Метрология

Д 12испр.cdw

Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Степень точности по
Средняя длина общей
Обозначение чертежа
Допуск на колебание
Сталь 10 ГОСТ 1050-88
АК-211.19.03.12.00.80

6,1.cdw

6,1испр.cdw

Аннотация.docx

Костылева Е.А. Расчет точностных параметров изделия и их контроль. – Челябинск: ЮУрГУ 2015. – 32с. илл. 12 библиография литературы – 4 наименований 4- листа чертежей ф. А3.
В курсовой работе проведен расчет посадок для заданных соединений расчет исполнительных размеров резьбовых соединений размерных цепей. Проведен выбор и расчет контрольных параметров для зубчатого колеса. Для вала разработаны схемы контроля технических требований. В итоге выбраны посадки для всех сопрягаемых размеров узла.

6 ltnfkm.cdw

АК-211.19.03.06.00.80
Размеры для справок.
Обшие допуски по ГОСТ 30891

6.испр.cdw

АК-211.19.03.06.00.80
Размеры для справок.
Обшие допуски по ГОСТ 30891

пробка.cdw

Крепление вставок и насадок к ручкам не должны вызывать
изменения размеров и формы рабочих поверхностей.
Покрытие металлических ручек - Хим.Окс.прм по ГОСТ 9791-68
радиус скругления r=3 мм
Дефекты на рабочих поверхностях не допускаются.

KURSOVAYa_METROLOGIYa.docx

Южно-Уральский государственный университет
Факультет: Аэрокосмический
Кафедра: Технология машиностроения
Расчет точностных параметров изделий и их контроль
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине «Метрология стандартизация и сертификации»
АК-211.19.03.08.00.ПЗ
студент группы АК-211
Кафедра «Технология машиностроения»
по дисциплине «Метрология стандартизация и сертификация»
Ф.И.О. студента Костылева Е.А. Группа АК-211
Задание 19 Вариант 3
Назначить посадки для всех сопрягаемых размеров и обозначить их на выданном узле.
Рассчитать посадки для гладких цилиндрических соединений с натягом для соединения 3-7 переходную посадку для соединения 6-12.
Назначить и рассчитать посадки подшипника качения и построить схемы расположения полей допусков 14.
Рассчитать калибры для деталей 4 5 гладкого цилиндрического соединения 4 – 5.
Построить схемы расположения полей допусков резьбового соединения 7-16
Рассчитать рабочие калибры для резьбовой детали 7.
Выполнить рабочий чертеж калибра 4.
Выполнить рабочий чертеж зубчатого колеса 12.
Выполнить чертеж детали 6.
Разработать и вычертить схемы контроля технических требований к детали 6.
Костылева Е.А. Расчет точностных параметров изделия и их контроль. – Челябинск: ЮУрГУ 2015. – 32с. илл. 12 библиография литературы – 4 наименований 2- листа чертежей ф. А3.
В курсовой работе проведен расчет посадок для заданных соединений расчет исполнительных размеров резьбовых соединений размерных цепей. Проведен выбор и расчет контрольных параметров для зубчатого колеса. Для вала разработаны схемы контроля технических требований.
В итоге выбраны посадки для всех сопрягаемых размеров узла.
НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК СОПРЯЖЕНИЯ УЗЛА.5
РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК6
2 Посадка переходная для сопряжения 12 – 613
3 Посадка подшипника качения16
1 Расчет исполнительных размеров гладкого калибра-скобы для детали 5.18
2 Расчет исполнительных размеров гладкого калибра-пробки для детали 4.20
3 Расчет рабочих калибров для резьбового соединения 7 – 16.22
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА26
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК32
Задачами данной курсовой работы является выбор посадок удовлетворяющих необходимой технологичности и удовлетворяющих качеству изделий. Исходя из условий работы и назначения детали или соединения деталей выбираются различные посадки и назначаются различные поля допусков для сопрягаемых размеров.
Для того чтобы определить годность изделия изготовленного по заданным размерам необходимо разработать различные методы контроля деталей. Для контроля гладких отверстий используются гладкие предельные калибры – пробки.
Для контроля допусков расположения и формы поверхности используют различные методы контроля технических требований которые осуществляются при помощи приборов.
НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК СОПРЯЖЕНИЯ УЗЛА.
Таблица 1. Назначение посадок
обеспечивает гарантированный натяг
посадка допускает вращение.
гарантированный зазор обеспечивается свободное вращение
РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК
1 Расчет посадки с натягом для соединения 3-7.Таблица 2
Исходные данные для расчета посадок с натягом
Наименование величины
Обозначение в формулах
Номинальный диаметр соединения мм
Внутренний диаметр вала мм
Наружный диаметр втулки мм
Модуль упругости материала втулки Па
Модуль упругости материала вала Па
Коэффициент Пуассона материала втулки
Коэффициент Пуассона материала вала
Предел текучести материала втулки Па
Предел текучести материала вала Па
Среднее арифметическое отклонение профиля поверхности втулки мкм
Среднее арифметическое отклонение профиля поверхности вала мкм
Номер задания и варианта (первые две цифры- задание последняя- вариант)
Запрессовка механическая с нагревом щеки 3.
Материал вала: Сталь 45 ГОСТ 1050-88;
Материал втулки: Сталь 20 ГОСТ 1050-88.
Способ сборки: Механический.
Рисунок 1 – Схема сопряжения деталей
Исходные данные взяты из «приложения 1» и сведены в табл.1
При расчете определяются предельные (Nmin и Nmax) величины натягов в соединении.
1 Минимальный функциональный натяг определяемый из условия обеспечения прочности соединения при нагружении крутящим моментом определяется по формуле:
где Мкр. – крутящий момент;
dн. – номинальный диаметр соединения;
d1 – диаметр отверстия вала;
d2 – наружный диаметр детали;
L – длина соединения;
- коэффициент трения при запрессовке;
ED и Ed – модули упругости материала;
СD и Сd – коэффициенты жесткости конструкции и определяются:
Здесь D и d - коэффициенты Пуассона
Максимальный функциональный натяг определяем из условия обеспечения прочности сопрягаемых деталей;
Рдоп ф - наибольшее допускаемое давление на контактной поверхности при котором отсутствуют пластические деформации определяется по формулам:
предел текучести материалов деталей при растяжении
Nmax ф рассчитывать по наименьшему значению Рдоп.
Nmax ф.=1508*107*48* =778 мкм
Из функционального допуска посадки определяем конструкторский допуск посадки по которому устанавливаем квалитеты вала и отверстия:
TNф = TNк + Тэ (1.5)
где функциональный допуск посадки:
TNф = Nmax ф – Nmin ф = 778 – 11=668
Конструкторский допуск посадки:
TNк = ITD + ITd где (1.6)
ITD - табличный допуск отверстия;
ITd - табличный допуск вала;
Эксплуатационный допуск посадки:
Тэ = э + сб где ( 1.7)
э - запас на эксплуатацию;
сб - запас на сборку.
Конструкторский допуск посадки TNк определяется на основании экономически приемлемой точности изготовления деталей соединения и рекомендаций по точности посадок с натягом (не точнее IT6 и не грубее IT8). Эксплуатационный допуск посадки ТNэ должен быть не менее 20% TNф
Определим квалитеты отверстия и вала.
Из ГОСТа 25346-82 найдем допуски IT6 IT8 для
dн = 48 мм ; IT7 =25 мкм IT8 = 39 мкм IT6 = 16 мкм.
Возможно несколько вариантов значений TNк и Тэ
при TNк = ITD +ITd = IT7 + IT8 = 25+39 =64 мкм
ТNэ = TNф - TNк = 668-64 = 28 мкм это около 42% TNф
при TNк = IT7+ IT7 = 25+25 = 50 мкм.
ТNэ = 668-50 = 168 мкм т.е. 25 % TNф
при TNк = IT6 + IT7 = 16+25 =258 мкм.
TNэ=668 - 258 = 41мкм т.е. 61 % TNф
Второй и третий варианты дают удовлетворительные результаты. Учитывая предпочтительность посадок по ГОСТу 2534-82 примем для отверстия допуск IT7 для вала- IT6 или IT7.
Для учета конкретных условий эксплуатации в расчетные предельные натяги необходимо внести поправки.
а) поправка u учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей соединяемых деталей:
где RaD Rad – среднее арифметическое отклонение отв. и вала если не задано то определим по формуле зависимости шероховатости от допуска на размер.
RaD =00525 =125; принимаем RaD=125
Rad =00516=08; принимаем Rad=10
б) поправка ut учитывающая различия рабочей температуры температуры сборки и коэффициент линейного расширения:
и - коэффициенты линейного расширения;
и - рабочие температуры деталей;
t – температура сборки деталей;
- номинальный диаметр соединения;
в) поправка uц учитывающая деформацию деталей от действия центробежных сил:
u =5(125+1) = 1125 мкм
ut =0 так как близка t сборки;
uц =0 так как скорость вращения сопрягаемых деталей не велика.
Определяем функциональные натяги с учетом поправок:
Nmin ф расч = Nmin ф + u = 11 + 1125 2225
Nmax ф расч = Nmax ф + u = 778 +1125 89
Выбор посадки: для обеспечения работоспособности стандартной посадки необходимо выполнить условия:
Условия пп. а) и б) являются обязательными. Условие п. в) необязательно если при допусках деталей по IT8 остаётся Тэ » 20% TNф.
При ручном выборе посадок проверяем:
а) Посадки с натягом из числа рекомендуемых ГОСТом:
По ГОСТу 25347-82 в системе отв. проанализируем эти посадки
Из рассмотренных посадок условиям п.п. а) б) и в) удовлетворяют посадки 48.
Запас на эксплуатацию э учитывает возможность повторной запрессовки при ремонте наличие динамических нагрузок при работе и другие условия. Чем больше запас на эксплуатацию тем выше надёжность и долговечность прессового соединения.
Запас на сборку сб учитывает перекосы при запрессовке и другие не учтённые в формулах условия сборки. Чем больше сб тем меньше усилия запрессовки напряжения в материале деталей приводящие их к разрушению.
2 Посадка переходная для сопряжения 12 – 6
Для сопряжения 12–6 подобрать стандартную посадку. Шестерня 12 (степень точности 8) имеет с валом 6 неподвижное разъемное соединение Fr=40 мкм с дополнительным креплением при помощи шпонки.
Для такого типа соединения применяют переходные посадки которые обеспечивают высокую точность центрирования и легкость сборки.
Точность центрирования определяется величиной Smax которая в процессе эксплуатации увеличивается:
Fr – радиальное биение которое определяем по ГОСТ 1643-81; (таблица 6; 8 степень точности); Fr=40 мкм.
КТ – коэффициент запаса точности берется КТ 2 5.
Определяем предельные значения зазора:
В системе основного отверстия из рекомендуемых стандартных полей допусков составляем посадки определяем по которому и подбираем оптимальную посадку так чтобы был равен или меньше на 20% .
Такими посадками по ГОСТ 25347-82 будут:
; = 0033 ; ; = 0017
; = 0023 ; ; = 0010
Для данного соединения наиболее подходит посадка .
поэтому посадка обеспечит лучшее центрирование.
Средний размер отверстия
Средний размер вала
Легкость сборки определяют вероятностью получения натягов в посадке. Принимаем что рассеяния размеров отверстия и вала а также зазора и натяга подчиняются закону нормального распределения и допуск равен величине поля рассеяния:
Среднеквадратическое отклонение для распределения зазоров и натягов в соединении:
При средних размерах отверстия и вала получается:
Sс = Dс - dс = -35 мкм
Определяем вероятность натягов от 0 до 35 мкм т.е х =35:
По значению функции (Z) находим вероятность натягов пределах от 0 до 35 : (07) = 02580.
Кривая вероятностей натягов и зазоров посадки:
Диапазон рассеяния зазоров и натягов. Вероятность получения натягов в соединении:
+02580 = 096 или 96%.
Вероятность получения зазоров соединении:
Предельные значения натягов и зазоров:
Nmax =3NS -35= 1497+35 = 1847
Рис.3 – Кривая вероятностей натягов и зазоров посадки
3 Посадка подшипника качения
Выбор посадок зависит от вида нагружения колец подшипника. Определяем виды нагружения.
По условию работы узла внутреннее кольцо подшипника имеет циркуляционное нагружение наружное - местное.
Принимаем класс точности 0 и лёгкую серию по которой в зависимости от диаметров d = 45 мм D = 85 мм определяем ширину кольца В = 19 мм и r = 2 мм. (ГОСТ 8328-75 таблица 3)
Определяем виды нагружения колец подшипника. Вращается вал 7 внутренняя обойма подшипника вращается вместе с валом и воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения. Следовательно нагружение внутренней обоймы циркуляционное. Наружная обойма подшипника монтируется в неподвижный корпус и воспринимает постоянную по направлению радиальную нагрузку лишь ограниченным участком дорожки качения. Нагружение наружной обоймы местное.
)Для циркуляционного нагруженного кольца подшипника посадку выбирают по интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности:
- радиальная реакция опоры на подшипник(задано по условию); R= 4000 Н;
-рабочая ширина посадочной поверхности кольца подшипника за вычетом фасок;
= В-2r = 19-12 = 17 мм;
-динамический коэффициент посадки = 1;
-коэффициент учитывающий степень ослабления посадочного натяга =1;
-коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки =1;
По величине РR и диаметру d кольца находим рекомендуемое основное отклонение в данном случае «k».
Номер квалитета зависит от класса точности подшипника при посадке на вал если подшипник 0 6 класса то вал IT6 следовательно «k6»
)Для циркулярно нагруженного кольца – отклонение «N» квалитет- IT7 следовательно «N7»
Проставляем посадки: ø45 ; ø85.
)Для построения схемы расположения полей допусков находим отклонения наружного и внутреннего колец подшипника по ГОСТ 520-71. Отклонения вала и отверстия корпуса находим из таблиц ГОСТ 25347-82 найденные отклонения наносим на схему.
Схема полей допусков для детали 14:
Рис.4 - Схемы расположения полей допусков подшипника вала и корпуса.
1 Расчет исполнительных размеров гладкого калибра-скобы для детали 5.
По ГОСТ 25347-82 определим верхнее и нижнее отклонение вала:
верхнее отклонение вала es=+0086 мм;
нижнее отклонение вала e
Наибольший предельный размер вала dmax мм:
Наименьший предельный размер вала dmin мм:
По таблице 2 ГОСТ 24853-81 определяем:
Z Z1 = 00035- отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера вала;
Н Н1 = 0004 – допуск на изготовление калибров для вала;
Y Y1 = 0003– допустимый вход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия.
Определяем исполнительные размеры калибра:
Наименьший предельный размер проходной стороны калибра-скобы dminПР мм: dminПР = dma
dminПР = (44086-00035-0002)+ 0004 = 440805 +0004 мм. (2.3)
Наименьший предельный размер не проходной стороны калибра-скобы dm
dminНЕ = (44070-0002) +0004 = 44068 + 0004 мм. (2.4)
Исполнительный размер проходной стороны калибра-скобы который ставится на чертеже калибра равен 35060 +0004 мм. Исполнительный размер не проходной стороны калибра-скобы равен 35058 + 0004 мм. (приложение 1 ).
Предельный размер изношенного калибра скобы:
Строим схему расположения полей допусков вала ПР и НЕ калибр-скобы:
2 Расчет исполнительных размеров гладкого калибра-пробки для детали 4.
Контроль отверстия по размеру 44Н7 осуществляется с помощью предельных калибров-скоб. Наибольший предельный размер отверстия Dmax мм:
верхнее отклонение вала ES=+0025 мм;
нижнее отклонение вала EI=0 мм;
Наименьший предельный размер отверстия Dmin мм:
По таблице 2 ГОСТа 24853-81:
Z=35 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера отверстия;
H=4 мкм – допуск на изготовление калибров для вала;
Y=3 мкм – допустимый вход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия.
Определяем наименьший предельный размер проходной стороны калибра-пробки dmaxПР мм:
Наименьший предельный размер не проходной стороны калибра-пробки dmaxНЕ мм:
Исполнительный размер проходной стороны калибра-пробки- мм. Исполнительный размер непроходной стороны калибра-пробки равен .
Предельный размер изношенного калибра-пробки:
Строим схему расположения полей допусков отверстия ПР и НЕ калибр-пробки:
3 Расчет рабочих калибров для резьбового соединения 7 – 16.
4 Расчет исполнительных размеров ПР и НЕ резьбовых калибров-пробок для внутренней резьбы (деталь 7) М12-7Н.
По ГОСТ 24705-81 определяем основные размеры резьбы М12-7Н:
наружный диаметр D = 12 мм;
средний диаметр D2 = 10.863мм;
внутренний диаметр D1 = 10.106 мм.
По ГОСТ 16093-81 находим предельные отклонения диаметров резьбы:
нижнее отклонение D D1 D2 EI = 0;
верхнее отклонение D1 ESD1 = +425 мкм;
верхнее отклонение D2 ESD2 = +250 мкм.
Данные используемые в схемах и формулах взяты из ГОСТ 24997-81 «Калибры для метрической резьбы. Допуски»:
Радиус закругления впадины профиля резьбового проходного и непроходного калибров-пробки
Расстояние между линией среднего диаметра и вершиной укороченного профиля резьбы
Допуск среднего диаметра внутренней резьбы
Допуск внутреннего и среднего диаметров резьбового проходного и непроходного калибров-пробок
Расстояние от середины поля допуска TPL резьбового проходного калибра-пробки до проходного (нижнего) предела диаметра внутренней резьбы
WGOпробки=21мкм (табл.5)
Величина средне допустимого износа резьбовых проходных калибров-пробок
Величина средне допустимого износа резьбовых непроходных калибров-пробок
Строим схему расположения полей допусков резьбовых калибров-пробок. По ГОСТ 24997-81 определяем отклонения и допуски калибров и наносим их на схему.
Рисунки 6-7 - Схемы расположения полей допусков резьбовых калибров-пробок.
Для ПР резьбового калибра-пробки:
наибольший предельный наружный диаметр:
наибольший предельный средний диаметр:
наибольший предельный внутренний диаметр:
В соответствии с рисунками 10 11 определяем допуски на изготовление калибра. Допуск наружного диаметра ПР резьбового калибра-пробки:
Допуск среднего диаметра ПР резьбового калибра-пробки:
Исполнительные размеры ПР резьбового калибра-пробки:
внутренний диаметр- 9854 max по канавке или радиусу.
Размер изношенного ПР резьбового калибра-пробки по среднему диаметру:
Для НЕ резьбового калибра-пробки:
Определяем допуски на изготовление калибра:
Допуск наружного диаметра НЕ резьбового калибра-пробки
Допуск среднего диаметра НЕ резьбового калибра-пробки
Исполнительные размеры НЕ резьбового калибра-пробки:
внутренний диаметр 10279 max по канавке или радиусу
Размер изношенного НЕ резьбового калибра-пробки по среднему диаметру:
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА
Зубчатое колесо 8-А: модуль m=4 число зубьев z=30. По ГОСТ 1643-81 для норм кинематической точности по 8-ой степени точности:
Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса мкм; (таблица 6)
Допуск на колебание длины общей нормали –не нормируется
По 8-ой степени точности допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе мкм. По 8-ой степени точности показатель норм контакта зубьев в передаче: суммарное пятно контакта по длине зуба не менее 50% по высоте не менее 40%.
Номинальный размер длины общей нормали:
где n – число зубьев захватываемых губками нормалемера:
По ГОСТ 1643-81 наименьшее отклонение средней длины общей нормали (первое слагаемое) мкм; (таблица 16)
наименьшее отклонение средней длины общей нормали (второе слагаемое) мкм (радиальное биение мкм).
По ГОСТу 1643-81 допуск на среднюю длину общей нормали мкм. (таблица 18).
Наибольшее отклонение средней длины общей нормали:
Показатель бокового зазора:
Допустимое торцевое биение:
где - допуск на отклонение направления зуба по ГОСТу 164381 мкм при ширине зубчатого венца b=35 мм;
d – делительный диаметр:
РАЗРАБОТКА СХЕМ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ДЕТАЛИ ВАЛ 6.
Отклонения и допуски форм поверхностей:
- отклонение округлости
- отклонение от профиля продольного сечения
Отклонения и допуски расположения:
- отклонение от параллельности
- отклонение от симметричности
Суммарные допуски формы:
-индикатор часового типа
-индикаторный столик
-контролируемая деталь
По завершении работы были изучены методики подбора и расчета посадок для различного типа соединений а также методы и средства контроля заданных точностей.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Взаимозаменяемость стандартизация и технические измерения: Учебное пособие для выполнения курсовой работы с применением ЭВМ серии СМ для расчета посадок с натягом Бойков Ф.И. Боблик Н.Л. Серадская И.В. и др. – Челябинск: ЧПИ 1985.
Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч.Мягков В.Д. –Л.: Машиностроение 1979.
Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: в 3-х т. – М.: Машиностроение 1980.

ДВС-00.00.00.00 СБ - Двигатель.cdw

ДВС-00.00.00.00 СБ .cdw

пробкасб.cdw

Крепление вставок и насадок к ручкам не должны вызывать
изменения размеров и формы рабочих поверхностей.
Покрытие металлических ручек - Хим.Окс.прм по ГОСТ 9791-68
радиус скругления r=3 мм
Дефекты на рабочих поверхностях не допускаются.
Пробка 8133-0926 ГОСТ 14810-69

Д 12.cdw

Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Степень точности по
Средняя длина общей
Обозначение чертежа
Допуск на колебание
Сталь 10 ГОСТ 1050-88
АК-211.19.03.12.00.80