предельные значения замыкающего размера АΔ при значениях составляющих размеров полученных в результате решения примера №1. Расчет произвести методом полной взаимозаменяемости.
Сведем данные для расчета в таблицу в таблицу
Номинальное значение замыкающего размера
ЕСΔ= 005+005-006= 004
Допуск замыкающего размера
Допуски на составляющие размеры можно оставить без изменений
Предельные отклонения замыкающего размера
АΔмах=1-004+05*032=12
АΔmin=1-004-05*032=08
Сравним полученные результаты с заданными
АΔmax расч=12= АΔmax задан=12
АΔmin расч=08 = АΔmin задан=082
Т.к. условие не выполняются то осуществляем расчет значений АΔmax и АΔmin
АΔmax расч-АΔmix задТ=1.2-1.150.33=0.01=1%
АΔmin зад-АΔmin расчT=0.82-0.80.33=0.06=6%
ТΔ=015-(-018)=033 мм – допуск замыкающего размера
ac=33012(1562+1562+1862)=95
По приложению устанавливаем что полученное значение ас больше принятого для квалитета 11 но меньше чем для квалитет 12
Установим для всех размеров допуски по 11 квалитету:
Т1 = 016 мм Т2 =016 мм Т3 =019 мм
j=13Tj=12*0162+0162+0192=035
Полученная сумма допусков меньше заданного допуска замыкающего размера. Для того чтобы полностью использовать заданный допуск замыкающего размера расширим допуск замыкающего размера А1 и найдем его из уравнения:
Осуществим увязку средних отклонений. Увязку будем производить за счет среднего отклонения размера А1 принятого в качестве увязочново.
Примем следующий характер расположения полей допусков соответствующих размером.
Из уравнения найдем среднее отклонение размера А1
-0015= -(ЕС1+016)+0064-0076
ES1=001+05*0064=0038
EI1=0021-05*021= -0025
Таким образом А1=40-0025+0038
Найти предельные значения замыкающего размера А1 при значении соответствующий размеров полученных в результате решения примера №3. Расчет произвести вероятностным методом исходя из допустимого брака на сборке равного 027%.
Сведем данные для расчетов в таблицу
ЕСΔ=( -0189+0064)+0064-0076 = 0015
Допуск замыкающего размера
Предельные значения замыкающего размера
АΔmax =1-0015+05*035=12 мм
AΔmin =1-0015-05*036=08 мм
Сравним полученные результаты с заданными
АΔmax =12 = АΔmax расч=12
AΔmin =08 = AΔmin расч=08
Следовательно изменение предельных отклонений соответствующих размеров не требуется.
Согласно полученному заданию резьба имеет условное обозначение М28х2-6H6h
) Номинальные значения диаметров болта и гайки:
) Предельные отклонения диаметров резьбы и допуски по среднему диаметру и диаметру выступов:
Td=esd-eid=0--028=028 мм
Td2=esd2-eid2=0--017=017 мм
TD1=ESD1-EID1=+0212-0=0212 мм
TD2=ESD2-EID2=+0.375-0=0375 мм
) Схемы расположения полей допусков болта и гайки изображены на чертеже
) Номинальные размеры резьбы с предельными отклонениями и рабочие размеры по всем диаметрам
Размеры с предельными отклонениями мм
Чертежи профилей болта и гайки
Поля допусков подшипников
Схема расположения полей допуска подшипника (ГОСТ 8338-75) на вал и корпус.
Сопряжение шарикоподшипника 6 с валом 3 и корпусом 7
(направление радиальной нагрузки постоянно)
В данной работе на основе знаний полученных из курса взаимозаменяемости были получены навыки расчета посадок ( зазор натяг переходная) размерной цепи методами полной взаимозаменяемости и вероятностным методом а также навык построения и расчета резьбы метрической подшипников сборки с помощью методических указаний справочной литературы и ГОСТов.
Мягков В.Д. (1982) Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч.
Дунаев П. Ф. Леликов О. П. (2004) Детали машин. Курсовое проектирование
Некифоров А.Д. Взаимозаменяемость стандартизация и технические измерения. – Москва ВШ 2000. – 510с

Чертеж.cdw

Свободные размеры обрабатываемых поверхностей
выполнить по 7-му классу точности
Острые кромки притупить 05
Общие допуски ГОСТ 30893.1-м
СЧ 15-32 ГОСТ1412-70

Tablitsa 5 zadanie 0 variant (1).docx

Наименование деталей
Номинальный размер соединения
Система образования посадок
Рекомендованные посадки
Т.1 с.316 табл.1.101 рис. 2 Н9
Т.1 с.306 рис. 1.48 H8k7
Т.1 c.342 рис. 1.75 H7k6
Т. 1 c.322 2 абзац H7js6
Шарикоподшипник-Стакан
Т.1 c.323рис. 1.58 H7
Т.2 стр.288 рис. 4.26 H7
Шарикоподшипник-Ведущий вал
Т.1 c.340 рис. 1.70
Т.1 c. 342 рис. 1.75
Т.1 c.323 рис 1.58 k6.
Ведущий вал-Полумуфта
Т.1 С.323 рис. 1.57 H7k6
Т.1 c.322 1 абзац снизу H7k6 Т.1 c.325 2 абзац Н7n6.
Полумуфта-Ведомый вал
Т.1 c.322 1 абзац снизу H7k6
Т.1 c.325 2 абзац Н7n6
Т.1 c.326 рис. 1.64 H9h8.
Т.1 c.299 1 абзац H5h4
Т.1 с. 314 табл. 1.101 п.2 H7g6.
Ведомый вал-Шестерня
Т.1 С.342 1 абзац H7t6
Т.1 С.340 рис. 1.70 H7r6
Т.1 С.344 табл. 1.109 H8s7
Т.1 с.344 табл. 1.109 H8u8
Т.1 с.342 1 абзац H7t6
Т.1 стр. 309 2 абзац снизу H11d11 D11h11
Т.1 С.340 2 абзац H7p6
Т.1 С.342 1 абзац H7r6
Т.1 С.318 3 абзац B11h11
Т.1 с.307 рис. 1.51 H11b11
Т.1 стр. 307 рис. 1.50 H9h9
Ведомый вал-распорная втулка
Т.1 стр.310 пункт 2 H7h6
Т.1 стр. 343 рис. 1.77 H8f9
Т.1 стр. 301 1 абзац снизу H11h11 и H12h12.

Tablitsa 5 zadanie 0 variant.docx

с.322 H7js6 Js7h6 K7h6

сборочный чертеж.cdw