Расчет размерной цепи 2

РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ
Курсовая работа
Альбом
Проверил:
профессор кафедры ТМ

.

“ ”

Выполнил:

“ ”

Министерство образования Российской Федерации

Новгородский государственный университет

имени Ярослава Мудрого

кафедра “Технология машиностроения”

Расчет размерной цепи

Курсовая работа по учебной дисциплине
“Основы технологии машиностроения”
Пояснительная записка

Великий Новгород

Содержание

стр.

1. Построение размерной цепи 3

2. Расчет размерной цепи методом полной

взаимозаменяемости 6

3. Расчет размерной цепи методом не полной

взаимозаменяемости 9

4. Расчет размерной цепи методом пригонки 12

5. Технологический процесс изготовления вала 16

6. Базирование вала 17

7. Список использованной литературы 21

-
3
-

1.
Построение размерной цепи

Для исходного звена АD

(рисунок 1) строим размерную цепь (рисунок 2). Изобразим эскизы деталей составляющих звеньев (рисунок 3), заметим, что составляющее звено:
А1

– вал,
А2

, А10

– маслоотражательное кольцо,
А3

, А9

– подшипник,
А4

, А8

– крышка,
А5

, А7

– прокладка,
А6

– корпус,
А11

– втулка.
Заметим, что передаточные отношения равны:

x1

= x2

= x4

= x8

= x9

= x10

= x11

= 1;

x5

= x6

= x7

= -1;

Размеры звеньев:

АD

= 0.37±0.04 мм (ТD

= 80мкм);

A1

= 45мм; А7

= 0.5 мм;

А2

= 1 мм; А8

= 10 мм;

А3

= 7 мм; А9

= 7 мм;

А4

= 10 мм; А10

= 1 мм;

А5

= 0.5 мм; А11

= наименее важное

А6

= 91 мм

А4

А3

А2

А1

АD

А11

А10

А9

А8

А5

А6

А7

Рисунок 2

-
5
-

А1

А2

, А10

а) вал, маслоотражательное кольцо

А3

, А9

А4

, А8

А5

, А7

А11

б) подшипник, крышка, прокладка, втулка

А6

в) корпус
Рисунок 3

-
6
-

2.
Расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости

АD

= 0.37±0.04 мм

A1

= 45мм; А7

= 0.5 мм;

А2

= 1 мм; А8

= 10 мм;

А3

= 7 мм; А9

= 7 мм;

А4

= 10 мм; А10

= 1 мм;

А5

= 0.5 мм; А11

= наименее важное

А6

= 91 мм

AD

= S xi

Ai

– номинальный размер исходного звена.

Передаточные отношения составляющих звеньев:

x1

= x2

= x4

= x8

= x9

= x10

= x11

= 1;

x5

= x6

= x7

= -1;

0.37 = -1.5-1-7-10+0.5+91+0.5-10-7-1-А11

A11

= 10.63 мм;

TD

= S |xi

| Ti

– допуск исходного звена; TD

= 80 мкм

ìТср

= ­­­­­­­T
D

/m
-
1
= 80
/10
= 8 мкм;

í

îAср

= S
A
i


/i

= 26.98 мм;

Размеры принимаем по 3-4 квалитетам точности.

Назначаем допуски:

T1

= 7 (g4); T2

=Т10

= 3 (f4); T3

=T9

= 13 (d6); T4

=T8

= 5 (js3); T5

=T7

= 3 (h4); T6

= 18 (k4)

Найдем допуск наименее важного звена Т11

:

TD

= S |xi

| Ti

Þ 80 = 7+3*2+13*2+5*2+3*2+18+Т11

,

т.о. Т11

= 7 мкм (4-5 кв-т)

Найдем КСПД D0

11

и изобразим КСПД составляющих звеньев графически:

D0

D

= S xi


D0

i

; D01

= -12.5; D02

= D010

= -3.5; D03

= D09

= -44.5; D04

= D08

= 0; D05

= D07

= -1.5; D06

= 8

-
7
-

т.о. -12.5+7.5*2+44.5*2+0-1.5*2+8-D011

= 0, т.е. D011

= 113.5 мкм, изобразим КСПД на рисунке 4.

Выполним проверку:

Dв
D

= S xi

D0

i

+ S |xi

| T
i

/2
= 12.5+15+89-3+8-113.5+40 = 40 мкм;

DHD

= S xi

D0

i


- S |xi

| T
i

/2
= 12.5+15+89-3+8-113.5-40 = -40мкм,

т.е. задача выполнена верно.

А1

А2

=А10

А3

=A9

А4

=A8

-9 -6 -40 -2 +2

-12.5 -7.5 -44.5

-16 -9 -49 D04

=D08

=0

D01

=-12.5 D02

=D010

=-7.5 D03

=D09

=-44.5

А5

=A7

А6

А11

-1.5 3 110

-3 8 113.5

D05

=D07

=-1.5 13 117

D06

=8 D11

=113.5

Рисунок 4

Результаты заносим в таблицу 1.

-
8
-

Таблица 1

Обозначение звеньев	Номинальные размеры звеньев, А i , мм	Передаточные отношения, x i	Допуски, Т i , мкм	Координаты середин полей допусков, D 0 i	Предельные отклонения размеров, мкм		Квалитет точности по СТ СЭВ 145-75	Схема расположения допуска
					D H	D B
АD	0.37	1	80	0	-40	+40
А1	45	-1	7	-12.5	-16	-9	4	g4
А2	1	-1	3	-7.5	-9	-6	4	f4
А3	7	-1	13	-44.5	-49	-40	6	d6
А4	10	-1	5	0	-2	+2	3	js3
А5	0.5	1	3	-1.5	-3	0	4	h4
А6	91	1	18	8	+3	+13	4	k4
А7	0.5	1	3	-1.5	-3	0	4	h4
А8	10	-1	5	0	-2	+2	3	js3
А9	7	-1	13	-44.5	-49	-40	6	d6
А10	1	-1	3	-7.5	-9	-6	4	f4
А11	10.63	-1	7	113.5	110	117	4¸5

-
9
-

3.
Расчет размерной цепи методом неполной взаимозаменяемости

TD

= tD

Ö S l2

i

x2

i

T2

i

- допуск исходного звена,

tD

= 3 - коэффициент риска, при степени риска Pi

= 0.27%,

l2

= 1
/9
– коэффициент относительного рассеивания для закона нормального распределения;

Тср

= T
D

/tD

Ö
S
x
2

i

l
2

i

= 80
/3
Ö
1/9
*
11
= 24.12 мкм, т.е. назначаем допуски по 6-7 квалитету:

Т1

= 25 (g7); T5

= T7

= 6 (h6);

T2

= T10

= 10 (f7); T6

= 35 (k6);

T3

= T9

= 13 (d6); T11

- наименее важный

T4

= T8

= 15 (js6);

T11

= Ö T
D

/ t2

D

- S x2

i

l2

i

T2

i

- S x2

i

l2

i

T2

i

= Ö 6400
/9
- 1
/9
*

*(252

+102

+132

+152

+62

+352

+62

+152

+132

+102

) = 21.13 мкм,

принимаем Т11

= 21 мкм (7 квалитет).

Определим КСПД соответствующих звеньев (рисунок 5):

А1

А2

=А10

А3

=A9

А4

=A8

-9 -6 -40 -5.5 +5.5

-21.5 -11 -44.5

-34 -16 -49 D04

=D08

=0

D01

=-21.5 D02

=D010

=-11 D03

=D09

=-44.5

А5

=A7

А6

-3 3

-6 14

D05

=D07

=-3 25

D06

=14

Рисунок 5

-
10
-

Найдем D011

:

D0

D


= S xi

D0i

, т.е. 21.5+11*2+44.5*2+0-3*2+14-D011

= 0,

т.о. D011

= 140.5 мкм (рисунок 6)

A11

137

140.5

144

Рисунок 6

Произведем проверку:

Dв
D

= S xi

D0

i

+ t
D

Ö
S
x
i

l
i

T
i


/2
= 21.5+22+89-6+14-140.5+

+1.5Ö1
/9
*(252

+2*102

+2*132

+2*152

+2*62

+352

+212

) = 39.68 мкм;

DНD

= S xi

D0i

+ t
D

Ö
S
x
i

l
i

T
i


/2
= 21.5+22+89-6+14-140.5-

-1.5Ö1
/9
*(252

+2*102

+2*132

+2*152

+2*62

+352

+212

) = -39.68 мкм,

несовпадение объясняется тем, что мы округлили допуск наименее важного звена до 21 мкм по 7 квалитету.

Результаты заносим в таблицу 2.

-
11
-

Таблица 2

Обозначение звеньев	Номинальные размеры звеньев, А i , мм	Передаточные отношения, x i	Допуски, Т i , мкм	Координаты середин полей допусков, D 0 i	Предельные отклонения размеров, мкм		Квалитет точности по СТ СЭВ 145-75	Схема расположения допуска
					D H	D B
АD	0.37	1	80	0	-40	+40
А1	45	-1	25	-21.5	-34	-9	7	g7
А2	1	-1	10	-11	-16	-6	7	f7
А3	7	-1	13	-44.5	-49	-40	6	d6
А4	10	-1	15	0	-5.5	+2	6	js6
А5	0.5	1	6	ign:center;">-3	-6	0	6	h6
А6	91	1	35	14	+3	+13	6	k6
А7	0.5	1	6	-3	-6	0	6	h6
А8	10	-1	15	0	-5.5	+2	6	js6
А9	7	-1	13	-44.5	-49	-40	6	d6
А10	1	-1	10	-11	-16	-6	7	f7
А11	10.63	-1	21	140.5	137	144	7

-
12
-

4.
Расчет размерной цепи методом пригонки

На все звенья назначаем расширенные допуски по 7-8-му квалитету точности:

Т¢1

= 25 мкм (g7); Т¢5

= Т¢7

= 14 мкм (h7);

Т¢2

= Т¢10

= 33 мкм (f8); Т¢6

= 54 мкм (k6);

Т¢3

= Т¢9

= 13 мкм (d6); Т¢11

= 27 мкм;

Т¢4

= Т¢8

= 18 мкм (js7);

T¢D

= S |xi

| T¢i


= 25+28+26+36+28+54+27 = 224 мкм – расширенный допуск исходного звена.

В качестве компенсатора назначаем втулку, звено - охватываемое и уменьшающее – схема б (рисунок 7)

АD

D0

D

TD

/2

TD

Dв

D

а)

Zв

max

Zв

max

б)

D¢0

D

T¢D

/2

D¢в

D

Рисунок 7

Назначаем КСПД составляющих звеньев:

D¢01

= -21.5; D¢04

= D¢08

= 0;

D¢02

= D¢010

= -13; D¢05

= D¢07

= -7;

D¢03

= D¢09

= -44.5; D¢06

= 20.5;

D¢0k

= D¢011

- компенсатор

-
13
-

D¢0k

= D0

D

- S xi

D¢0i

- 0.5 S |xi

| T¢i

+ 0.5 TD

/ xk

=

=(0-(21.5+13*2+44.5*2+0-14+20.5)-0.5(25+28+26+36+28+54+

+27))/-1 = 255 мкм

Изобразим КСПД составляющих звеньев графически рисунок 8.

А1

А2

=А10

А3

=A9

А4

=A8

-9 -6 -40 -9 +9

-21.5 -13 -44.5

-34 -20 -49 D¢04

=D¢08

=0

D¢01

=-21.5 D¢02

=D¢010

=-13 D¢03

=D¢09

=-44.5

А5

=A7

А6

А11

-7 3 251.5

-14 20.5 255

D¢05

=D¢07

=-7 38 258,5

D¢06

=20.5 D¢11

=255

Рисунок 8

Zkmax

= T¢D

- TD

= 224-80 = 144 мкм – величена компенсации.

Выполним проверку:

Dв
D

= S xi

D¢0

i

+ 0.5 S |xi

| T¢i

=

= 143-255+0.5(25+14*2+13*2+36+14*2+54+27) = 40 мкм;

DНD

= S xi

D¢0

i

- 0.5 S |xi

| T¢i

+ Zkmax

=

= 143-255+0.5(25+14*2+13*2+36+14*2+54+27)+144 = -40 мкм, т.е. расчет выполнен верно.

Результаты заносим в таблицу 3.

-
14
-

Таблица 3

Обозначение звеньев	Номинальные размеры звеньев, А i , мм	Передаточные отношения, x i	Допуски, Т i , мкм	Координаты середин полей допусков, D 0 i	Предельные отклонения размеров, мкм		Квалитет точности по СТ СЭВ 145-75	Схема расположения допуска
					D H	D B
АD	0.37	1	80	0	-40	+40
А1	45	-1	25	-21.5	-34	-9	7	g7
А2	1	-1	14	-13	-20	-6	8	f8
А3	7	-1	13	-44.5	-49	-40	6	d6
А4	10	-1	18	0	-9	+9	7	js7
А5	0.5	1	14	-7	-14	0	8	h8
А6	91	1	54	20.5	+3	+38	7	k7
А7	0.5	1	14	-7	-14	0	8	h8
А8	10	-1	18	0	-9	+9	7	js7
А9	7	-1	13	-44.5	-49	-40	6	d6
А10	1	-1	14	-13	-20	-6	8	f8
А11	10.63	-1	27	255	251.5	258.5	8

Все значения по трем методам занесем в сводную таблицу 4.

-
16
-

5.
Технологический процесс изготовления вала

Операция	Содержание	Станок	Оснастка
00 заготовительная	Отрезать заготовку (прокат)	Фрезерно-отрезной	Призма
005 фрезерно-центровочная	Фрезеровать торцы и центровать с двух сторон	Фрезерно-центровальный	Призма
010 токарная	Точить шейки и фаски	Токарный	Поводковый патрон с плавающим центром
015 токарная	Точить шейку и фаску	Токарный	Поводковый патрон с жестким центром
020 фрезерная	Фрезеровать лыску	Горизонтально-фрезерныйный	Призма
025 фрезерная	Фрезеровать шпоночный паз	Шпоночно-фрезерный	Призма
030 сверлильная	Сверлить отверстие	Вертикально-сверлильныйный	Призма
035 зачистная	Зачистить заусенцы	Машина ВМПВ-100
040 термическая	Закалить, отпустить
045 кругло-шлифовальная	Шлифовать шейки	Кругло-шлифовальный	Центра, хомут
050	Промыть деталь	Моечная машина
055	Технический контроль
060	Нанести антикоррозийное покрытие

-
17
-

6.
Базирование вала

Рассмотрим базирование вала на некоторых операциях (вал изображен на чертеже).

005
фрезерно-центровочная: приспособление – призма

Р
Р

1 2 3

1 – откидной упор; 2, 3 – призма

Рисунок 9

010
токарная: обработка в центрах с плавающим центром в поводковом патроне

1 2 3 4

Б

1 – упор 3 – поводок

2 – плавающий центр 4 – задний центр

Рисунок 10

-
18
-

wБ

= wб

Б

+ wспид

wб

Б

= 0, т.к. ИБ и ТБ совпадают

w
Б

=
w
спид

015
токарная: обработка в центрах с жестким центром

К 1 2 3

Б

1 – плавающий центр; 2 – поводок; 3 – задний центр

Рисунок 11

wБ

= wб

Б

+ wспид

wб

Б

= wК

w
Б

=
w
К

+
w
спид

020
фрезерная: (фрезеровать лыску) приспособление – призма

Р
Р
D

О

F

Е

1 2 3

1 – упор; 2, 3 – призма

Рисунок 12

-
19
-

wA

= wб

A

+ wспид

wб

A

= wB

wА

= wB

+ wспид

OE = OF + FE

B = FE = EO - FO

B = (D
/2
sin
a
) - D
/2
= D
/2
(1
-
sin
a
/sin
a
)

wB

= 0.5TD

((1
/sin
a
) - 1)

w
A

=
0
.
5
T
D

((
1

/
sin

a

)
-
1
)
+
w
спид

025
фрезерная: (фрезеровать шпоночный паз) приспособление – призма

Р
Р

Р

1 2 3

1 – упор; 2, 3 - призма

Рисунок 13

030
сверлильная: приспособление – призма

Р
Р

Р

1 2 3

1 – упор; 2, 3 – призма

Рисунок 14

-
20
-

045
кругло-шлифовальная: приспособление – центра, хомут

1 2 3

1 – жесткий центр; 2 – поводок; 3 – задний центр

Рисунок 15

-
21
-

7.
Список использованной литературы

1. Маталин А.А.: Технология машиностроения – Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1985 – 496 с.

2. Обработка металлов резанием: справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Анькин, Н.Г. Бойм и др. – М.: Машиностроение, 1988 – 736 с.

3. Расчет размерных цепей: метод. указания; сост. Емельянов В.Н., НПИ, Новгород, 1990 – 42 с.