Расчет размерных цепей

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)

Кафедра технологии конструкционных материалов

Курсовая работа

«Расчет размерных цепей»

Проверил: Сергеев И.Д.

Выполнил: Ходжоян А.Г.

Группа: 3А4

МОСКВА 2016



Расчет размерной цепи (П33)

1. Задача расчета

Рассчитать допуски и предельные отклонения на составляющие звенья размерной цепи, обеспечив величину зазора между торцом глухой крышки и подшипником редуктора.

Расчеты произвести методом полной взаимозаменяемости (способ расчета на max - min), неполной взаимозаменяемости (теоретико-вероятностный способ расчета) и методом регулирования.

В каждом методе решить прямую и обратную задачу размерной цепи.

2. Условия расчета

Допуск подшипников: ТB=0,160.

При расчете теоретико-вероятностным методом принять для всех составляющих звеньев размерной цепи б = 0; л^/ = 1/3; коэффициент риска t = 3.

При расчете методом регулирования средне-экономическую точность обработки деталей принять по 11 квалитету.

3. Для решения прямой задачи, используя заданные параметры замыкающего звена:

4. Исходные данные для расчета размерной цепи:

Обозначение составляющего звена	Наименование детали по спецификации	Звено отненсено к отверстию или к валу	Передаточное отношение	Номинальные разм. и допуски стандартных элементов	Номинальный размер по заданному вар.	Номин. размер, округленный по ГОСТ6636-69	Единица допуска i мкм
A	Замыкающее звено	-	-	-	1	-	-
А1=В	Подшипник	вал	-1		-	-	-
А2 =?9	Кольцо	вал	-1	-	11	11	1,08
А3=?8	Зубчатое колесо	вал	-1	-	27	28	1,31
А4=?25	шестерня	вал	-1	-	59	60	1,86
А5=В	Подшипник	вал	-1		-	-	-
А6=?2	Крышка	отв.	-1	-	13	13	1,08
А7=?	Прокладка	вал	+1	-	-	-	-
А8=?3	Корпус	вал	+1	-	177	170	2,52
А9=?	Прокладка	вал	+1	-	-	-	-
А10=?2	Крышка	отв.	-1	-	13	13	1,08

Единица допуска постоянна для каждого из интервалов размеров и определяется из таблицы 3, прил. 1.

Составление уравнения номинальных размеров:

А = А8 - А1 - А5 - А3 - А2 - А4 - А6 - А10.

Решение прямой задачи методом полной взаимозаменяемости
(расчеты ведутся методом максимума-минимума)

Решение уравнения номинальных размеров

Подставляя номинальные размеры составляющих звеньев размерной цепи по заданному варианту, получаем:

A = 177 - 22 - 22 - 27 - 11 - 59 - 13 - 13 = 10 мм.

Проверяем соответствие номинальных размеров составляющих звеньев рядам линейных размеров по ГОСТ 6636-69 (таблица 4, прил. 1). Некоторые размеры не являются стандартными. За счет этих размеров, приняв стандартные значения, можно достичь требуемого A = 1.

A = 170 - 22 - 22 - 28 - 11 - 60 - 13 - 13 = 1 мм.

Расчет допусков составляющих звеньев размерной цепи

Определим квалитет, одинаковый для всех составляющих звеньев:

По таблице 1, прил. 1 принимаем 6 квалитет, для которого к =10.

Назначаем допуски по таблице 1, прил. 5 на все составляющие звенья по IT6 (кроме звеньев с заранее заданными допусками и звена А₈, принимаемого в качестве специального звена):

ТА₁ = 0,160 мм (задан);

ТА₂ = 0,011 мм;

ТА₃ = 0,013 мм;

ТА₄ = 0,019 мм;

ТА₅ = 0,160 мм (задан);

ТА₆ = 0,011 мм;

ТА₁₀ = 0,011 мм.

Определяем расчетный допуск на специальное звено:

Ближайший (меньший) стандартный допуск по таблице 5, прил. 1 IT6=0,025 мм, таким образом для дальнейших расчетов принимаем ТА_{8 сп} = 0,025 мм.

Определение предельных отклонений

Назначаем предельные отклонения на все размеры составляющих звеньев размерной цепи (кроме специального звена), как на основные валы или отверстия, соответственно по h6 и H6:

А₁ = (задан);

А₂ = ;

А₃ = ;

А₄ = ;

А₅ = (задан);

А₆ = ;

А₁₀ = .

размерный цепь допуск отклонение

Определяем координаты середин полей допусков замыкающего и составляющих звеньев размерной цепи:



Определяем координату середины поля допуска специального звена:

Определяем предельные отклонения специального звена:

Таким образом, расчетное значение специального звена:

Подбираем ближайшее стандартное значение основного отклонения специального звена. Расчетное основное отклонение специального звена - нижнее eiА_{8 сп}=-3 мкм. По таблице числовых значений основных отклонений ГОСТ 25346-89 (таблица 6, прил. 1) выбираем стандартное основное отклонение: k (eiА_{8 сп}=+3 мкм).

Второе предельное отклонение рассчитываем по формуле:

esА_{8 сп} = eiА_{8 сп} + ТА_{8 сп}.

Проверяем правильность решения прямой задачи (обратная задача)

Расчетное значение замыкающего звена:

Прямая задача решена правильно, если выполняются следующие соотношения между рассчитанными и заданными параметрами исходного звена:

Данный вариант не отвечает требуемым соотношениям между рассчитанными и заданными параметрами исходного звена.

Вводим второе специальное звено в качестве которого выбираем звено А₃ = А_{3 сп}. Назначаем для него (вместо h6) поле допуска l6 . Координата середины поля допуска звена также изменится:

Подставляем новое значение Е_сА_{3 сп} в формулу расчета середины поля допуска замыкающего звена:

Откуда:

Таким образом, полученное значение отвечает требованиям, предъявляемым к исходному звену.

Вывод: требуемая точность исходного звена при расчетах методом полной взаимозаменяемости достигается при следующих размерах составляющих звеньев:

А₁ = ; А₂ = ; А₃ = ; А₄ = ; А₅ = ; А₆ = ; А₈ = ;

А₁₀ = .

Вместе с тем метод полной взаимозаменяемости в данном случае неприемлем, так как не обеспечивается требование средней экономической точности (составляющие звенья приходится изготавливать по 6 квалитету).

Решение прямой задачи методом неполной взаимозаменяемости
(расчеты ведутся вероятностным методом)

Расчет допусков составляющих звеньев размерной цепи

Определим квалитет, одинаковый для всех составляющих звеньев:

Согласно таблице 1, прил. 1 принимаем 11 квалитет, для которого к=100.

Назначаем допуски по ГОСТ 25346-89 на все составляющие звенья (кроме звеньев с заранее заданными допусками и звена А₈, принимаемого в качестве специального звена) по IT11:

ТА₁ = 0,160 мм (задан);

ТА₂ = 0,110 мм;

ТА₃ = 0,130 мм;

ТА₄ = 0,190 мм;

ТА₅ = 0,160 мм (задан);

ТА₆ = 0,110 мм;

ТА₁₀ = 0,110 мм.

Определяем расчетный допуск на специальное звено:



Ближайший стандартный допуск по ГОСТ 25346-89 IT10=0,160 мм, его и принимаем для дальнейших расчетов: ТА_{8 сп}=0,160 мм.

Определение предельных отклонений

Назначаем предельные отклонения на все размеры составляющих звеньев размерной цепи (кроме специального звена), как на основные валы или отверстия, соответственно по h11 и H11:

А₁ = (задан);

А₂ = ;

А₃ = ;

А₄ = ;

А₅ = (задан);

А₆ = ;

А₁₀ = .

Определяем координаты середин полей допусков исходного и составляющих звеньев размерной цепи:



Определяем координату середины поля допуска специального звена:

Определяем предельные отклонения специального звена:

Таким образом, расчетное значение специального звена:

Подбираем ближайшее стандартное значение основного отклонения специального звена. Расчетное основное отклонение специального звена - верхнее esА_{8 сп}=-0,005 мкм. По таблице числовых значений основных отклонений выбираем ближайшее стандартное основное отклонение h (esА_{8 сп}=0 мкм).

Второе предельное отклонение рассчитываем по формуле:

eiА_{8 сп} = esА_{8 сп} - ТА_{8 сп}.

Таким образом далее принимаем стандартное значение специального звена:

Проверяем правильность решения прямой задачи (обратная задача)

Таким образом, расчетное значение замыкающего звена:

Данный вариант отвечает требуемым соотношениям между рассчитанными и заданными параметрами исходного звена.

Вывод: требуемая точность исходного звена при расчетах методом неполной взаимозаменяемости достигается при следующих размерах составляющих звеньев:

А₁ =; А₂ =; А₃ =; А₄ =; А₅ =; А₆ =; А₈ =;

А₁₀ =.

Вместе с тем метод неполной взаимозаменяемости в данном случае неприемлем, так как не обеспечивается требование средней экономической точности (составляющие звенья приходится изготавливать по 10 квалитету).

Решение прямой задачи методом регулирования
(расчеты ведутся методом максимума-минимума)

В качестве компенсирующего звена выбираем прокладку.

Назначаем допуски TA_i на размеры всех составляющих звеньев размерной цепи (кроме компенсационного звена) исходя из условий экономической целесообразности (по IT11).

ТА₁ = 0,160 мм (задан);

ТА₂ = 0,110 мм;

ТА₃ = 0,130 мм;

ТА₄ = 0,190 мм;

ТА₅ = 0,160 мм (задан);

ТА₆ = 0,110 мм;

ТА_{8 сп} = 0,250 мм;

ТА₁₀ = 0,110 мм.

Определяем допуск замыкающего звена ТА при принятых допусках TA_i составляющих звеньев (для метода максимума-минимума):

Определение предельных отклонений

Назначаем предельные отклонения на все размеры составляющих звеньев размерной цепи (кроме специального звена), как на основные валы или отверстия, соответственно по h11 и H11:



А₁ = (задан);

А₂ = ;

А₃ = ;

А₄ = ;

А₅ = (задан);

А₆ = ;

А₁₀ = .

Определяем координаты середин полей допусков составляющих звеньев размерной цепи:

Определяем отклонения специального звена с целью совмещения верхних отклонений (ESA=ESA) расчетного поля допуска (TA) и заданного поля допуска (TA), так как прокладка-компенсатор является увеличивающим звеном размерной цепи.



Таким образом, расчетное значение специального звена:

Подбираем стандартные значения предельных отклонений специального звена. Расчетное основное отклонение специального звена - верхнее esА_{8 сп}=-360 мкм. По таблице числовых значений основных отклонений выбираем ближайшее стандартное основное отклонение b (esА_{8 сп}=-310 мкм).

Второе предельное отклонение рассчитываем по формуле:

eiА_{8 сп} = esА_{8 сп} - ТА_{8 сп}.

Таким образом, далее рассматриваем стандартное значение специального звена:

Уточняем расположение поля допуска ТА, так как принятие стандартных предельных отклонений специального звена приведет к несовпадению верхних отклонений (ESAESA).

Так как прокладка-компенсатор является увеличивающим звеном размерной цепи:



Определяем величину наибольшей возможной компенсации ТА_к.

Так как прокладка-компенсатор, является увеличивающим звеном размерной цепи:

Вводим второе специальное звено в качестве которого выбираем звено А₆ = А_{6 сп}. Назначаем для него (вместо H11) поле допуска D11 . Координата середины поля допуска звена также изменится:

Уточняем расположение поля допуска ТА, так как принятие стандартных предельных отклонений специального звена приведет к несовпадению верхних отклонений (ESAESA).

Так как прокладка-компенсатор является увеличивающим звеном размерной цепи:

Определяем величину наибольшей возможной компенсации ТА_к.

Так как прокладка-компенсатор, является увеличивающим звеном размерной цепи:

Определяем число ступеней компенсации, число и размер прокладок-компенсаторов

Вывод: требуемая точность исходного звена при расчетах методом регулирования достигается при следующих размерах составляющих звеньев:

А₁ = ; А₂ = ; А₃ = ; А₄ = ; А₅ = ; А₆ =; А₈ = ;

А₁₀ = .

В качестве звена-компенсатора использована прокладка толщиной S=0,2 мм. Компенсация производится следующим образом:

· если действительное отклонение исходного звена находится в зоне 1 - прокладки не ставятся;

· если в зоне 2 - ставятся две прокладки;

· если в зоне 3 - ставятся четыре прокладки.

Метод регулирования обеспечивает требование средней экономической точности (все составляющие звенья изготавливаются по 11 квалитету).



Схема компенсации

Размещено на Allbest.ru

...