Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский Государственный Аэрокосмический Университет имени академика С.П. Королева

Кафедра механической обработки материалов

Курсовая работа

Метрология, взаимозаменяемость, стандартизация, сертификация

Вариант № 12

Выполнил: студент гр. №2304

Митюгин А.С.

Проверил: преподаватель

Смолин В.Д.

Самара 2009

Реферат

Курсовая работа: страниц , таблиц , рисунков , приложение: 2 чертежа формата А3.

Допуск, посадка, зазор, натяг, калибр, резьба, шпонка, подшипник.

Обоснованно и назначены посадки для типовых соединений деталей машин заданной сборочной единицы и выполнен их расчёт. Также рассчитаны исполнительные размеры калибра-скобы и калибра-пробки. Выполнены рабочие чертежи вала и зубчатого колеса.

Содержание

Введение

1. Определение номинальных размеров соединений

2. Назначение и анализ посадок

2.1 Соединение внутреннего кольца подшипника с валом

2.2 Соединение наружнего кольца подшипника с корпусом

2.3 Соединение зубчатого колеса с валом

2.4 Назначение и анализ посадок для шпоночного соединения

2.5 Соединение венца косозубого цилиндрического колеса со ступицей

2.6 Соединение крышки подшипника с корпусом

2.7 Назначение и анализ посадок для резьбового соединения

3. Определение калибров-пробок и калибров-скоб для отверстия и вала в соединении зубчатого колеса с валом

Заключение

Список использованных источников

Введение

При изготовлении деталей любым способом нельзя обеспечить абсолютное совпадение их действительных размеров с размерами на чертеже. Отклонения от заданного размера появляются в результате неточностей станка, приспособления и инструмента, зависят от индивидуальных особенностей оператора и других причин. Для того, чтобы изделие отвечало своему целевому назначению, необходимо выдерживать каждый размер между двумя допустимыми предельными размерами, разность которых образует допуск.

Для удобства указывают номинальный размер детали, а каждый из двух предельных размеров определяют по его отклонению от этого номинального размера. Все отклонения и допуски стандартизированы и зависят от номинального размера детали.

При сопряжении двух деталей взаимное влияние предельных размеров этих деталей определяют тип сопряжения, который называется посадкой. Ряд посадок на различные соединения деталей в машиностроении также стандартизован. Посадка ставится на рабочих чертежах деталей и узлов рядом с номинальными размерами сопряжения. В зависимости от требования к работе узла бывают посадки с зазором, переходные посадки, сочетающие зазор и натяг, и посадки с гарантированным натягом.

В данной работе представлен расчет ряда посадок на наиболее типичные соединения деталей в машиностроении.

1. Определение номинальных размеров соединений

Соединение колеса с валом

d_вала = D_колеса =32 мм.

Соединение подшипника качения с валом и корпусом

d_внутр = 40 мм;

D_внеш = 84 мм;

В = 28 мм;

Подшипник серии № 204. Шпоночное соединение по ГОСТ 23360 – 78 имеем:

b = 10 мм, h = 8 мм, t₁ = 5 мм, t₂ = 3,3 мм, d=32 мм, l=32 мм

Соединение крышки подшипника с корпусом:

D_н = d =63 мм.

Резьбовое соединение М12. По ГОСТ 9150-81 имеем

Наружный диаметр D = d = 8 мм,

Шаг резьбы P=1,75 мм,

Средний диаметр D₂ = d₂ = 10,863 мм,

Внутренний диаметр D₁ = d₁ = 10,106 мм.

Соединение венца косозубого зубчатого колеса со ступицей:

D₀ =160 мм, d=150 мм, d₀ =40 мм, l=40 мм

2. Назначение и анализ посадок

2.1 Соединение внутреннего кольца подшипника с валом (№1)

Подшипники качения являются основными изделиями, изготавливаемыми на специализированных (подшипниковых) заводах. В процессе сборки они не подлежат дополнительной доработке, поэтому посадка внутреннего кольца на вал осуществляется в системе отверстия, а наружного кольца в корпус в системе вала.

По точности изготовления в соответствии с ГОСТ 520-71 подшипники делятся (в порядке повышения точности) на следующие классы: 0, 6, 5, 4, 2. С повышением точности подшипников значительно возрастает трудоёмкость их изготовления и стоимость. Стоимость подшипников 6, 5, 4 классов больше стоимости подшипников класса точности 0 соответственно в 2,5; 5,5 в 8 раз. В связи с этим не следует применять подшипники высоких классов точности в узлах, где это не вызывает технической необходимости. Наибольшее применение в машиностроении находят подшипники классов точности 0 и 6.

Выбираем подшипник 6-го класса точности.

Исходя из условия задачи, выбираем подшипник роликовый радиально-упорный конический, серия №7208 ГОСТ 27365–78 с диаметром наружного кольца 84 мм, внутреннего – 40 мм.

Пусть подшипник работает по схеме I, т.е. наружное кольцо неподвижное, а внутреннее кольцо вращается вместе с валом. Это достигается за счёт использования полей допусков валов под переходные посадки, что благодаря специфическому расположению поля допуска на внутреннее кольцо позволяет получить в соединении небольшой гарантированный натяг. Для этого подходит посадка .

1. Для вала и внутреннего кольца подшипника с номинальными диаметрами D=d=40 мм находим предельные отклонения: для внутреннего кольца подшипника ES = 0 мкм; EI = -10 мкм; для вала es = +18 мкм ; ei = +2 мкм.

2. Определим допуски на их изготовление: для внутреннего кольца подшипника T_D=T6 = 10 мкм; для вала T_d = T6 = 16 мкм.

3. Рассчитываем предельные размеры сопрягаемых деталей:

Полученные значения сведем в таблицу 1.

Таблица 1

Внутреннее кольцо подшипника 20 L6	Вал 20 к6
ES=0 EI=-10мкм TD=10мкм Dmax=40,000мм Dmin=39,99мм	es=+18мкм ei=+2мкм Td=16мкм dmax=40,018мм dmin=40,002мм

1. Определим предельные значения натяга:

N_min=d _min-D _max=40,002 –40,000=0,002 мм=2 мкм;

N_max=d _max- D _min =40,018 –39,99=0,028 мм=28 мкм;

1. Определим допуск посадки:

TП=N_max - N_min=28 - 2=26 мкм.

Изобразим схему расположения полей допусков на рисунке 1.

Рисунок 1- Схема расположения полей допусков для соединения внутреннего кольца подшипника с валом

2.2 Соединение наружного кольца подшипника с корпусом (№2)

Соединение наружного кольца подшипника с корпусом при рассмотренной схеме работы должно быть свободным с небольшим зазором, для облегчения сборки и создания условий, обеспечивающих периодическое проскальзывание кольца в корпусе, за счёт чего достигается равномерный износ беговой дорожки и обеспечивается центрирование. Требуемый характер этого соединения достигается за счёт использования для отверстия поля допуска H7.

Выбираем поле допуска Н7 и посадку

1. Для отверстия и наружного кольца подшипника с номинальными диаметрами D=d=84 мм находим предельные отклонения:

для наружного кольца подшипника es = 0 мкм; ei = -13 мкм;

для отверстия ES = +35 мкм ; EI = 0 мкм.

1. Определим допуски на их изготовление:

для внешнего кольца подшипника T_d =T6= 13 мкм;

для отверстия T_D =T7 =35 мкм.

1. Рассчитываем предельные размеры сопрягаемых деталей:

Полученные значения сведем в таблицу 2.

Таблица 2

Наружное кольцо подшипника 84 l6	Отверстие 84 Н7
es=0 ei=-13 мкм Tdп=13 мкм dmax=84,0 мм dmin=83,987 мм	ES=+35 мкм EI=0 Td=35мкм Dmax=84,035 мм Dmin=84,0 мм

1. Определим предельные значения зазора:

S_max=D_max – d _min=84,035-83,987 =0,048 мм=48 мкм;

S_min=D_min – d _max=0;

1. Определим допуск посадки:

ТП=S_max – S_min=48-0=48 мкм.

Изобразим схему полей допусков на рисунке 2.

Рисунок 2- Схема расположения полей допусков для соединения наружного кольца подшипника с корпусом

2.3 Соединение зубчатого колеса с валом (№3)

Это соединение неподвижное, разъёмное. Посадка для этого соединения должна обеспечивать легкость монтажа, то есть возможность сборки и разборки соединения в процессе эксплуатации и ремонта, и хорошее центрирование колеса на валу. Сочетание всех этих требований возможно лишь при небольших натягах и зазорах, поэтому необходимо использовать переходную посадку.

Выбираем наиболее рекомендуемую переходную посадку в системе отверстия Н7/к6.

1. Для вала и отверстия с номинальными диаметрами D=d=32 мм находим предельные отклонения:

для отверстия ES = +25 мкм; EI = 0 мкм;

для вала es =+18 мкм ; ei =+2 мкм.

1. Определим допуски на их изготовление:

для отверстия T_D =T7=25 мкм;

для вала T_d =T6 = 16 мкм.

1. Рассчитываем предельные размеры сопрягаемых деталей:

Полученные значения сведем в таблицу 3.

Таблица 3

Отверстие 32Н7	Вал 32 к6
ES=+25 мкм EI=0 TD=25мкм Dmax=32,025 мм Dmin=32,0 мм	es=+18 мкм ei=+2 мкм Td=16 мкм dmax=32,018 мм dmin=32,002 мм

1. Определим предельные значения натяга и зазора:

S_max=D_max – d _min=32,025-32,002 =0,023 мм=23 мкм;

S_min= 0;

N_max= d _max -D_min = 32,018-32,0=0,018 мм=18 мкм,

1. Определим допуск посадки:

ТП =T_D + T_d = 25 + 16 = 41 мкм.

Принимая Т=6, определим среднеквадратическое отклонение для отверстия и для вала: