Курсовая работа по дисциплине Взаимозаменяемость, допуски и посадки

Графическая часть.dwg

Взаимозаменяемость и технические измерения
Графическое расположение полей допусков посадок в системе отверстия для диаметра 14 мм
Графическое расположение полей допусков посадок в системе вала для диаметра 14 мм
Простановка размеров и предельных отклонений на чертежах деталей посадки ø48H6f7
Простановка размеров и предельных отклонений на чертежах деталей посадки ø25H8z8

Схема полей допусков-зазорВ.dwg

Схема полей допусков-2.dwg

Схема полей допусков-3.dwg

Схема полей допусков-зазорB.dwg

Схема полей допусков.dwg

Схема полей допусков-натягВ.dwg

Схема полей допусков-перехВ.dwg

Контрольная вариант1-1.doc

Задача №1 Построение схем расположения полей допусков ЕСДП для сопряжения в системах отверстия и вала.
Исходные данные: Номинальный диаметр: d=14 мм
Для системы отверстия по номинальному значению сопрягаемого размера и квалитету стандартом рекомендуются следующие посадки (Таблица П3):
По таблицам П4 П5 и П6 находим табличные предельные отклонения основного отверстия и валов и заполняем таблицу 1.
Предельные размеры мм
Допуски отверстия или вала мкм
Рассмотрим подробно расчет для посадки с зазором 14 H7 е7:
Верхнее отклонение отверстия ES = +18 мкм.
Нижнее отклонение отверстия EI = 0 мкм.
Верхнее отклонение вала es = -32 мкм.
Нижнее отклонение вала ei = -50 мкм.
Определяем предельные размеры деталей:
наибольший предельный размер отверстия
Dmax= 14 + 0018 =14018 мм
наименьший предельный размер отверстия
Dmin = 14 + 0 = 14 мм
наибольший диаметр вала
dmax = d + es = 14 -0032 =13968 мм
наименьший диаметр вала
dmin = d + ei = 14-0050=13950 мм
Определяем допуски деталей:
TD = ES- EI = 18 -0 = 18 мкм
Td = es –ei =-32 –(-50) =18 мкм
Находим величины предельных зазоров:
SMAX= ES - ei =18-(-50) =68 мкм
SMIN = EI - es=0 –(-32) = 32 мкм
Определим допуск посадки:
TS= TD + Td = 18+ 18=36 мкм
Графическое изображение полей допусков посадки с зазором 14 H7 е7.
Рассмотрим подробно расчет для посадки с натягом 14 H7 p6:
Верхнее отклонение вала es = +29 мкм.
Нижнее отклонение вала ei = +18 мкм.
Dmin = 14 + 0 = 14 мкм
dmax = d + es = 14+0029 =14029 мм
dmin = d + ei = 14+0018=14018 мм
Td = es – ei =29 + 18 = 11 мм
Находим величины предельных натягов:
NMAX= es - EI =29 – 0 = 29 мкм
NMIN = ei - ES =18 –18 = 0 мкм
TS= TD + Td = 18+ 11=29 мкм
Графическое изображение полей допусков посадки с натягом 14 H7 р6.
Рассмотрим подробно расчет для посадки переходной 14 H7 js6:
Верхнее отклонение вала es = +55 мкм.
Нижнее отклонение вала ei = -55 мкм.
dmax = d + es = 14 +00055 =140055 мм
dmin = d + ei = 14-00055=139945 мм
Td = es –ei =55 –(-55) = 11 мкм
Находим величины предельных зазоров или натягов:
NMAX= es - EI =55 – 0 =55 мкм
SMAX = ES - ei =18-(-55) =235 мкм
Графическое изображение полей допусков посадки переходной 14 H7 js6.
Для системы вала по номинальному значению сопрягаемого размера и квалитету стандартом рекомендуются следующие посадки (Таблица П7):
По таблицам П8 П9 и П10 находим табличные предельные отклонения основного вала и отверстий и заполняем таблицу 2.
Рассмотрим подробно расчет для посадки с зазором 14 E8 h7:
Верхнее отклонение отверстия ES = +59мкм.
Нижнее отклонение отверстия EI = +32 мкм.
Верхнее отклонение вала es = 0 мкм.
Нижнее отклонение вала ei = -18 мкм.
Dmax= 14 + 0059 =14059 мм
Dmin = 14 + 0032 = 14032 мм
dmax = d + es = 14 -0 =14 мм
dmin = d + ei = 14-0018=13982 мм
TD = ES- EI = 59 -32 = 27 мкм
Td = es –ei =0 –(-18) =18 мкм
SMAX= ES - ei =59-(-18) =77 мкм
SMIN = EI - es=32 –0= 32 мкм
TS= TD + Td = 27+ 18=45 мкм
Графическое изображение полей допусков посадки с зазором 14 E8h7.
Рассмотрим подробно расчет для посадки с натягом 14 U8h7:
Верхнее отклонение отверстия ES = -33 мкм.
Нижнее отклонение отверстия EI = -60 мкм.
Dmax= 14 +(-0033) =13967 мм
Dmin = 14 +(-0060) = 13940 мкм
dmax = d + es = 14+0 =14 мм
dmin = d + ei = 14+(-0018)=13982 мм
TD = ES- EI = -33-(-60) = 27 мкм
Td = es – ei = 0+(-18) = 18 мм
NMAX= es - EI =0 – (-60) = 60 мкм
NMIN = ei - ES =-18 –(-33) = 15 мкм
Графическое изображение полей допусков посадки с натягом 14 E8h7.
Рассмотрим подробно расчет для посадки переходной 14 K8h7:
Верхнее отклонение отверстия ES = +8 мкм.
Нижнее отклонение отверстия EI = -19 мкм.
Dmax= 14 +0008 =14008 мм
Dmin = 14 +(-0019) = 13981 мкм
TD = ES- EI = 8-(-19) = 27 мкм
NMAX= es - EI =0 – (-19) =19 мкм
SMAX = ES - ei =8-(-18) =26 мкм
Графическое изображение полей допусков посадки переходной 14 K8h7.
Задача №2 Расчет и выбор посадки с зазором подшипника скольжения по упрощенному варианту.
Исходные данные: число оборотов вала: n=1000 мм обмин;
Радиальная нагрузка на опору R=1000 H;
Длина подшипника l =20 мм:
Номинальный диаметр вала d = 48 мм;
Используемое масло Инд12
Определяем угловую скорость вала
Определяем среднее удельное давление на опору скольжения
По таблице П13 выберем значение коэффициента динамической вязкости масла при рабочей температуре: . Для расчета принимаем
Определяем величину площади масляного зазора (без учета шероховатости поверхностей) из соотношения:
Величина оптимального зазора без учета влияния шероховатостей поверхностей вала и подшипника:
Определяем шероховатости поверхностей вала и подшипника
По таблице П14 определим значение единицы допуска I по номинальному размеру сопряжения:
Количество единиц допуска:
Квалитет для изготовления сопряжения вкладыша подшипника и вала определяем по таблице П15 для наших данных это - YT6
По таблице П16 Определенному квалитету точности соответствует для вала параметры шероховатости при повышенной точности 9 класс шероховатости Rzв=10 мкм а для вкладыша подшипника при нормальной точности – 8 класс и Rzа=20 мкм. Т.к. полученные значения не превышают предельные значения шероховатости для подшипников скольжения с жидкостным режимом трения принимаем: Rzв=10 мкм Rzа=20 мкм.
Величина спеднего расчетного зазора с учетом шероховатости поверхностей:
Где h- коэффициент истирания.
Уточняем количество единиц допуска
Уточняем квалитет точности YT6
Выбираем посадку подшипника из рекомендованных посадок с зазором для диаметра 48мм и 6-го квалитета точности по таблице П3:
Для жидкостного режима трения посадки H6h5 не применяются.
По таблице П11 выписываем предельные зазоры и определяем средний зазор
Условию выбора Sср»Sрасч удовлетворяет посадка H6f6
Выбранную посадку проверяем на точность. Относительная погрешность по зазору:
Поскольку погрешность по зазору больше 10% попробуем подобрать посадку в более точном квалитете из рекомендованных посадок с зазором для диаметра 48мм и 5-го квалитета точности по таблице П3 – H5g4
Погрешность еще больше поэтому оставляем посадку H6f6
Определяем коэффициент точности:
Условие по коэффициенту точности выполняется.
Определяем минимальный масляный слой выбранной посадки из условия неразрывности при наибольшем зазоре:
Проверяем достаточность слоя смазки:
Условие выполняется.
Графическое изображение полей допусков посадки переходной 48 Н6f6.
Вывод: По условию жидкостного трения посадка 48 обеспечивает условие работы подшипникового узла при заданном тепловом режиме.
Задача №3. Расчет и выбор посадки с натягом.
Исходные данные: Длина сопряжения l =35 мм:
Посадочный диаметр d = 25 мм;
Диаметр отверстия охватываемой детали вала d1 = 0 мм;
Наружный диаметр охватывающей детали втулки d2 = 85 мм;
Крутящий момент Мкр=1600 Нм
Применяемый материал вала и втулки Сталь 40
Определяем величину минимального допустимого эксплуатационного удельного давления способного передать заданный крутящий момент:
Исходя из требования гарантии относительной неподвижности определим наименьший расчетный натяг в неподвижном соединении при котором может быть передан заданный крутящий момент:
Конструктивные элементы С1 и С2 определяем по формулам:
Исходя из условия прочности деталей определяем максимально возможный расчетный натяг при котором гарантируется прочность соединения:
Где максимально допустимое удельное эксплуатационное давление определяем для менее жесткой детали. Для этого сравним величины допустимых удельных контактных давлений для вала и втулки:
Действительные технологические натяги с учетом поправки на смятие микронеровностей:
Поправка на смятие микронеровностей:
Для определения значений параметров шероховатости поверхностей принимаем квалитет точности посадки YT7 и нормальную точность для вала и отверстия тогда тогда и
Подбираем стандартную посадку в системе вала по таблице П12. Для 7-го квалитета точности нет посадки удовлетворяющей требуемым натягам поэтому принимаем 8-й квалитет точности и корректируем расчеты поправки на смятие микронеровностей. Для квалитета точности посадки YT8 и нормальной точности для вала и отверстия тогда
По таблице П12. принимаем посадку 25()
Проверим посадку на прочность и оценим возникающие напряжения
Максимальное удельное давление выбранной посадки:
Напряжения возникающие в соединении для вала:
Расчетные напряжения меньше предела текучести для данного материала
Графическое изображение полей допусков посадки переходной 25 Н8z8.
Вывод: По условию прочности посадка 25 выбрана верно.
Задача №4. Расчет и выбор посадок подшипников качения.
Исходные данные: Реакция опоры R=4000 H;
Диаметр сопряжения подшипника с валом d = 40 мм;
Диаметр сопряжения подшипника с корпусом D = 90 мм;
Вид нагружения по внешнему диаметру – М
Вид нагружения по внутреннему диаметру - Ц
Заданным исходным размерам соответствует подшипник 308 ГОСТ8338-75. Его размеры d = 40 мм; D = 90 мм; В = 23 мм; r = 25 мм.
Для заданного вида нагружения по внешнему диаметру по таблице П17 подходят следующие виды посадок:G7 H7 Js7 K7 M7l0.
Для заданного вида нагружения по внутреннему диаметру по таблице П17 подходят следующие виды посадок: L0js6.
Для выбора посадки внутреннего кольца на вал определим интенсивность радиальной нагрузки по формуле:
По таблице П19 уточняемполе допуска для сопрягаемого вала в 6-м квалитете с учетом определенной интенсивности: поле допуска вала - js6. Таким образом окончательно выбираем посадку L0js6.
Для внешнего кольца при местном нагружении согласно таблице П20 рекомендуется использовать для отверстия в корпусе посадку Н7 т.о. окончательно выбираем посадку внешнего кольца в корпус H7l0.
Определяем предельные отклонения для выбранных посадок : для вала 40 js6 :
Верхнее отклонение вала es = +8 мкм.
Нижнее отклонение вала ei = -8 мкм.
Верхнее отклонение отверстия ES = +35 мкм.
По таблице П22 для шариковых радиальных подшипников класса точности Р0 для внутреннего кольца 40 L0:
Верхнее отклонение отверстия ES = 0 мкм.
Нижнее отклонение отверстия EI = -12 мкм.
для внешнего кольца 90 l0:
Нижнее отклонение вала ei = -15 мкм.
Строим схемы полей допусков для каждого кольца.
Графическое изображение полей допусков для внутреннего кольца.
Графическое изображение полей допусков внешнего кольца.
Проверим выполнение условия положительности посадочного зазора. Для этого определяем предельные и средний зазоры.
Величина приведённого диаметра для каждого кольца:
Определяем деформацию каждого кольца от максимального возможного натяга соответствующей посадки:
Для внешнего кольца деформация DD=0 т.к. посадка с зазором
Ввеличина посадочного зазора:
Вывод: для подшипника 308 посадка на вал 40 L0js6
посадка в корпус 90 H7l0.
Анухин В.И. Взаимозаменяемость стандартизация и технические измерения: Учебник для машиностроительных специальностей вузов. – М.: Высшая школа 2002. – 510с.
Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч. Мягков В.Д. и др.
Л.: Машиностроение 1982.– ч.1.
Л.: Машиностроение 1982.– ч.2.
Дунаев П.Ф.Леликов О.П.Варламова Л.П «Допуски и посадки. Обоснование выбора»:М.: Высшая школа 1984.
Ганеевский Г.М. Допуски и посадки. Выбор и расчет указание на чертежах: Учеб. Пособие. – СПб.: Издательство СПбГТУ. 2001. – 219с.
.Якушев А.И. Воронцов Л.Н. Фролов Н.М. «Взаимозаменяемость
стандартизация и технические измерения»: М.: Машиностроение 1987.

Схема полей допусков-натяг.dwg

Схема полей допусков-зазор.dwg

Схема полей допусков-gtht[jlyfz.dwg

Схема полей допусков-4.dwg