Выбор посадок на соединения деталей машиностроения

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Пензенский государственный технологический университет» (ПензГТУ)

Факультет промышленных технологий

Кафедра «Техническое управление качеством»

Курсовая работа

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

на тему: «Выбор посадок на соединения деталей машиностроения»

Капустин В.В.

2018 г.



Задание на курсовую работу

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

студенту ________Карустину В.В.______ Группа ____16МТ1бпв_____

Тема курсовой работы: «Выбор посадок на соединения деталей машиностроения». Вариант _4_.

В ходе выполнения курсовой работы необходимо решить следующие задачи:

1. Выбрать посадку с зазором по размеру d4, определить основные показатели посадки с зазором, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединения.

2. Выбрать посадку с натягом по размерам d1, d2, d3, l определить основные показатели посадки, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединения.

3. Выбрать переходную посадку по размеру dшп, определить основные показатели посадки с зазором, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединения.

4. Выбрать посадки под размеры d и D подшипника качения, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединений.

5. Выбрать посадку для резьбового соединения М, определить основные показатели посадки, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединений.

6. Выбрать посадку для шпоночного соединения по размеру dшп, определить основные показатели посадки, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединений.

7. Выбрать посадки для шлицевого соединения Шл, определить основные показатели посадки, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединения.

8. Произвести расчет исполнительных размеров предельных калибров для посадки с зазором по размеру d4, вычертить схему полей допусков и выполнить эскизы калибров.

Задание выдал «___» ___________ 201_ г. _____________

(подпись руководителя)

Руководитель:

ст. преподаватель кафедроы «Техническое управление качеством»

Бирдага Юрий Иванович

Задание получил «___» ___________ 201_ г. _______________

(подпись студента)

Студент группы 16МТ1бпв Капустин Виталий Владимирович



Реферат

Пояснительная записка содержит 18 листов, 1 таблицу, список использованных источников из четырёх наименований и 6 приложений.

Посадки с зазором, посадки с натягом, посадка подшипника качения, резьбовое соединение, шпоночное соединение, шлицевое соединение.

Предметом исследования работы является выбор посадок на соединения деталей машиностроения.

Цель работы - научиться выбирать тип посадок на различные соединения деталей машиностроения.

В первой части курсовой работы выбираем посадку с зазором.

Во второй части курсовой работы выбираем посадку с натягом.

В третьей части курсовой работы выбираем переходную посадку.

В четвёртой части курсовой работы выбираем посадку подшипника качения.

В пятой части курсовой работы производим расчёт резьбового соединения.

В шестой части курсовой работы выбираем посадку для шпоночного соединения.

В седьмой части курсовой работы выбираем посадку для шлицевого соединения.

В восьмой части курсовой работы производим расчёт исполнительных размеров предельных калибров для посадки с зазором.

В заключении приводятся выводы о проделанной работе.



Содержание

Введение

1 Выбор посадки с зазором

2 Выбор посадки с натягом

3 Выбор переходной посадки

4 Выбор посадок подшипника качения

5 Расчет резьбового соединения

6 Выбор посадок шпоночного соединения

7 Выбор посадок на шлицевые соединения

8 Расчёт исполнительных размеров предельных калибров

Заключение

Список использованной литературы

Приложения

посадка подшипник шпоночный резьбовой



Введение

Машины и механизмы состоят из деталей, которые в процессе работы должны совершать относительные движения или находиться в относительном покое. Для обеспечения качества изделий в машиностроении главным фактором является профессиональное нормирование точности параметров поверхностей деталей и их химико-физических свойств. Результатом чего является создание необходимых условий для взаимозаменяемости деталей сборочных единиц во время сборочного процесса и ремонтных работ. Что позволяет увеличить надежность изделия.

Техника нашего времени, возможности ее развития и не прекращающийся рост требований к качеству изделий указывают на необходимость получения и практического применения базовых знаний, являющихся основой для всех специалистов, которые участвуют при разработке конструкции изделия, его изготовлении, эксплуатации и обслуживании.

Единая система допусков и посадок (ЕСДП) является одним из основных комплексов стандартов в машиностроении



1 Выбор посадки с зазором

Выбрать посадку с зазором по размеру d₄, определить основные показатели посадки с зазором, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединения.

Решение

Исходные данные: d₄ = 56 мм, V₀=1 м/с, смазка пластичная.

По таблице 1.6 [1] выбираем предпочтительную посадку

По таблице 1.2 и 1.4 [2] находим предельные отклонения:

Допуски отверстия и вала одинаковы: ТD = 0,046 мм, Td = 0,046 мм.

Для подшипников скольжения рекомендуется нормальная степень относительной геометрической точности (ОГТ - А), для которой допуски формы

мм.

Предпочтительный параметр шероховатости для вала и отверстия:

мм. = 2,3 мкм

В соответствии с ГОСТ 2789-73 принимаем Ra = 2,5 мкм.

Наибольший зазор в соединении

мм.

Наименьший зазор в соединении

мм.

Схема расположения полей допусков отверстия и вала, а также эскиз соединения приведен в приложении А, А1.

2 Выбор посадки с натягом

Выбрать посадку с натягом по размерам d₁, d₂, d₃, l определить основные показатели посадки, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединения.

Решение

Исходные данные: d₁= 62 мм, d₂ = 140 мм, l = 30 мм, М_кр= 50 Н•м, материалы - латунь, конструкционная сталь.

1 Находим требуемое минимальное давление

где f_к - коэффициент трения при запрессовке, (таблица 1.14 [1]).

2 Определяем величину наименьшего расчетного натяга

где: Е₁, Е₂ - модуль Юнга, принимаем для втулки E₁ = 0,78, для корпуса E₂ = 2 (таблица 1.16 [1]).

где - коэффициент Пуассона для латунной втулки, принимаем (таблица 1.16 [1]).



=1+0.3=1.3

где - коэффициент Пуассона для корпуса из высокопрочного чугуна, принимаем (таблица 1.16 [1]).

Подставляем

3 Максимальное допустимое давление

где - предел текучести лануни, (таблица 1.16 [1]).

4 Максимальный допустимый натяг

5 Средний натяг



6 Относительный средний натяг

7 По таблице выбираем посадку H6/p5. На основании

Натяги: N_max= es- EI = 0,061 - 0 = 0,061 мм.

N_min = ei - ES = 0,043 - 0.025 = 0.018 мм.

В соответствии с ГОСТ 2789-73 принимаем Ra = 0,32 мкм.

Схема расположения полей допусков отверстия и вала, а также эскиз соединения приведен в приложении Б, Б1.

3 Выбор переходной посадки

Выбрать переходную посадку по размеру dшп, определить основные показатели посадки с зазором, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединений.

Решение

Исходные данные: d_шп = 28 мм.

По таблице 1.6 [1] выбираем предпочтительную посадку

По таблице 1.2 и 1.4 [2] находим предельные отклонения:



Допуски отверстия и вала: ТD = 0,033 мм, Td = 0,021 мм.

Наибольший зазор в соединении

мм.

Наименьший зазор в соединении

мм.

Рассчитываем средний зазор

Наименьший натяг

N_min = ei - ES = (-0,008) - 0,033 = - 0,041 мм

Наибольший натяг

N_max= es- EI = 0,013 - 0= 0,013 мм

Средний натяг



Минимальный зазор равен максимальной посадке.

Определяем среднеквадратичное отклонение натяга:

Определяем максимальные вероятные натяг и зазор :

Определяем предел интегрирования

По значению z = - 2,1 определяем Ф_z = 0,4821.

Определяем вероятность натяга.

Так как z < 0, то

Находим вероятность зазора, при z < 0

Следовательно, при сборке примерно 2% всех соединений будут с натягами и 98% соединений - с зазорами.

Схема расположения полей допусков отверстия и вала, а также эскиз соединения приведен в приложении В, В1.



4 Выбор посадок подшипника качения

Выбрать посадки под размеры d и D подшипника качения, вычертить

схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединений.

Решение

Обозначение подшипника - 6-330, режим работы - тяжёлый с ударами, вращающееся кольцо - наружное.

Класс точности подшипника - 6.

По ГОСТ 333-79 находим: d = 150 мм, D = 320 мм, В = 65 мм.

Посадки находим по таблице 4.3 [1]. Предельные отклонения диаметров d и D подшипника - таблицы 4.7 и 4.8, посадочных поверхностей - таблицы 1.2 и 1.4 [1].

Таблица 1 - Предельные отклонения диаметров подшипника

d,мм	L6	k6
	ВО	НО	ВО	НО
150	0,07	0,004	0,025	0,003
D, мм	K7	l6
	ВО	НО	ВО	НО
320	+0,017	-0,04	0,04	-0,045
	ES	EI	es	ei

Допуски формы и расположения поверхностей - таблица 4.5 [1], параметры шероховатости - по таблице 4.6 [1].

Допуск формы: 6 мкм;

Допуск торцевого биения заплечиков: 5мкм

Допуск радиального биения: 6 мкм.

Параметры шероховатости:

Ra (d) = 1,25мкм;

Ra (D) = 1,25 мкм;

Торцов заплечиков корпуса Ra = 2,5 мкм.

Торцов заплечиков вала Ra = 2.5 мкм.

Эскиз соединения и схема расположения полей допусков представлена в приложении Г, Г1.

5 Расчет резьбового соединения

Выбрать посадку для резьбового соединения М, определить основные показатели посадки, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединений.

Исходные данные: М55, длина свинчивания l = 10 мм; вид покрытия - без покрытия.

Решение

По назначению изделия, особенностям конструкции и необходимости разборки - сборки выбираем характер посадки резьбы: переходная.

Так как, изделие без покрытия, то выбираем основные отклонения для наружной и внутренней резьбы по рекомендациям таблицы 6.6 [1].

Наружная резьба: g.

Внутренняя резьба: H.

Способ нарезания резьбы: нарезание резьбы на шлифовальном станке.

Класс точности: точный.

По аналогии с подобными конструкциями или по особенностям конструкции выбрать шаг резьбы с учетом рекомендаций таблицы 6.8[1].

Шаг резьбы: 2 мм.

По номинальному диаметру d = 55 мм, шагу P = 2 мм и длине свинчивания l = 10 мм из таблицы 6.4 [1] устанавливаем группу свинчивания: N (нормальная).

По основному отклонению, группе свинчивания и классу точности по таблице 6.5 [1] выбираем поля допусков наружной и внутренней резьбы:

наружная резьба: 6g.

внутренняя резьба: 6H.

Записываем условное обозначение посадки резьбового соединения:

М55х2-6H/6g.

По размеру d = 55 мм и шагу P = 2 мм по таблице 6.2 [1] вычисляем размеры d₂ и d₁:

d₂ = D₂ = d - 2 + 0,701 = 55 - 2 + 0,701 = 53,701 мм;

d₁ = D₁ = d - 3 + 0,835 = 55 - 3 + 0,835 = 52,835 мм.

По размеру d = 55 мм, шагу P = 2 мм и полю допуска наружной (6H) и внутренней (6g) резьбы по таблицам 6.10 и 6.11 [1] находим предельные отклонения на размеры d₂ и d₁.

Находим по табл. 1 приложения III предельные размеры болта. Наружный диаметр болта

d_max = 55 - 0,038 = 54,962 мм; d_min = 55 - 0,318 = 55,682 мм.

Средний диаметр болта

d_2max = 53,701 - 0,038 = 53,663 мм; d_2min = 53,701 - 0,218= 53,483 мм.

Внутренний диаметр болта

d_1max = 52,835 - 0,038 = 52,797 мм; d_1min не нормируется.

Предельные размеры гайки с полем допуска 6H:

D_2max = 53,701 + 0,236 = 53,937 мм; D_2min = 53,701 + 0=53,701 мм;

D_1max = 52,835 + 0,375 = 53,21 мм; D_1min = 74,587 + 0 = 53,701 мм;

D_max - не нормируется; D_min = 55 мм.



Определяем наибольшие и наименьшие зазоры по среднему диаметру:

S_max = D_2max - d_2min = 53,937 - 53,483 = 0,454 мм;

S_min = D_2min - d_2max = 53,701 - 53,663 = 0,038 мм.

По классу точности и группе свинчивания задаём параметры шероховатости по таблице 6.3 [1].

Шероховатость поверхностей соединения Ra =3,2 мкм = 0,0032 мм

Эскиз соединения и схема полей допусков приведена в приложении Д, Д1.

6 Выбор посадок шпоночного соединения

Выбрать посадку для шпоночного соединения по размеру d_шп, определить основные показатели посадки, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединений.

Решение

Исходные данные: d_шп= 28 мм, l = 28 мм, соединение плотное.

Находим номинальные значения размеров элементов шпоночного соединения по ГОСТ 23360: мм, мм,мм, мм,

мм.

По таблице 5.5 [1] выбираем поля допусков: шпонка - h9, паз вала - H9, паз втулки - D10, h9.

Определяем допуски непосадочных размеров по ГОСТ 23360:

- высота шпонки ;

- глубина паза вала ;

- глубина паза втулки ;

- длина шпонки ;

- длина паза вала под шпонку .

Назначаем поля допусков на размеры шпонки, паза вала и паза втулки по ширине b по ГОСТ 23360:

- ширина шпонки мм;

- ширина паза вала мм;

- ширина паза втулки мм.

Определяем вид сопряжений:

- соединение шпонки и паза вала -посадка с зазором;

- соединение шпонки и паза втулки - посадка с зазором.

Находим наименьшие и наибольшие зазоры в соединении паза втулки и шпонки, в соединении паза вала и шпонки

;

.

Находим наименьшие и наибольшие зазоры в соединении паза втулки и шпонки, в соединении паза втулки и шпонки

Определяем допуски посадок

;

.



По таблице 5.3 [1] выбираем параметры шероховатости:

Рабочие поверхности шпонки, паза вала и паза втулки - Ra 3,2 мкм.

Нерабочие поверхности шпонки - Ra 6,3 мкм.

Нерабочие поверхности паза вала и паза втулки - Ra 8 мкм.

Схемы расположения полей допусков шпонки, пазов вала и втулки по ширине b и эскиз соединения приведен в приложении Е, Е1.

7 Выбор посадок на шлицевые соединения

Выбрать посадки для шлицевого соединения Шл, определить основные показатели посадки, вычертить схему полей допусков, выполнить эскизы деталей и соединения.

Решение

Обозначение соединения: 10 х 32 х 40.

Характер соединения: нормальное.

При центрировании по внутреннему диаметру d.

В зависимости от базовой поверхности и характера соединения выбираем посадки по таблице 5.7 [1].

Обозначение соединения получит вид:

Определяем предельные отклонения размеров соединения по таблицам 1.2 и 1.4 [1]:

по внутреннему диаметру d: мм, мм;

по наружному диаметру D: мм, мм;

по размеру b: мм, мм.

Определяем наибольшие и наименьшие зазоры и допуски посадок.



Для размера d:

;

;

.

Для размера D

;

;

.

Для размера b

;

.

Допуски формы и расположения поверхностей находим по таблице 5.16 [1], параметры шероховатости - по таблице 5.17 [1].

Цилиндричности по d T =0,3•Td=0,3·0,025=0,0075 мм.

Соостности d и D Т = 0,2•(Td + TD) =0,2·(0,025 + 0,025)=0,01 мм.

Параллельности ширины паза и зуба Т =0,4•Тb=0,4·0,018=0,0072 мм.

Симметричности паза втулки и зуба шлица Т = 0,3·Тb=0,3·0,012 = 0,0036 мм.

Параметры шероховатости

Для центрирующих поверхностей (наружного диаметра):

Ra = 0,025·T=0,025·0,025 = 0,000625 мм, принимаем Ra 0,63 мкм.

Для нецентрирующих поверхностей:

Шероховатость внутреннего диаметра

Ra = 0,05·T = 0,05·0,025 = 0,00125 мм, принимаем Ra 1,25мкм.

Шероховатость ширины шлица

Ra = 0,05·T = 0,05·0,012 = 0,0006 мм, принимаем Ra 0,63 мкм.

Схемы расположения полей допусков для сопряженных размеров и эскиз шлицевого соединения с прямобочным профилем зубьев представлена в приложении Ж, Ж1.

8 Расчёт исполнительных размеров предельных калибров

Произвести расчёт исполнительных размеров предельных калибров для посадки с зазором по размеру d₄, вычертить схему полей допусков и выполнить эскизы калибров.

Решение

Исходные данные: d₄ = 56 мм.

Контроль отверстия Ш56H8 осуществляется с помощью предельных калибров - пробок.

По таблице 1.2 и 1.4 [2] находим предельные отклонения:

Верхнее отклонение отверстия es = 0,046 мм.

Нижнее отклонение отверстия ei = 0.

Находим наибольший размер отверстия

Находим наименьший размер отверстия



По табл. 2 ГОСТ 24853 - 81 «Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски» определяем:

Z = 7 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наибольшего предельного размера вала;

H= 5 мкм - допуск на изготовление калибров для отверстия;

Y= 5 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия.

В качестве исполнительного размера калибра - пробки берется наибольший предельный размер его с отрицательным отклонением, равным допуску на изготовление калибра.

Наибольший предельный размер ПР - проходного калибра - пробки:

Наибольший предельный размер НЕ - проходного калибра - пробки:

Исполнительный размер ПР проходного калибра - пробки 56,0095_-0,005 мм.

Исполнительный размер НЕ проходного калибра - пробки 56,0555_-0,005 мм.

Контроль вала Ш56H8 осуществляется с помощью предельных калибров - скоб.



По таблице 1.2 и 1.4 [2] находим предельные отклонения:

Верхнее отклонение отверстия es = - 0,03 мм.

Нижнее отклонение отверстия ei = - 0,076.

Находим наибольший размер отверстия

Находим наименьший размер отверстия

По табл. 2 ГОСТ 24853 - 81 «Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски» определяем:

Z = 7 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера вала;

H= 5 мкм - допуск на изготовление калибров для вала;

Y= 5 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия.

В качестве исполнительного размера скобы берется наименьший предельный размер ее с положительным отклонением, равным допуску на изготовление калибра.

Наименьший предельный размер ПР - проходного калибра - скобы:



Наименьший предельный размер НЕ - проходного калибра - скобы:

Исполнительный размер ПР проходного калибра - скобы 55,9605^+0,005мм.

Исполнительный размер НЕ проходного калибра - скобы 56,9145^+0,005 мм.



Заключение

Единая система допусков и посадок предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений деталей. Она обеспечивает возможность стандартизации режущего инструмента и калибров, облегчает конструирование, производство и достижение взаимозаменяемости изделий и их частей, а также предопределяет их качество.

В данной курсовой работе была изучена единая система допусков и посадок. Была выбрана посадка:

- с зазором;

- с натягом;

- переходная;

- подшипника качения;

- для резьбового соединения;

- шпоночного соединения;

- шлицевого соединения.

Также был произведён расчёт исполнительных размеров предельных калибров.



Список использованных источников

1. Рыжаков В.В., Вахрушев В.С., Метрология, стандартизация, сертификация: Справочное пособие по выбору и расчету допусков и посадок. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2005. -124 с.

2. Пятирублевый Л.Г. Нормирование точности. Нормы точности. Методические указания по выбору норм точности. Пенза, изд-во ПТИ, 2001. 90 с.

3. Анухин, В.И. Допуски и посадки. Выбор и расчет, указание на чертежах / В.И. Анухин. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001 - 219 с.

4. Ильянков, А.И. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении: Практикум / А.И. Ильянков, Н.Ю. Марсов, Л.В. Гутюм. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. - 160 с.



Приложение А



Приложение Б



Приложение В



Приложение Г



Приложение Д



Приложение Е



Приложение Ж



Приложение Ж1



Приложение И



Приложение И1

Размещено на Allbest.ru

...