Нормирование точности в конструкторско-технологических процессах

KURSACh ROMA.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Тульский государственный университет»
Кафедра «Инструментальные и метрологические системы»
«НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ В КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ»
Даннаякурсовая работасодержит 39 страниц в том числе 7 таблиц
Данная курсовая работа состоит из семи частей:
Часть 1 посвящена назначению посадок гладких цилиндрических соединений;
Часть 2 посвящена расчету параметров посадок;
Часть 3 посвящена построению схемы расположения полей допусков подшипника на вал и в корпус;
Часть 4 посвящена построению схемы расположения полей допусков подшипника на вал и в корпус;
Часть 5 посвящена нормированию точности резьбового соединения;
Часть 6 посвящена расчету линейной размерной цепи методом полной взаимозаменяемости и теоретико-вероятностным методом;
Часть 7 посвящена разработке конструкторских чертежей двух деталей;
Часть 8 посвящена сборочному чертежу узла.
Ключевые слова: взаимозаменяемость посадки допуски нормирование расчет размерной цепи.
TOC o "1-3" h z u Введение PAGEREF _Toc71630026 h 4
Назначение посадок гладких цилиндрических соединений. PAGEREF _Toc71630027 h 6
Расчет посадки с натягом PAGEREF _Toc71630028 h 11
Расчет параметров посадок PAGEREF _Toc71630029 h 15
1. Посадка с зазором PAGEREF _Toc71630030 h 15
2. Посадка с натягом PAGEREF _Toc71630031 h 16
3. Посадка переходная PAGEREF _Toc71630032 h 18
Схема расположения полей допусков подшипника на вал и в корпус PAGEREF _Toc71630033 h 20
Нормирование точности резьбового соединения PAGEREF _Toc71630034 h 21
Нормирование точности резьбового соединения PAGEREF _Toc71630035 h 25
1. Расчет линейной размерной цепи методом полной взаимозаменяемости PAGEREF _Toc71630036 h 25
Прямая задача PAGEREF _Toc71630037 h 25
3. Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом. PAGEREF _Toc71630038 h 30
Прямая задача PAGEREF _Toc71630039 h 30
4. Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом. PAGEREF _Toc71630040 h 35
Обратная задача PAGEREF _Toc71630041 h 35
Заключение PAGEREF _Toc71630042 h 38
Список использованной литературы PAGEREF _Toc71630043 h 39
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 так же при выполнении курсовой работы использовать знания инженерной графики материаловедения и так далее.
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 предельные размеры сопрягаемых деталей допуски и отклонения а также предельные зазоры (натяги) посадки;
Разработать конструкторские чертежи двух деталей для одного из рассчитанных соединений с указанием точности размеров отклонений формы расположения и шероховатости посадочных поверхностей;
Нарисовать схему расположения полей допусков подшипника на вал и в корпус;
Назначить допуски на детали резьбового соединения. Записать на чертежах резьбового соединения болта и гайки условное обозначение резьбы. Найти номинальные значения диаметров болта и гайки. Найти предельные отклонения по всем диаметрам резьбы а также допуски по среднему диметру и диаметру выступов. Изобразить на схеме поля допусков резьбовых деталей по всем диаметрам. Записать размеры резьб указав номинальные размеры и предельные отклонения а также указать рабочие размеры по всем диаметрам. Выполнить чертежи профилей резьбы болта и гайки указав на чертежах рабочие размеры для всех диаметров шаг резьбы и угол профиля при вершине;
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.
Назначение посадок гладких цилиндрических соединений.
Номинальный размер соединения
Рекомендованные посадки
; Т1 стр. 307 рис. 1.51; Т1 стр. 302 рис. 1.35
H7 (Cn) стр.262 276 J07 стр. 340 рис 1.70; Т2 стр. 288 G7
k6n6 (Hn) 2-ой том стр. 282 1-й том стр. 340 рис. 1.70
стр.310 № 2; стр. 303 3-й абзац
-ой том стр.167 4-й абзац
Стр. 181 Т2 1-й абзац
Расчет посадки с натягом
Наименьший расчетный натяг определяется из условия обеспечения прочности (несдвигаемости)соединения ([1] с. 333 - 336) с учетом поправок и в зависимости от вида нагружения рассчитывается по формулам:
при нагружении крутящим моментом (Мкр)
где индексы D иотносятся соответственно к деталям типа отверстия и вала;
где коэффициент Пуассона;
Е модуль упругости;
d d1 наружный и внутренний диаметры детали типа вала (для сплошного вала );
d2 наружный диаметр детали типа отверстия;
f коэффициент трения зависящий от направления смещения деталей их материала шероховатости принятой технологии сборки и т. д.;
Определяется с учетом поправок к N'min величина минимального допустимого натяга:
[Nmin]=N’min+u+ut+uz
и поправка учитывающая смятие неровностей посадочных поверхностей деталей при сборке
при расчете следует учесть соотношение между Rz и Ra
k1 и k2 – коэффициенты учитывающие смятие неровностей;
– поправка учитывающая различие температур сборки и работы а также различие коэффициентов линейного расширения деталей
– рабочая температура деталей;
t – температура при сборке соединения;
– коэффициенты линейного расширения материала деталей;
d – номинальный диаметр соединения;
иz – поправка учитывающая деформацию деталей от действия центробежных сил (имеет значение только для крупных деталей с диаметрами порядка 500 мм большими массами и скоростями).
[Nmin]=303+1512+10=14542 мкм
Наибольший расчетный натяг определяется из условия обеспечения прочности сопрягаемых деталей по формуле
где – меньшее из допускаемых давлений на посадочных поверхностях деталей при котором отсутствует пластическая деформация;
– для детали типа отверстия
– для детали типа вала;
– предел текучести материала деталей при растяжении.
Определяется величина максимального допустимого натяга:
[Nmax]=N’max uуд+u+ut+uz
Наибольший и наименьший допустимые натяги обеспечивают прочность деталей при их сборке и прочность соединения при эксплуатации. По значениям функциональных натягов определяются функциональный TF N конструкторский TK N и эксплуатационный TЭ N допуски посадки:
Так как то в первом приближении допуски отверстия и вала
Этот допуски отверстия получены в предположении что отверстие и вал данного соединения изготовляются по одному квалитету. При подборе посадки допуск отверстия может быть несколько изменен так как в посадках рекомендованных стандартом отверстие и вал могут изготавливаться по разным квалитетам. Однако в любом случае допуск посадки не должен значительно отличаться от рассчитанного TK N.
По величине допуска отверстия и его номинальному диаметру выбирается квалитет отверстия по ГОСТ 25346 – 89 и подбирается посадка по ГОСТ 25347 – 82 из числа рекомендованных обеспечивающая запас прочности деталей при сборке :
запас прочности соединения при эксплуатации :
и удовлетворяющая условиям: 1) >;
Выбранная посадка 70 удовлетворяет выполнение указанных условий.
Расчет параметров посадок
1. Посадка с зазором
Рассчитать параметры посадки
Для расчета дана посадка с зазором в системе вала.
Отклонения отверстия и вала по ГОСТ 25347-82
Pис. 2- Схема расположения полей допусков посадки
Dmax=N+ES=37+(-0.17)=36.83 мм
Dmin=N+EI=37+(-0.33)=36.67 мм
dmax=N+es=37+0.16=37.16 мм
dmin=N+ei=37+0=37 мм
Допуски отверстия и вала:
TD=Dmax-Dmin=36.83-36.67=0.16мм
Td=dmax-dmin=37.16-37=0.16мм
TD=ES-EI=-0.17--0.33=0.16мм
Td=es-ei=0.16-0=0.16 мм
Smax=Dmax-dmin=36.83-37=-0.17 мм
Smin=Dmin-dmax=36.67-37.16= -0.49мм
Smax=ES-ei=-0.17-0= -0.17 мм
Smin=EI-es=-0.33-0.16=-0.49 мм
Sc=Smax+Smin2 = -0.17+(-0.49)2 = -0.33 мм
Допуск зазора (посадки):
Ts=Smax-Smin=-0.17 –(-0.49)=0.32 мм
Ts=TD+Td=016+016=032 мм
2. Посадка с натягом
Рассчитать параметры посадки 35.
Написать все виды обозначения предельных отклонений размеров на конструкторских и рабочих чертежах.
Для расчета дана посадка с натягом в системе отверстия.
Рис.3 - Схема расположения полей допусков посадки
Dmax=N+ES=35+0.025=35.025 мм
Dmin=N+EI=35+0=35 мм
dmax=N+es=35+0.042=35.042 мм
dmin=N+ei=35+0.026=35.026 мм
TD=Dmax-Dmin=35.025-35=0.025мм
Td=dmax-dmin=35.042-35.026=0.016мм
TD=ES-EI=0.025-0=0.025мм
Td=es-ei=0042-0026=0.016мм
Imax=dmax-Dmin= 35.042-35=0.042мм
Imin=dmin-Dmax=35.026-35.025=0.001мм
Imax=es-EI=0.042-0=0.042мм
Imin=ei-ES=0.026-0.025=0.001мм
Ic=Imax+Imin2 = 0.042+0.0012=0.0215 мм
Ts=Imax-Imin=0.042-0.001=0.041 мм
Ts=TD+Td=0025+0016=0041 мм
Обозначение предельных отклонений размеров на конструкторских чертежах
А) условное обозначение полей допусков:
Б) числовые значения предельных отклонений:
В) условное обозначение полей допусков и числовые значений предельных отклонений:
Обозначение размеров на рабочих чертежах:
3. Посадка переходная
Рассчитать параметры посадки 47.
Для расчета дана переходная посадка в системе отверстия.
Рис.4 - Схема расположения полей допусков посадки
Dmax=N+ES=47+0.039=47.039 мм
Dmin=N+EI=47+0=47 мм
dmax=N+es=47+0.012=47.012 мм
dmin=N+ei=47+(-0.012)=46.988 мм
TD=Dmax-Dmin=47.039-47=0.039мм
Td=dmax-dmin=47.012-46.988=0.024мм
TD=ES-EI=0.039-0=0.039мм
Td=es-ei=0.012-(-0.012)=0.024мм
smax=Dmax-dmin= 47.039-46.988=0.051мм
Imax=dmax-Dmin=47.012-47=0.012мм
iср=smax-Imax2 = 0.051-0.0122=0039 мм
TS=TD+Td=0.039+0.024=0.063мм
Схема расположения полей допусков подшипника на вал и в корпус
Рис.5 - Схема расположения полей допусков подшипника на вал и в корпус
Нормирование точности резьбового соединения
Согласно полученному 6заданию резьба имеет условное обозначение
Рис.6 – Условное обозначение резьбы
Номинальные значения диаметров болта и гайки:
Предельные отклонения диаметров резьбы и допуски по среднему диаметру и диаметру выступов:
eid1 не нормируется
Тd=esd-eid=0-(-0280)=0280 мм
Тd2=esd2-eid2=0-(-0160)=0160 мм
ТD1=ESD1-EID1=0375-0=0375 мм
ТD2=ESD2-EID2=+0212-0=0212 мм
Схема расположения полей допусков:
Номинальные размеры резьбы с предельными отклонениями и рабочие размеры по всем диаметрам
Размеры с предельными отклонениями мм
Чертежи профилей резьбы болта и гайки
Рис.7 - Профиль болта (М40:1)
Рис.8 - Профиль гайки (М 40:1)
1. Расчет линейной размерной цепи методом полной взаимозаменяемости
Назначить допуски и отклонения составляющих размеров с таким расчетом чтобы обеспечить значение замыкающего размера равное Расчет производится методом полной взаимозаменяемости.
На детали входящие в сборочный комплекс назначены следующие значения номинальных размеров: A1=15 мм A2=10 мм A3=25 мм A4=50 мм A5=15 мм A6=6 мм A7=6 мм A8=115 мм A9=6 мм A10=5 мм.
Составим график размерной цепи:
Рис. 9. График размерной цепи
Составим уравнение размерной цепи:
Таблица 2. Значение передаточных отношений
Проведем проверку правильности назначения номинальных значений составляющих размеров:
Так как по условию задачи следовательно номинальные размеры назначены правильно.
Осуществим увязку допусков для чего исходя из величины рассчитаем допуски составляющих размеров.
Т.к. в узел входят подшипники качения допуски которых являются заданными то для определения величины воспользуемся зависимостью.
Допуск ширины подшипников равен 012 мм т.е. T1=T5=012мм.
Устанавливаем что такому значению соответствует точность лежащая между 10 и 11 квалитетами.
Примем для всех размеров 11 квалитет тогда T2=0058мм T3=0084 мм T4=01 мм T6=0048мм T7=0048мм T8=014 мм T9=0048 мм T10=0048 мм.
Произведем проверку правильности назначения допусков составляющих размеров по уравнению:
Назначим размер А8 увязочным и ужесточим допуск тогда
Осуществим увязку средних отклонений для чего примем следующий характер расположения полей допусков составляющих размеров.
Сведем данные для расчетов в таблицу 3.
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 размера А8 принятого в качестве увязочного т.е.
Предельные отклонения размера А8:
ES8=-0343+050226=-023
EI8=-0343-050226=-0456
2. Расчет линейной размерной цепи методом полной взаимозаменяемости.
Найти предельные значения замыкающего размера при значениях составляющих размеров полученных в результате решения примера 1. Расчет произвести методом полной взаимозаменяемости. Сведем данные для расчета в таблицу 4:
Номинальное значение замыкающего размера:
Среднее отклонение замыкающего размера
Допуск замыкающего размера
Допуски на составляющие размеры оставляем без изменения
Предельные отклонения замыкающего размера
Сравним полученные результаты с заданными
Следовательно изменения предельных отклонений составляющих размеров не требуется.
3. Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом.
Назначить допуски и отклонения составляющих размеров с таким расчетом чтобы обеспечить значение замыкающего размера равное Расчет произвестивероятностным методом исходя из допустимого процента брака на сборке равным 027%.
Согласно заданию имеем
Рис. 10. График размерной цепи
Таблица 5. Значение передаточных отношений
=0694*9002-2*1202092+1312+1562+1082+0732+2172+0732+0732=207
Устанавливаем для всех размеров допуски по 13 квалитету тогда Т2=022 мм T3=033 мм Т4=039 мм Т6=018 мм Т7=018 мм Т8=054 мм Т9=018 мм Т10=018 мм.
Произведем проверку правильности назначения допусков составляющих размеров по уравнению
Полученная сумма допусков оказалась меньше заданного допуска замыкающего размера. Расширим допуск размера А8 и найдем его из уравнения
Осуществим увязку средних отклонений. Увязку будем производить за счет среднего отклонения размера А8 принятого в качестве увязочного.
Примем следующий характер расположения полей допусков составляющих размеров
Сведем данные для расчета в таблицу 6
Найдем среднее отклонение размера А8.
-015=0048+0088+0132+0156+0048+0-0072+(Ес8+0.031)-0072+0
ES8=-0509 +0.50.31=-0354мм
EI8= -0509 -0.50.31=-0664 мм
Таким образом А8=115-0664-0354
4. Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом.
Найти предельные значения замыкающего размера при значениях составляющих размеров полученных в результате решения примера 3. Расчет произвести вероятностным методом исходя из допустимого процента брака на сборке равного 0.27%.
Сведем данные для расчета в таблицу 7
Ес =0048+0088+0132+0156+0048+0-0072-0478 -0072+0= -015 мм
Допуск замыкающего размера:
Предельные значения замыкающего размера
Аmax=1+(-015) +0509=13 мм
Аmin=1+(-015)-0509=04 мм
Можно сделать вывод что мы справились со всеми задачами поставленными во введении.
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.
Назначили допуски на детали резьбового соединения. Нашли минимальные значения диаметров болта и гайки предельные отклонения по всем диаметрам резьбы а также допуски по среднему диаметру и диаметру выступов. Изобразили на схеме поля допусков резьбовых деталей по всем диаметрам.
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
«Допуски и посадки» Справочник. В2-х ч. В.Д. Мягков М.А. Палей А.Б. Романов В.А. Брагинский - 6е изд. перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние 1982 - Ч. 2. 543 с. ил.
«Методические указания по выполнению расчета размерных цепей». А.Б. Маликов Е.Д. Полукарова
«ДЕТАЛИ МАШИН. Курсовое проектирование» Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. -2-е изд. перераб. и доп. - Высш. шк. 1990. - 399 с ил.
Методические указания по выполнению курсовой работы.

STAKAN.cdw

Общие допуски по ГОСТ 30893.1: m
Сталь 30 ГОСТ 1050-88
КР.НТвКТП - 3.4 - 003

KRYShKA SKVOZNAYa.cdw

Общие допуски по ГОСТ 30893.1: m
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
КР.НТвКТП - 3.4 - 001

sborka.cdw