Назначение и расчет посадок на различные типы деталей сборочных единиц

Подшипник.cdw

Внутреннее кольцо подшипника должно вращаться легко и плавно.
Неуказанные радиусы 2 3 мм.
Предельные отклонения размеров по ГОСТ 25346-82.

Редуктор.cdw

Размерная цепь.frw

Курсяк.docx

Задание на курсовой проект
Мощность на вале 12 N кВт
Частота вращения вала 12 обмин
Длина зацепления зубчатого колеса
Обозначение подшипников
Класс точности подшипников
Радиальная нагрузка подшипников кН
Модуль зубчатого колеса m мм
Степень точности зубчатых колес
Вид сопряжения и допуска на боковой зазор
Вид нагружения подшипников
Замыкающее звено размерной цепи
Шероховатость поверхности вала Rа мкм
Шероховатость поверхности отверстий колеса Rа мкм
Материал зубчатого колеса
При современном развитии науки и техники большое значение для машиностроения имеет стандартизация основанная на широком внедрении принципов взаимозаменяемости создании и применении надёжных средств технических измерений и контроля.
Освоение курса по взаимозаменяемости стандартизации и техническим измерениям является частью профессиональной подготовки инженеров.
Знания полученные студентами при изучении данного курса закрепляются получают новое и более полное развитие при выполнении курсовых проектов. Закрепление теоретических положений курса излагаемых на лекциях развитие навыков использования справочного материала и умение проводить инженерные расчёты при решении типовых конструкторских и технологических задач является основной целью настоящего курсового проекта.
Назначение и принцип работы механизма
Данный механический редуктор предназначен для передачи вращения с входного вала 12 на выходной вал 6. При этом уменьшается частота вращения и увеличивается крутящий момент. Вращательное движение вала 12 передаётся при помощи пары цилиндрических колес.
Назначение посадки на крышку подшипника 3 с корпусом 2.
рис.1 – схема полей допусков
Для контроля вала подойдет микрометр.
Для контроля отверстия подойдет индикаторный нутромер.
Назначение посадки на крышку подшипника 8 с корпусом 2.
рис. 2 – схема полей допусков
Назначение посадки на зубчатое колесо17 с валом 6.
рис. 3 – схема полей допусков
Для контроля отверстия подойдет гладкий калибр-пробка.
Для контроля вала подойдет гладкий калибр-скоба.
Назначение посадки на втулку 15 с валом 5.
рис. 4 – схема полей допусков
Соединения с подшипниками качения.
Посадка подшипника 1.
Посадка внутреннего кольца на вал
Посадка наружного кольца в корпус
рис. 5 – схема полей допусков
Для контроля вала подойдет скоба рычажная.
Для контроля отверстия подойдет индикаторный нутромер
Посадка подшипника 7.
рис. 6 – схема полей допусков
Резьбовые соединения.
Соединение болта 19 с корпусом 2.
рис. 7 – схема полей допусков
Для контроля отверстия подойдет резьбовой калибр.
Для контроля вала (болта) подойдет резьбовой калибр.
Соединение болта 18 с корпусом 2.
рис. 8 – схема полей допусков
Шпоночные соединения.
Соединение шпонки 5 с валом 6.
рис. 9 – схема полей допусков
Для контроля шпоночной канавки подойдёт комплексный калибр.
Для контроля шпонки подойдёт микрометр.
Соединение шпонки 13 с валом 12.
рис. 10 – схема полей допусков
Расчет посадки с натягом
Рассчитаем посадку с натягом для зубчатого колеса 17 на вал 6.
– крутящий момент по валу
D = 30 мм – диаметр отверстия ступицы;
f = 014 – коэффициент сцепления;
С1 С2 - коэффициенты зависящие от размеров формы и материалов сопрягаемых деталей;
Е1 Е2 - модули упругости: ;
Найдем значение коэффициента С1:
d2 - диаметр ступицы;
- коэффициент Пуассона.
Найдем значение коэффициента С2.
d1 - диаметр отверстия в вале
Рассчитаем крутящийся момент на валу:
N – мощность на валу
n - частота вращения вала
Определим минимальный расчётный натяг:
Учтем поправку на смятие неровностей контактных поверхностей:
- высота неровностей поверхностей отверстия и вала;
k – коэффициент высоты смятия;
Полный минимальный натяг вычисляется с учётом поправки:
Максимально допустимый натяг:
Максимальное допустимое контактное усилие:
- предел текучести материала ступицы зубчатого колеса
По наибольшему функциональному натягу выбираем посадку . Произведем расчет параметров посадки:
TD = ES – EI = 25 – 0 = 25 мкм
Td = es – ei = 50 – 34 = 16 мкм
рис. 11 – схема полей допусков
Произведем расчет калибров для посадки
По ГОСТ 24853-81 найдем данные для расчета калибров
Z= 3.5 мкм=00035мм – отклонение середины поля допуска
Y= 3 мкм=0003мм – допуск выхода размеров
Н= 4 мкм=0004мм – допуск на изготовление
Z1= 3.5 мкм=00035мм – отклонение середины поля допуска
Y1= 3 мкм=0003мм – допуск выхода размеров
Н1= 4 мкм=0004мм – допуск на изготовление
Произведем расчет параметров посадки :
Расчет параметров калибра-пробки
Расчет параметров калибра-скобы
рис. 12 – схема полей допусков
Расчет посадок для колец подшипников качения
Рассчитаем и выберем посадку для колебательно нагруженного шарикового радиально-упорного однорядного подшипника 46209 (класс точности 4).
Радиальная нагрузка подшипника
Находим интенсивность радиальной нагрузки по формуле:
– динамический коэффициент посадки зависящий от характера нагрузки ();
– коэффициент учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале );
- коэффициент учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом .
B – ширина подшипника. B=19 мм;
r – координата монтажной фаски внутреннего или наружного кольца подшипника. r = 2 мм.
Интенсивность радиальной нагрузки:
По [4 табл. 492 стр. 287] определяем поле допуска вала и отверстия:
Поле допуска отверстия: К6
Посадка на внутреннее кольцо подшипника:
Посадка на наружное кольцо подшипника:
рис. 13 – схема полей допусков
Расчет шпоночного соединения
Определим размеры шпоночного соединения по таблице [2 табл. 2 стр. 303]:
Сечение: b x h = 14 x 9 мм
Определим допуски элементов шпоночного соединения по таблице [2 табл. 7 стр. 313]:
Поле допуска шпонки по размерам:
Поле допуска паза по размеру b:
Предельные отклонения глубины паза:
рис. 14 – схема полей допусков
Расчет резьбового соединения
Определим основные параметры резьбы по [2 табл. 2 стр. 349] и по [2 табл. 4 стр. 365]:
Номинальный диаметр резьбы:d=D=6 мм
Шаг резьбы:P=0.75 мм
Средний диаметр резьбы:d2=D2=5513 мм
Внутренний диаметр резьбы:d1=D1=5188 мм
Длина свинчивания:L=475 мм
Определим посадку для данного резьбового соединения:
Определим поля допусков наружной резьбы [табл. 7 стр. 370]:
Определим поля допусков внутренней резьбы [табл. 9 стр. 375]:
Вычислим предельные размеры диаметров:
рис. 15 – схема полей допусков
Расчёт зубчатой передачи
Степень точности зубчатых колёс: 8 – 7 – 6
Степень кинематической точности – 8
Степень точности по плавности хода – 7
Степень точности по контакту зубьев – 6
Вид допуска на боковой зазор – С
Модуль зубчатого колеса m = 2
Кинематическая точность
По [2 табл. 6 стр. 432] определим допуски на и ; по [2 табл. 4 стр. 430] определим допуски на и :
= 63 мкм – допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот колеса.
= 45 мкм – допуск на радиальное биение зубчатого венца.
= 50 мкм – допуск на накопленную погрешность k шагов.
= 63 мкм – допуск на накопленную погрешность шага.
= 28 мкм – допуск на колебание длины общей нормали.
= 28 мкм – допуск на погрешность обката.
Точность по плавности хода
Показатели точности [2 табл. 10 стр. 439]:
= 13 мкм – отклонение шага зацепления.
= 14 мкм – отклонение шага.
= 20 мкм – местная кинематическая погрешность зубчатого колеса.
= 11 мкм – погрешность профиля зуба.
= 25 мкм – колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе.
Точность по контакту зубьев
Предельные отклонения показателей точности [2 табл. 14 стр. 448]:
- отклонения осевых шагов по нормали
- допуск на направление зуба
- допуск параллельности осей
- допуск на перекос осей
Для передач с нерегулируемым расположением осей предельные отклонения межосевого расстояния по расстояния по [2 табл. 17 стр. 451] будут следующими:
- минимальный боковой зазор
- максимальный боковой зазор
- наименьшее дополнительное смещение исходного контура
- допуск на смещение исходного контура
- наименьшее отклонение длины общей нормали
- допуск на длину общей нормали
- наименьшее отклонение средней длины общей нормали
- допуск на среднюю длину общей нормали
- наименьшее отклонение толщины зуба
- допуск на толщину зуба
Расчет размерной цепи
- увеличивающий размер
– уменьшающие размеры
Допуск замыкающего звена
Среднее число единиц допуска
Найдем количество единиц допуска
Выбираем IT = 10 при котором a = 64
Определим допуски для звеньев размерной цепи:
Отсюда следует что все звенья выполняем по 10-му квалитету точности.
рис. 16 – размерная цепь
В результате выполнения курсовой работы были приобретены и закреплены навыки проведения расчёта и назначения посадок с натягом расчета калибров пробки и скобы для контроля отверстия и вала расчета и выбора посадки для колец подшипников качения определения для шпоночного соединения размеров и допусков элементов соединения определения номинальные и предельные размеры по всем диаметрам резьбы для заданного резьбового соединения определения числовых значений контролируемых показателей норм точности и величину бокового зазора необходимого для нормальной работы заданной зубчатой передачи расчета размерной цепи при заданном значении замыкающего звена. Все расчеты осуществлялись с использованием государственных стандартов учебной и справочной литературы. Приобретённый навык является основой для дальнейшей инженерной деятельности.
Белкин И. М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости): Учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей высших технических заведений. – М.: Машиностроение 1992 528с.: ил.
Пачевский В. М. Осинцев А. Н. Краснова М. Н. Метрология стандартизация и сертификация: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т; 2003. 206с.
Якушев А. И. и др. Взаимозаменяемость стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов. 6-е изд. перераб. и дополн. – М.: Машиностроение 1986 352с.: ил.
Мягков В.Д Допуски и посадки. Справочник. Ленинград «Машиностроение» 1982. 544стр.
Дунаев П. Ф. Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. Пособие для техн. спец. вузов – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Высш. шк. 1998 – 447 с. ил.

Зубчатое колесо.cdw

Межосевое расстояние
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Точность зубчатого колеса в соответствии с ГОСТ 1643-81.
Предельные отклонения размеров по ГОСТ 25346-82

Шпонка.cdw

Калибр-пробка.cdw

Технические требования по ГОСТ 2015-84
Неуказанные предельные отклонения

Спецификация на редуктор.spw

Кольцо уплотнительное
Подшипники ГОСТ 8338-75
Шпонки ГОСТ 23360-78
Прокладки ГОСТ 15180-86

Резьба.cdw

Калибр-скоба.cdw

Неуказанные предельные отклонения
Маркировать обозначение калибра-скобы по ГОСТ 2015-84