ОГЛАВЛЕНИЕ
1 Анализ посадки……………………………………………………….
2 Подшипники качения………………………………………………...
3 Анализ посадки по аналогии…………………………………………
4 Шлица прямобочная……………………………………………….....
5 Размерная цепь………………………………………………………..
Библиография
РЕФЕРАТ
Работа содержит 22 листа, 12 рисунков, 4 таблицы, 7 источников литературы.
РАСЧЕТ ПОСАДОК ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ, ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ И РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ.
Объектом курсовой работы является узел, используемый в машиностроении.
Основное содержание курсовой работы составляет правильный выбор посадок различных соединений, оформление рабочих чертежей узлов и деталей, описание конструкции узла, обоснование выбора окончательных видов обработки, выбор средств измерений и решение размерной цепи.
Исходными данными для выполнения курсовой работы являются индивидуальные задания, выдаваемые преподавателем. Задание включает пять задач по различным видам соединений заданного узла, в том числе одну из его размерных цепей.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УЗЛА
Заданный узел представляет собой, лопастной вентилятор с приводной муфтой. Опорой является шарикоподшипник 7,14, шарикоподшипник 14 наружным кольцом зафиксирован между крышкой 16 и распорной втулкой 13. Шарикоподшипник 7 упирается в ступень вала с одной стороны, а с другой подпирается распорной втулкой 6, которая в свою очередь подпирается полумуфтой 3. Полумуфта 3 стянута гайкой 2. Внутренние кольца шарикоподшипников 7,14 зафиксированы на валу 1.На вал 1 установлена лопастная шестерня 10, находящаяся в корпусе 8. Призматической шпонкой 17 лопастная шестерня 10 соединяется с валом 1, а призматической шпонкой 18 полумуфта. Крутящий момент передается через шпонку и муфту на лопастную шестерню.
1 АНАЛИЗ ПОСАДКИ
+0,015
Ø6 +0,002
-0,020
Выбираем стандартную посадку Ø6
Посадка с зазором, т.к. поле допуски отверстия лежит выше поля допуска вала на схеме.
Посадка в системе вала, т.к. основное отверстие отклонения вала верхнее и оно равно нулю
Предельные размеры
dmax
= 6+0 =6 мм
сmin
= 6-0,018 =5,982 мм
Dmax
= 6+0,016 =6,016 мм
Dmin
= 6+,004 =6,004 мм
Предельные зазоры и средние зазоры
Smax
= Dmax
–dmin
= 6,016 – 5,982 = 0,094 мм
Smin
= Dmin
– dmax
= 6,004 – 6 = 0,004 мм
Sср
=(0,034+0,004)/2=0,019 мм
Поле допуска TS=TD+Td=0,012+0,018=0,030 мм
Проверки TS= Smax
- Smin
=0,034-0,004=0,030 мм
Вероятностный расчет
Проверка:
Относительная точность принимаем нормальную с отклонением форм и размеров: (2Тф/Тd)*100%=60%. Необходимо обеспечить следующую степень точности и допуски форм:
- для отверстия: 6 степень точности допуск формы 10 мм
- для вала: 7 степень точности допуск формы 16 мм
Шероховатость: отверстия – Rc
=2,5 мкм
Вала – RА
=3,2 мкм
| Наименование параметров |
Обозначение |
Целичина |
||
| ОТВЕРСТИЕ |
отклонение, мкм |
верх нижн основ |
ES EJ G |
+0.016 +0.004 нижнее |
| пред. размеры, мм |
наиб наим |
Dmax
Dmin
|
6,016 6,004 |
|
| Допуск, мкм |
ТD |
12 |
||
| ВАЛ |
Отклонение, мкм |
верх нижн основ |
es ei h |
0 -18 верхнее |
| пред. размеры, мм |
наиб наим |
|
||
| Допуск, мкм |
Td
|
|||
| ПОСАДКА |
Наименование размер,мм |
D,d |
6 |
|
| Пред. зазор., мкм |
наиб наим сред |
Smax
Smin
Sср
|
34 4 19 |
|
| Вероятн. зазоры, мкм |
наиб наим |
|
29,8 8,2 |
|
| Допуск посадки, Мкм |
пред вероят |
TS |
30 21,6 |
|
2 ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ
d5
=80 мм, р=13кН, вибрация
Режим работы оценивается по интенсивности нагрузки, для режима работы вибрация р/с >0,151 откуда с< 86 666 Н.
Принимаем подшипник легкой серии по ГОСТ 8338-75 №216, Д=140мм. В=26 мм, r = 2,5 мм, С = 57 кН.
Находим интенсивность циркуляционно-погруженного внутреннего кольца:
PR
= KЛ
*FA
*F*R/6,
где Кn = 1,8 – т.к. режим работы тяжелый
FA
= 1,1 – т.е. корпус тонкостенный
F = 1 – т.к. подлинник однорядный
L=В-2r
РR
=1,8*1,1*1*13/[(26-2*2.5)*10-3
]=1226 кН/м.
по таблице 4.9.2 выбираем посадку на вал диаметр 80 к 6 -15
по таблице 4.8.9 выбираем посадку в корпус диаметр 140 Н7(+0,040) -18
класс точности подшипника О’.
Предельные размеры вала и корпуса:
dmax
=d +ES = 80+0,021=80,021 мм
dmin
=d +EI = 80+0,002=80,002 мм
Dmax
=D+ES=140+0.040=140,040 мм
Dmin
=D+ES=140+0=140 мм
Предельные размеры внутр. и наружное кольцо:
dm min
=80dm
+∆dm
=80-0,015=79,985 мм
dm max
=80dm
=80 мм
Dm min
=Dm
+∆Dm
=140-0,018=139,982 мм
Dm
max
= Dm
=140 мм
Предельные размеры внутр. и наруж. кольцо:
Предельные зазоры и натяж в соединении «вал-внутреннее кольцо»:
Nmax
= dmax
- dm min
=80,021 - 79,985
Nmin
= dmin
- dm
max
=80,002 – 80 = 0,002 мм
«карниз – наружное кольцо»
Smax
= Dmax
- Dm min
= 140,040-39,982=0,058 мм
Smin
= Dmin
- Dm
max
= 140-140=0
Допуск посадки в соединении «вал – внутреннее кольцо» TN=Td+Tdm
=0,019+0,015=0,034 мм
«Корпус – наружнее кольцо» TS=TD+TDm
=0,040+0,018=0,058 мм
Проверка: TN=Nmax
-Nmin
=0,036-0,002=0,034 мм
TS=Smax
-Smin
=0,058-0=0,058
| Элементы соединения |
Наименование параметров |
Обозначение |
Величины |
||
| Корпус наружнее кольцо ??? |
Отверстие диаметром 140Н7 |
отклонение, мкм |
верхн нижн |
ES EJ |
+40 0 |
| пред. диаметры, мм |
наиб наим |
Dmax
Dmin
|
140,040 140 |
||
| Вал диаметр 140lо |
откл. сред диам, мкм |
верх нижн |
∆Dm
|
0 -18 |
|
| пред. размеры сред. диам, мм |
наиб наим |
Dm
Dm
|
140 139,982 |
||
| Посадка |
Зазоры, мкм |
наиб наим |
Smax
Smin
|
+58 0 |
|
| Внутреннее кольцо подш-вал |
Отверстия диаметром 80 LO |
Откл. средн. диам, мкм |
верхн нижн |
∆dm
|
0 -15 |
| Пред.
откл сред диаметра, мм
|
наиб наим |
dm
dm
|
80 79,985 |
||
| Вал диаметр 80 К6 |
Отклонение, мкм |
верхн нижн |
ES EI |
+21 +2 |
|
| Пред. размеры, мм |
наиб наим |
dmax
dmin
|
80,021 80,002 |
||
| Посадки |
Натяги, мм |
наиб наим |
Nmax
Nmin
|
36 2 |
|
3 АНАЛИЗ ПОСАДОК ПО АНАЛОГИИ
d6
=140 мм
Соединение втулки между наружным кольцом подшипника и подшипника в стакан. Внутренняя часть стакана изготовлена под посадку наружного кольца подшипника Н7. Посадка должна быть с небольшим зазором.
Выбираем основное отклонение вала – 14 мкм соответственно буквенному обозначению g. Она обеспечивает минимальный гарантированный зазор. Квалитет выбирает из условия простоты сборки и разборки.
d7
=69*2,39=164 мм
Соединение стакана в корпус. Для этого соединения необходима посадка низкой точности. Для сопряжения стакана в корпус выбираем переходную посадку Н11/h11, которая рекомендуемая
d2
=32*2,39=76 мм
Соединение фланца на вал между внутренним кольцом подшипника и гайкой. Необходимо, чтобы посадка была с небольшим зазором для простоты сборки и разборки. Поэтому выбираем рекомендуемую посадку.
4 ШЛИЦА ПРЯМОБОЧНАЯ.
d3
=33,5*2,39=80 мм
Шлицевое соединение общего назначения с прямобочными шлицами по ГОСТ 1133-80, средняя серия
Номинальные размеры элементов соединения ширина зуба b=12 мм
z*d*D=10*72*82
| Наименование элементов лицевого соединения |
Номина-льный размер, мм |
Доля допуска |
Допуск размера, мкм |
Предельное отклонение, мкм |
Предельные размеры, мм |
||
| Верхнее ES(es) |
Нижнее EJ (ei) |
max |
min |
||||
| 1. Центрирующие элементы: - отверстие - вал 2. Нецентрирующие элементы: - ширина впадин отверстия - ширина шлицев вала - отверстие - вал |
72 72 10 10 82 82 |
Н7 f8 D9 h9 H12 A11 |
0 46 36 36 350 220 |
+30 -30 +136 0 +350 -380 |
0 -76 +100 -36 0 -600 |
72,030 71,97 10,136 10 82,35 81,62 |
72 71,924 10,10 9,964 82 81,4 |
Центрирование по внутреннему диаметру
Эскизы лицевого соединения
5 РАЗМЕРНАЯ ЦЕПЬ
U1
=12 мм
U2
=13 мм
U3
=26-0,12
U4
=14 мм
U5
=70 мм
U∆
=5+0,56
Корректировка размеров звеньев размерной цепи
U∆
=∑U
U6
= U∆
+ U1
+ U2
+ U3
+ U4
= 5+12+13+26+14=70 мм
Расчет на
max – min
i1
=1,08 мкм
i2
=1,08 мкм
i4
=1,08 мкм
i5
=1,86 мкм
По ГОСТ 25346-89 ближайшее значение а=64 мкм, JT 10
Допуски звеньев по 10 квалитету:
TU1
=70 мкм
TU2
=70 мкм
TU4
=70 мкм
TU1
=120 мкм
Проверка принятых допусков TU∆
>S TUi
S TUi
=70+120+70+70+120=450 мкм
Назначаем предельные отклонения звеньев: на охватывающие звенья – как для основного отверстия, как схватываемые – как для основного вала.
U1
=12-0,07
U2
=13-0,07
U4
=14-0,07
ESU5
=ESU∆
+EJU1
+ EJU2
+ EJU3
+ EJU4
ESU5
=+560-70-70-120-70=230 мкм
EJU∆
=SEJUi
цв
-SESUi
цв
EJU5
=EJU∆
+ESU1
+ESU2
+ESU3
+ESU4
EJU5
=0
U5
=70+0.23
TU5
=230 мкм
Проверка STUi
=70+120+70+70+230=560 мкм
560=560
Вероятностный расчет
Ближайшее значение а =160 мкм, соответствует JT 12
Допуски звеньев по 12 квалитету
TU1
= 180 мкм
TU2
= 180 мкм
TU3
= 180 мкм
TU4
= 300 мкм
Проверка принятых допусков
560>450 мкм
U1
=12-0,18
U2
=13-0,18
U4
=14-0,07
U4
=14+0,3
Среднее отклонение звеньев:
EMU1
=0,5(0-180)=-90 мкм
EMU2
=0,5(0-120)=-60 мкм
EMU3
=0,5(0-180)=-90 мкм
EMU4
=0,5(0-180)=-90 мкм
EMU∆
=0,5(560+0)=280 мкм
Среднее отклонение увеличив звена
EMU5
=EMU∆
+EMU1
+EMU2
+EMU3
+EMU4
EMU5
=280-90-60-90-90=-50 мкм
ESU5
=EMU5
+TU5
/2=-50+300/2=100 мкм
EJU5
=UEU5
+TU5
/2=-50-300/2=-200 мкм
| Звенья |
U∆
|
U1
|
U2
|
U3
|
U4
|
U5
|
| Вид звена Размеры звеньев Единица допуска |
Замык 5+0,56
- |
умен. 12 1,00 |
умен. 13 1,08 |
умен. 26-0,12
- |
умен. 14 1,08 |
взвеш. 70 1,86 |
| Расчет на max - min |
||||||
| Табл. допуск, мкм Прим. допуск, мкм Верхн. откл., мкм Нижн. откл.,мкм |
- 560 +560 0 |
70 70 0 -70 |
70 70 0 -70 |
- 120 0 -120 |
70 70 0 -70 |
120 230 +230 0 |
| Вероятностный расчет |
||||||
| Табл. допуск, мкм Прим. допуск, мкм Верхн. откл., мкм Нижн. откл.,мкм Сред. откл., мкм |
- 560 +560 0 +280 |
180 180 0 -180 -90 |
180 180 0 -180 -90 |
- 120 0 -120 -60 |
180 180 0 -180 -90 |
300 300 +100 -200 -50 |
БИБЛИОГРАФИЯ
1 Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1987. – 334с.
2 Мягков В.Д. Допуски и посадки /справочник. ч.1/. – Л.: Машиностроение, 1983. – 541с.
3 Мягков В.Д. Допуски и посадки /справочник. ч.2/. – Л.: Машиностроение, 1983. – 541с.
4 Козловский Н.С. Основы стандартизации, допуски и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1982. – 284с.
5 Подшипники качения. Часть 1 – М.: Издательство стандартов. 1989. – 185с.
6 Методические указания. Выбор универсальных средств измерения линейных размеров до 500 (по применению ГОСТ 8.051-81) РД50-98-86. – М.: Издательство стандартов, 1987. – 83с.
7 Подшипники качения. Сборник государственных стандартов. Ч 1 – М.: Издательство стандартов, 1989. – 439с.