Основы машиностроения

• Основы машиностроение
• Содержание

1. Определение элементов гладкого цилиндрического соединения с выбором средств измерения для его деталей

2. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке

3. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения

4. Допуски и посадки шпоночных соединений

5. Допуски и посадки шлицевых соединений

6. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи Список использованной литературы

1. Определение элементов гладкого цилиндрического соединения с выбором средств измерения для его деталей цилиндрический шпоночный шлицевый подшипник Дано:

1. Определить величину допусков, величину и знаки основных и предельных размеров вала отверстий.

1.1 По ГОСТ 25 346–82 определим величины допусков.

а) Отверстия: Т_D=0,040 мм б) Вал: Т_d= 0,025

1.2 По ГОСТ 25 347–82 определим величину и знаки основных и предельных размеров.

а) Отверстия:

Верхнее отклонение ЕS= - 0,012 мм Нижнее отклонение ЕJ = -0,052 мм б) Вал:

Верхнееотклонение es =0

Нижнее отклонение e = -0,025 мм

2. Определить предельные размеры вала и отверстия.

2.1 Отверстия: D_max = 129,988 мм.

D_min = 129,948 мм.

2.2 Вал: d_max = 130 мм.

d_min = 129,975 мм.

3. Определить систему допусков, в котором задана посадка.

Данное соединение определяется, как система вала т.к. верхнее отклонение вала ровно нулю.

4. Определить величины предельных зазоров или натягов, допуск посадки, группу посадки.

N_max = es · EJ = 0 — (-0,052) = 0,052 мм.

S_max = ES · ei = -0,012 — (-0,025) = 0,013 мм.

Допуск посадки: TN = TS = T_D + T_d = 0,040 + 0,025 = 0,065 мм.

Посадка N7/h6 переходная, т.к. ей характерны как зазоры, так и натяги в соединениях.

5. Вычертить схему полей допусков деталей.

6. Выбрать измерительное средство для деталей заданного соединения.

Для решения этой задачи необходимо, чтобы предельная погрешность измерительного средства равнялась или была бы меньше допустимой погрешности измерения По таблице (4) определит значение погрешности, а по таблице (5) выбирает средства измерения.

Значение элементов соединения и его деталей.

2. Определение элементов соединения, подвергаемых селективной сборке Исходные данные: ?50

Число групп сортировки n=5

1. Определение значение допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия

1.1.По Гост. 25 347 — 82 определит значения допусков:

а) Вала: Т_d = 0,100 мм.

б) Отверстия: T_D = 0,100 мм

1.2. По ГОСТ 252 347– — 82 определит предельные отклонения:

а) Вал: ?50d10 = ?

б) Отверстия: ?50Н10 = ?50^+0,1

1.3. Предельные размеры вала и отверстия.

а) Вал: d_max = 49,920 мм.

d_min= 49,820 мм.

б) Отверстие: D_max= 50,1 мм.

D_min = 50,0 мм.

2. Определение величин предельных зазоров или натягов в заданном соединении

S_max = ES — ei = 0,1 -(-0,180) = 0,280 мм.

S_min = EJ — es = 0 — (-0,080) = 0,080 мм.

3. Определить групповые допуски вала и отверстия.

Величину групповых допусков вала и отверстия определяют путём деления допуска детали на число размерных групп.

= = = 0,020 мм.

= = = 0,020 мм.

4. Схема полей допусков.

5. Определить групповые зазоры.

В различных размерных группах одной и той же посадки соответствующие предельные зазоры будут иметь одинаковую величину.

= = =…и.т.д.

= = =…и.т.д.

= - = 50,020 — 49,820 = 0,200 мм.

= - = 50 — 49,840 = 0,160 мм.

Карта сортировщика для сортировки на пять размерных групп деталей.

3. Расчёт и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качение Исходные данные: 1. Номер подшипника N215

2.Величина радиальной нагрузки ?_r = 7000н.

3.Номер чертежа 2

1. Определить конструктивные размеры заданного подшипника.

По ГОСТ 8338– — 70 определяет, что данный подшипник — шариковый, радиальный, легкой серии, имеющий размеры:

d?D?B = 75?130?25; r = 2,5 мм.

2. Установить характер нагрузки подшипники.

По чертежу 2 с учётом условий его работы устанавливает характер нагрузки — нагрузка до 150%, умеренные толчки вибрация.

3. Определить вид нагружения каждого кольцаподшипника на вал и в корпус. По чертежу 2 определяем, что вращается внутреннее кольцо, которое воспринимает циркуляционное нагружение. Наружнее кольцо, установленное в корпусе, воспринимает местное нагружение.

4. Рассчитать и выбрать посадки подшипника на вал и в корпус.

При циркуляционном нагружении кольца подшипника, посадки на вал выбирают по величине Р_R — интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности.

P_R = · k₁ · k₂ · k₃

b = В -2r= 25 — 2 · 2,5 = 20 мм. — рабочая ширина посадочного места.

k₁ = 1 динамический коэффициент посадки. k₂ = 1 коэффициент учитывающий степень посадки ослабления посадочного натяга. k₃ = 1 коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки.

Р_r = = 350 000 = 350

По таблице при Р_r = 350 выбираем посадку на вал К6, т. е. ?75К6=?. Определим передаточное отношение внутреннего диаметра кольца подшипника по ГОСТ 520–89 ?75 _-0,015. Посадку наружного кольца подшипника определяем по таблице ?130G6 = ?

Отклонение наружного диаметра подшипника ?130_-0,018

5. Для сопряжения подшипник-корпус, подшипник-вал построим схему полей допусков

4. Допуски и посадки шпоночных соединений

Исходные данные: ?40

Конструкция шпонки призматическая Вид соединения — нормальный

1. Определим основные размеры шпоночного соединения.

а) Ширина — b=12мм; г) глубина паза t₁ = 5,0 мм.

б) Высота — h=8мм. д) глубина паза втулки t₂ = 3,3 мм.

в) длина l = 50 мм.

2. Выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки. Ширина шпоночного паза:

а) на валу -12N9 = 12-_0,043

б) во втулке — 12J_s9 = 12±0,021

3. Назначить поле допусков и определить предельные отклонения остальных размеров соединения.

3.1. Высота шпонки h = 8h11 = 8_-0,090

3.2. Длина шпонки l = 50h14 = 50_-0,620

3.3. Длина паза вала l₁ = 50H15 = 50^+1,0

3.4. Глубина паза вала t₁ = 5H12 = 5^+0,120

3.5. Глубина паза втулки t₂ = 3,3H12 = 3,3^+0,120

3.6. Ширина шпонки b₁ = 12h9 = 12_-0,043

4. Размерные характеристики деталей шпоночного соединения.

5. Определить предельные зазоры и натяги в соединениях.

а) Шпонка-паз вала.

N_max= es — EJ = 0 — (-0,043) = 0,043 мм.

S_max = ES — ei = 0 — (-0,043) = 0,043 мм.

б) Шпонка-пазвтулки

N_max = es — EJ = 0 — (-0,021) = 0,021 мм.

S_max = ESei = 0,021 — (-0,043) = 0,064 мм.

6. Схема расположения полей допусков по ширине шпонки.

5. Допуски и посадки шлицевых соединений

Исходные данные.

Условное обозначение шлицевого соединения.

D — 10?72?78 ?12

1. Установить способ центрирования заданного шлицевого соединения.

Согласно условному обозначению, шлицевое соединение центрируется по наружному диаметру, это допустимо, когда невысокая твердость втулки.

2. Определить предельные отклонения и предельные размеры всех элементов деталей шлицевого соединения.

Шлицевое соединение легкой серии.

а) Количество шлицев Z = 10

б)Внутренний диаметр d = 72 мм.

в)Наружной диаметр D = 78 мм.

г) Ширина шлицев b = 12

По ГОСТ 25 347–82 определяем предельные отклонения и предельные размеры.

Данные заносим в таблицу.

3. Схема полей допусков.

Размерные характеристики деталей шлицевого соединения.

6. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи Исходные данные:

1. Чертеж узла с указанием замыкающего звена — 1

2. Номинальный размер звена — =20±0,8

1. Сделаем размерный анализ, т. е. установим звенья входящие в размерную цепь с заданным замыкающим звеном, указав, какие из них увеличивающие, а какие уменьшающие, и изобразим ее геометрическую схему.

а) Геометрическая схема.

А₁=3±0,25; А₂=15_-0,1; А₃=29; А₄=3; А₅=30; =20±0,8

Согласно чертежа 1, устанавливает, что звенья входящие в размерную цепь А₁, А₂, А₃ и А₄ — увеличивающие, звено А₅ — уменьшающее, звено

— замыкающее.

2. Проверить правильность составления заданной размерной цепи.

= (А₁+А₂+А₃+А₄) — А₅ = (3+15+29+3) — 30 = 20 мм.

3. Установить единицы допуска составляющих звеньев.

3.1. Определить среднее число единиц допуска в размерной цепи .

б_m=

— 1600мкм — допуск замыкающего звена.

(0,45 + 0,001D) = i — коэффициент единицы допуска для каждого составляющего звена А₃=29; i=1,31; А₄=3; i=0,73; A₅=30; i=1,31

б_m==482

По значению б_m=482 выбираем ближайший квалитет. Предварительно устанавливаем 14 квалитетTJ14 — 400i

По таблице ГОСТ 25 346– — 82 находим допуски составляющих звеньев.

ТА₃=0,520 мм; ТА₄=0,300 мм; ТА₅=0,520 мм.

4. Проверим правильность выбора допусков составляющих звеньев.

==1600мкм (1)

= TA₁+TA₂+TA₃+TA₄+TA₅=0,5+0,1+0,520+0,300+0,520=

=1,94мм=1940мкм.

Условие (1) не соблюдено.

5. Для соблюдения условия (1) необходимо выбрать корректирующее звено — А₃.

Определить допуск корректирующего звена.

ТА₃=ТБ_? — (ТА₁+ТА₂+ТА₅+ТА₄)=1600 — (0,5+0,1+0,52+0,3)=0,18мм=

=180мкм.

6. Допуски, для охватывающих размеров определим как для основного отверстия, для охватываемых как для основного вала.

Определим значения и знаки верхних и нижних отклонений составляющих звеньев.

А₁=3±0,25; А₂=15_-0,1; - заданны условием А₄=3^+0,3; А₅=30^-0,520

7. Рассчитать отклонения корректирующего звена

7.1. Верхнее отклонение ЕS (Б_?)=(A_j)_ув — (Aj)_ум=(ES₁+ES₂+ES₃+ES₄) — EJ₅;

ES₃ = ES (Б_?) — ES₁-ES₂-ES₄+ES₅ = 800−250−300−520=-270мкм

7.2. Нижнее отклонение:

EJ (Б_?) = (Aj)_ув — (Aj)_ум = (EJ₁+EJ₂+EJ₃+EJ₄) — ES₅

EJ₃ = EJ (Б_?)-EJ₁-EJ₂-EJ₄+EJ₅= -800+250+100−0+0=-450мкм.

Отклоняющее корректирующего звена равно:

А₃=; ТА₃=0,180

8. Проверим правильность назначения допусков.

Б_?max=(A_1max+A_2max+A_3max+A_4max)-A_5min=(3,250+15+28,130+3,3);

— 29,480=20,8 мм.

Б_?min=(A_1min+A_2min+A_3min+A_4min)-A_5max=(2,750+14,9+28,550+3)-30=19,2 мм.

Результаты расчетов заносим в таблицу.

1. Анухин В. И. Расчет и назначение технических требований на детали машин: Учеб. Пособие/ЛПИ. Л., 1989.79с.

2. Ануфриев В. И. Справочник конструктора машиностроителя: В 3 т. 7-е изд. М.: Машиностроение, 1992.

3. Анухин В. И., Макарова Т. А. Технология машиностроения. Шероховатость поверхности, допуски формы и расположение поверхностей. Учеб. Пособие. СПб: Изд-во СпбГТУ, 1997. 46 с.

4. Методические указания по изучению дисциплины и задание для курсовой работы. Москва 1985. 58 с.