Расчетно - графическая работа. Назначение посадок для всех сопрягаемых размеров узла 13

Чертеж.cdw

Чертеж2.cdw

Назначение посадок для всех сопрягаемых размеров узла 13.docx

1.Назначение посадок для всех сопрягаемых размеров узла 13.
Для выбора и расчета посадок гладких цилиндрических соединений пользуются методом подобия то есть устанавливается аналогия конструктивных признаков и эксплуатации проектируемого узла с признаками узлов машин находящихся в эксплуатации (по справочникам [1 том 1 стр.297-333]) и назначают рекомендуемые поля допусков и посадки по ГОСТ 25346-89.
)Соединение 1-2 выполнено по диаметру 12мм с натягом. Назначается посадка H7p6. она по типу относится к легкопрессовым посадкам. Имеет минимальный гарантированный натяг обладает высокой степенью центрирования. Применяется в основном для сопряжения нагруженных зубчатых колес втулок установочных колец с валами для установки тонкостенных втулок и колец в корпуса.
)Соединение 2-3 выполнено по диаметру 45мм. Принимаем посадку H9h8 – скользящая наименьший зазор равен нулю. В точных квалитетах применяются как центрирующие в более грубых (9-12 квалитет) предназначены для неподвижных и подвижных соединений малой точности. Применяются для посадки муфт звездочек шкивов на валы.
)Соединение 3-12 подробно рассмотрено в пункте 2 данной работы выбрана посадка Н7c8.
)Соединение 4-12 осуществляется по диаметру 55мм выполнено неподвижно. Назначается посадка Н7u7 широко распространенная среди тяжелых прессовых посадок. Характеризуется большими гарантированными натягами. Предназначена для соединений на которые воздействуют динамические нагрузки. Применяется как правило без дополнительного крепления.
)Соединение 3-5 – посадка подшипника качения на вал назначается посадка L0k6.
)Соединение 5-7 назначается посадка Js6l0.
)Соединение деталей 6-7 выполнено по диаметру 100мм поскольку используется дополнительное крепление назначаем переходною посадку Js6h7. эта посадка считается плотной. Вероятность получения натяга 05 5% и в соединение образуются преимущественно зазоры обеспечивающие легкую собираемость. Применяется для соединения стаканов подшипников с корпусами небольших шкивов и маховиков с валами.
)Соединение 7-8 резьбовое М12. Так как в заданном узле на резьбовое соединение не установлено дополнительных требований по точности назначим средний класс точности. выбираем поле допуска резьбы с нормальной длиной свинчивания: внутренняя резьба – 6Н наружная резьба – 6g т.е. резьба М12×05–6H6g.
)Соединение 3-10 шпоночное осуществляется по диаметру 45 мм. В рассматриваемом примере при реверсивных нагрузках будут проявляться большие динамические нагрузки - выбрана посадка с натягом 45. Данный тип посадок является «легкопрессовым» они имеют минимальный гарантированный натяг. Обладают высокой степенью центрирования. Применяются как правило с дополнительным креплением. Посадка Н7р6 применяется для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес втулок установочных колец с валами для установки тонкостенных втулок и колец в корпуса.
)Соединение 3-11 резьбовое М40х15. Так как в заданном узле на резьбовое соединение не установлено дополнительных требований по точности назначим средний класс точности. выбираем поле допуска резьбы с нормальной длиной свинчивания: внутренняя резьба – 6Н наружная резьба – 6g т.е. резьба М40×15–6H6g.
Расчет и назначение посадки для гладкого цилиндрического соединения 3-12.
Для обеспечения наибольшей долговечности изделий ответственные соединения с зазором должны работать в условиях жидкостного трения. Установлено что жидкостное трение создается лишь в определенном диапазоне диаметральных зазоров ограниченном наименьшим SminF и наибольшим SmaxF функциональными зазорами [l].
Существующий метод расчета посадок с зазором сводится к определению наименьшего функционального зазора SminF при котором обеспечивается жидкостное трение и наибольшего функционального зазора SmaxF при котором еще сохранился жидкостное трение и работоспособность подшипника.
Найти среднее давление для определения SminF и SmaxF:
где Fr – радиальная нагрузка H;
D d – диаметр посадочной поверхности мм.
Определить толщину масляного слоя при котором обеспечивается жидкостное трение:
Принимается Kж.т.= 2; Rа1 = 025 мкм; Rа2 = 032 мкм; g = 25 мкм
hж.т.=Кж.т.(Rа1+Rа2+g)=2(025+032+25)=614 мкм
g – добавка учитывающая отклонение нагрузки скорости температуры от расчётных и другие неучтенные факторы находится в пределах 2÷3 мкм. [7].
Определить величину наименьшего зазора при котором обеспечивается жидкостное трение:
где k и m – коэффициенты постоянные для заданного значения
– динамическая вязкость смазки ПаС;
– угловая скорость равная n30 радс=19887.
Для наименьшего зазора принимается tраб = 70°С при этом:
По величине SminF выбирается посадка [4]. Ближайшей будет посадка Н7с8 с Smin = 130 мкм.
Для определения величины относительного эксцентриситета подсчитывается коэффициент нагруженности подшипника:
где – относительный зазор равный Smind.
По табл. 2 при ld =077 и CR = 332 величина относительного эксцентриситета = 08. Условие 04 выполняется.
Подсчитаем наименьшую толщину масляного слоя по уравнению (5):
Определим запас прочности по толщине масляного слоя
Расчет показывает что посадка по наименьшему зазору выбрана правильно так как при Smin = 130 мкм обеспечивается жидкостное трение и создается запас надежности по толщине масляного слоя. Следовательно Smin можно принять за SminF.
Определяется величина наибольшего функционального зазора SmaxF.
Для наибольшего зазора принимается tpaб = 50 °С и 2 = 0025 тогда:
4294мкм следовательно посадка подобрана верно.
Коэффициент нагруженности подшипника CR :
По табл. 2 при ld = 077и СR = 325 величина относительного эксцентриситета =081
Наименьшая толщина масляного слоя при SmахF:
Запас надежности по толщине масляного слоя при этом:
Рисунок 1 – Схема полей допусков посадки с зазором
Таким образом при SmaxF = 194 мкм обеспечивается жидкостное трение.
Выбрана посадка 45 Н7с8 удовлетворяющая всем требованиям.
Выбор средств измерения для вала и отверстия сопряжения ø45 Н7с8
Наименование детали ее номинальный размер поле допуска
Величина допуска изделия IT мкм
Допустимая погрешность измерения
Предельная погрешность измерительного средства
Концевые меры для настройки
Нутромеры индикаторные (НИ) с ценой деления отсчетного устройства 001 мм 1
Расчет размерной цепи
Звенья размерной цепи
Для нашего задания геометрическая схема для размерной цепи с замыкающим звеном Б0 имеет вид показанный на рисунке
Рисунок 7 – Схема размерной цепи
В данной размерной цепи звено Б7– увеличивающее Б1 Б2 Б3 Б4 Б5Б6 - уменьшающие. Б1 – подшипник качения
Правильность составления размерной цепи проверяют по формуле (32) подставляя в нее значения номинальных размеров увеличивающих и уменьшающих (вместе с замыкающим) звеньев. Если равенство выдержано то размерный анализ проведен верно и размерная цепь составлена правильно. Для рассматриваемого примера
= 133 – (25+25+12+36+16+16)Б0 =3мм.
Определяют предельные отклонения и допуск замыкающего звена:
ESБ0 =3 – 3 = 0мм=0 мкм
EIБ0 =15 – 3 = -15 мм = -1500 мкм
ТБ0 =0- (-1500)= 1500 мкм
При определении среднего коэффициента точности аср размерной цепи следует учесть особенности расчета при наличии составляющих звеньев с известными допусками. Этот коэффициент следует определять по формуле (38)
В рассматриваемом примере
Критерием правильности выбора служит уравнение (39) которое должно удовлетворяться.
В нашем случае для аср.р= 1599 принимаем а=160 которое соответствует 12 квалитету точности.
По установленному квалитету назначают отклонения на составляющие звенья.
В данном случае для размеров Б7 назначают в системе отверстия для остальных в системе вала.
Проверяют выполнение условий по формуле (39)
0+210+180+250+180+180+400=1520 1520>1500
Условия не соблюдаются.
Если условия не соблюдаются необходимо скорректировать отклонения согласно формулам (33) (34) выбрав в качестве резервного одно звено.
В рассматриваемом примере а≤аср поэтому в качестве резервного звена выбираем технологически более сложное звено Б1.
Резервное звено Б4 уменьшающее.
ES(Б4)ум= EIБ7 – EIБ0-( ESБ1+ ESБ2+ESБ3+ESБ5-ESБ6)
ES(Б4)ум =0-(-1500)- ( 0+0+0+0+0) = -1500мкм
EI(Б4)ум= ESБ7- ESБ0-( EIБ1+ EIБ2+EIБ3+EIБ5- EIБ6)
EI(Б4)ум=400-0-(-120-210-180-180-180)=-1270мкм
Зная предельные отклонения резервного звена находят его допуск. В рассматриваемом примере ТБ4 = 1500-1270=230мм.
Правильность назначения допусков на составляющие звенья заданной размерной цепи проверяют по формуле (39)
При правильных расчетах сумма допусков размеров всех составляющих звеньев должна быть равна допуску замыкающего размера.
0+210+180+230+180+180+400=1500.
00=1500 следовательно условие соблюдается
Метод вероятностного расчета.
Решение задачи способ равных допусков
) Определяем допуск составляющих звеньев.
Допуск замыкающего звена
Б1 = 25-0120 Б2 = 25-0520 Б3 = 12-0520 Б4 =36-0520Б5=16-0520 Б6=16-0520
Задача решена верно.
Решение задачи способ равноточных допусков (при условии допусков одного квалитета точности)
) Определяем среднее число единиц допуска
) Устанавливаем квалитет точности: значение aср соответствует 14– му квалитету точности
) Назначаем допуски на размеры Б1 Б2 Б3 Б5 Б6 и Б7 по14 квалитету точности:
Б1 = 25-0120 Б2 = 25-0520 Б3 = 12-0430 Б4 =36-0620Б5=16-0430 Б6=16-0430
Вывод: В результате расчета теоретико-вероятностным методом получаются более грубые квалитеты допуск шире точность ниже что удобнее технологически и выгоднее экономически
Определение основных параметров резьбы
d (D) наружный диаметр резьбы мм;
d1 (D1) внутренний диаметр резьбы мм;
d2 (D2) средний диаметр резьбы мм;
угол профиля резьбы;
Н высота исходного треугольника резьбы мм;
Н8 срез вершин резьбы у болта мм;
Н6 радиус закругления впадины внутренней резьбы мм;
Н4 срез вершин резьбы у гайки мм.
Резьба М63x3- 6G7е6е. Параметры заданного резьбового соединения занесены в таблицу
Наружная резьба (7е6е)
Внутренняя резьба (6G)
Для выбранной посадки вычисленные предельные значения диаметров наружной и внутренней резьбы заносим в таблицу:
Определение эксплуатационного давления при нагружении неподвижного соединения осевой силой.
P = 68104 Н ΔP=± 510-2 Нм
l= 4510-2м Δl=± 1010-3 м
D=6010-2 м ΔD=± 0510-3 м
)определим погрешность измерения крутящего момента:
)определим погрешность измерения длины:
)определим погрешность измерения диаметра:
Первичная статистическая обработка экспериментальных данных
)Определяем: Математическое ожидание =3053;
)среднее квадратичное отклонение =0978;
) эксцесс -3= -03803
Проверка гипотезы о нормальности распределения:
Следовательно закон нормального распределения не отвергается.
) Так как гипотеза не отвергается то
измерений лежит в пределах 3053±2934;
измерений лежит в пределах 3053±0978;
измерений лежит в пределах 3053±066.
Все три условия выполняются поэтому гипотеза о нормальности распределения принимается.
)Исключение промахов и грубых ошибок.
Наличие промахов оценим по критерию Романовского для числа измерений 20 и уровня значимости 001
Критерий Романовского применяется при числе измерений n = 20. При этом вычисляется отношение
где – проверяемое значение; – среднее арифметическое значение измеряемой величины; S – среднее квадратическое отклонение (СКО).
Далее расчетное значение сравнивается с критерием т выбранным по табл. 1. Если т то результат xi считается промахом и отбрасывается.
; т=308 => значение 535 не считается промахом и не отбрасывается.
Грубых ошибок и промахов нет.
) Определение доверительного интервала.
) Точность и оценка истинного значения измеряемой величины.
Для того чтобы уменьшить случайную погрешность на величину 25% то есть повысить точность в 4 раза необходимо увеличить число измерений на 24.
На современном этапе развития экономики стандартизация является одним из важнейших элементов технического регулирования а стоящие перед ней цели не только в нашей стране но и в других странах перекликаются с целями технического регулирования. Несомненно повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан животных и растений экологической безопасности являются приоритетными целями стандартизации и технического регулирования в общем однако было бы неверным полностью концентрироваться на них особенно сейчас в период становления системы технического регулирования в России. Не менее важной целью технического регулирования и стандартизации является создание механизмов стимулирующих конкурентоспособность продукции отечественных производителей. С точки зрения экономики - это одна из первостепенных задач а стандартизация и техническое регулирование являются эффективнейшим механизмом ее реализации показавшим себя во всем мире именно как механизм повышения конкурентоспособности продукции. В отношении Российской Федерации подтверждением этому могут служить положения Концепции развития национальной системы стандартизации которая рекомендована федеральным органам исполнительной власти для применения при проведении работ в области технического регулирования.
В Концепции в частности указано что сформированная на протяжении многих десятилетий система государственной стандартизации в ходе реформы технического регулирования должна быть заменена на национальную систему стандартизации. Новая система в условиях глобализации экономических отношений призвана обеспечить баланс интересов государства хозяйствующих субъектов общественных организаций и потребителей. Кроме того - повысить конкурентоспособность российской экономики создать условия для развития предпринимательства на основе повышения качества товаров работ и услуг.
В качестве стратегических целей развития национальной системы стандартизации в Концепции указаны:
повышение качества и конкурентоспособности российской продукции работ и услуг реализуемых на внутреннем и внешнем рынках;
обеспечение научно-технического прогресса;
обеспечение обороноспособности экономической экологической научно-технической и технологической безопасности Российской Федерации;
обеспечение единства измерений;
обеспечение рационального использования ресурсов;
обеспечение технической информационной совместимости и взаимозаменяемости продукции;
содействие взаимопроникновению технологий знаний и опыта накопленных в различных отраслях экономики;
содействие сохранению Российской Федерацией позиции одной из ведущих в экономическом отношении стран.
Технический регламент является нормативным документом 1уровня. Его требования являются обязательными и подлежат контролю со стороны государства. Технический регламент – документ который принят международным договором РФ ратифицированным в порядке установленном законодательством РФ или федеральным законом или указом Президента РФ или постановлением Правительства РФ и устанавливает обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции в том числе зданиям строениям и сооружениям процессам производства эксплуатации хранения перевозки реализации и утилизации). В качестве Технических регламентов в РФ рассматриваются: - техническое законодательство РФ - указы президента РФ - постановления правительства РФ - до 1 июля 2010 года стандарты содержащие обязательные требования технические нормы и правила специализированные Государственные Контрольные Органов СНИП САНПиН.
Технические регламенты принимаются органами власти и являются обязательными для исполнения. Они создаются с целью защиты здоровья граждан имущества физических и юридических лиц охраны окружающей среды предупреждения действий вводящих в заблуждение приобретателей. Из-за своего обязательного характера Технические регламенты обладают потенциальной возможностью создавать серьезные барьеры в торговле. Международные и национальные стандарты служат основой для разработки Технических регламентов. Технический регламент – это не новый вид законов или постановлений Правительства а принимаемые в установленном порядке законы и постановления Правительства устанавливающие обязательные требования.
Технические регламенты устанавливают минимально необходимые требования обеспечивающие: безопасность; электромагнитную совместимость в части обеспечения безопасности работы приборов и оборудования; единство измерений.
Технический регламент должен содержать исчерпывающий перечень продукции и процессов в отношении которых устанавливаются его требования. Содержащиеся в нем обязательные требования имеют прямое действие на всей территории РФ. Из этого следует что исключается принятие какими-либо государственными органами РФ или ее субъектов нормативных актов по вопросам решение которых должно быть содержанием технических регламентов.
Технический регламент не может содержать требования к продукции причиняющий вред жизни или здоровью накапливаемый при длительном использовании этой продукции. Он может содержать требования касающиеся информирования приобретателя о возможном вреде и о факторах от которых он зависит.
В настоящее время в РФ действует государственная система стандартизации (ГСС). Она представляет собой комплекс взаимоувязанных правил и положений определяющих цели и задачи стандартизации структуру органов и служб стандартизации. Их права и обязанности организацию и методику проведения работ по стандартизации во всех областях народного хозяйства РФ.
Сейчас многие предприятия внедряют СМК соответствующую требованиям ИСО 9000 для того чтоб требования к продукции соответствовали международным требованиям. Государственное управление стандартизации в РФ включает координацию деятельности государственных органов управления взаимодействующих с органами власти республик областей округов городов и тд; с соответствующими организациями в том числе с техническими комитетами по стандартизации и объектами хозяйственной деятельности осуществляет федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии.
В целях усиления роли стандартизации в ускорении технического прогресса повышения качества продукции и экономической эффективности производства была разработана и введена в действие с 1970 года Государственная система стандартизации. Она представляет собой комплекс взаимоувязанных правил и положений определяющих цели и задачи стандартизации структуру органов и служб стандартизации их права и обязанности организацию и методику проведения работ по стандартизации во всех отраслях экономики порядок разработки оформления согласования утверждения издания внедрения стандартов а также контроль за их внедрением и соблюдением. ГСС непрерывно совершенствуется и дополняется. Главная цель ГСС - с помощью стандартов устанавливающих показатели нормы и требования соответствующие передовому уровню отечественной и зарубежной науки техники и производства содействовать обеспечению пропорционального развития всех отраслей народного хозяйства страны. Эта система имеет следующие цели:
- улучшение качества работы качества продукции и обеспечение его оптимального уровня;
- обеспечение условий для развития специализации в области проектирования и производства продукции снижения ее трудоемкости металлоемкости и улучшение других показателей;
- обеспечение увязки требований к продукции с потребностями обороны страны;
- обеспечения условий для широкого развития экспорта товаров высокого качества отвечающих требованиям мирового рынка;
- рациональное использование производственных фондов и экономия материальных и трудовых ресурсов;
- развитие международного экономического и технического сотрудничества;
- обеспечение охраны здоровья населения безопасности труда работающих охраны природы и улучшения использования природных ресурсов.
Стандарты занимают далеко не последнее место в современной стандартизации. Стандарты бывают:
основополагающие стандарты устанавливают общие организационно-технические положения для определенной области деятельности а так же общетехнические требования нормы и правила. Основополагающие стандарты как правило образуют определенные системы (комплексы) которые состоят из государственных (межгосударственных и международных) стандартов и отраслевых дополняющих государственные с учетом специфики отраслей. К таким стандартам относятся основные (общие) положения порядок (правила). Термины и определения. Общие требования или нормы методы допуски типовые технологические методы.
стандарты на продукцию (услуги) устанавливают требования к группам однородной продукции (услуг) или конкретной продукции (услуге)
стандарты и ТУ на продукцию образуют совокупность взаимоувязанных стандартов и ТУ регламентирующих информационную конструктивную метрологическую эргономическую технологическую эксплуатационную и надежностную совместимость и обеспечивают высокий научно-технологический уровень продукции на всех стадиях ЖЦП.
стандарты на работы (процессы) устанавливают определенные требования к методам (способам приемам режимам нормам) выполнения различного рода работ в технологических процессах разработки изготовления хранения транспортирования эксплуатации ремонта и утилизации продукции.
стандарты на методы контроля ( испытаний измерений анализа) устанавливают методы (способы приемы методики и др) проведения испытаний измерений. Анализа продукции при ее создании сертификации и использовании. Такие стандарты должны в наибольшей степени обеспечивать объективность. Точность воспроизводимость результатов оценки обязательных требований к качеству продукции (услуги) выполнение этих условий в значительной степени зависит от наличия в стандарте сведений о погрешности измерений.

список лит-ры).doc

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч. В.Д.Мягков М.А. Палей А.Б.Романов В.А. Брагинский.-6-е изд. перераб. – Л.: Машиностроение Ленигр. отд-ние 1983.
ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
РД 50-98-86. Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм (По применению ГОСТ 8.051-81)
ГОСТ 8338-75- Подшипники шариковые радиальные однорядные. Основные размеры
ГОСТ 520-2002. Подшипники качения. Общие технические условия
ГОСТ25347 ГОСТ 25347-82. Единая система допусков посадок ГЦС. Поля допусков и рекомендуемые посадки. – М.: Изд. Стандартов 1982
ГОСТ23360 ГОСТ 23360-78. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов.
ГОСТ25346 ГОСТ 25346-89. Единая система допусков посадок ГЦС. Общие положения ряды допусков и рекомендуемые посадки. – М.: Изд. Стандартов 1989.