Нормирование точности в конструкторско-технологических процессах

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 Николаев Г.В. 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
с.322 H7n6 Js7h6 K7h6
Расчет параметров посадок
Рассчитать параметры посадки 45H7h7 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=45+004=4504 мм
Dmin=N+EI=45+0=45 мм
dmax=N+es=45+0=45 мм
dmin=N+ei=45+-0.04=4496 мм
Допуски отверстия и вала:
Td=dmax-dmin=45-4496=004 мм.
TD=ES-EI=+004-0=004 мм;
Td=es-ei=0--004=004 мм.
Smin=Dmin-dmax=45-45=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 55 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=55+0.054=55054 мм
Dmin=N+EI=55+0=55 мм
dmax=N+es=55+0.198=55198 мм
dmin=N+ei=55+0.144=55144 мм
TD = Dmax-Dmin= 55054 -55 = 0.054 мм
Td = dmax-dmin= 55198 - 55144 = 0.054 мм
TD=ES-EI=+0.054-0=0.054 мм
Td= es – ei = + 0198 -(+ 0144) =0.054 мм
Nmax = dmax- Dmin= 55198 – 55 = 0198 мм
Nmin= dmin-Dmax = 55144 – 55054 = 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 44 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=44+0.03=4403 мм
Dmin=N+EI=44+0=44 мм
dmax=N+es=44+0.039=44039 мм
dmin=N+ei=44 +002=4402 мм
Td=dmax-dmin=44039-4402=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=2-01+03
На детали входящие в сборочный комплект назначены следующие значения номинальных размеров:
АΔ= Ао = 2-018+015 мм
NΔ=2 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=2 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%
NΔ=1 мм – номинальное значение замыкающего размера
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.
Обозначение разме-ра
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.
Приложение 1 –Сборочный чертеж
Приложение 2 – Чертеж шкива
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.

Вал.cdw

Общие допуски по ГОСТ 30893.1: H14 h14
Сталь 45 ГОСТ 1050-2013

Nikolaev 1.docx

Для расчета параметра посадки
с.322 H7js6 Js7h6 K7h6
H7r6H7p6 том1 стр 340 абзац 2
Для подшипников всегда указывается только поле допуска сопрягаемой детали
Убрать нет такой посадки
Такого соединения – нет!
Из таблицы 4.5 задания в соответствии со своим вариантом
F8h6 H8f8 Таб. 4.87 с.282 Рис. 4.26 с.288 (Том 2)
H7 рис. 1.70 с. 340(Том 1)
Для всех одна и та же посадка H7 Для подшипников всегда указывается только поле допуска сопрягаемой детали
Для всех одна и та же посадка
-11 Для расчета параметра посадки

шкив.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

сборочный чертеж.cdw