124229 (689928), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

мм

мм

Таблица 4 – Предельные размеры калибров

5.5 Определяем исполнительные размеры калибров для простановки их на чертежах:

Пробки Р – ПР 50,0065_-0,005 Р – НЕ 50,0325_-0,005

Скобы Р – ПР 50,0235^+0,005 Р – НЕ 50,0085^+0,011

6 Расчёт и выбор посадки с натягом

Исходные данные:

Номинальный диаметр сопряжения D=140 мм;

Наружный диаметр втулки D₂=240 мм;

Длина сопряжения L=80 мм;

Передаваемый крутящий момент M_кр=10000 Н·м;

Материал втулки и вала – сталь 50;

Диаметр осевого отверстия D₁=0 мм; осевое усилие P=0.

Шероховатость поверхности втулки R_zD=6,3 мкм, R_zd=3,2 мкм

6.1 Определяем величину удельного контакта эксплуатационного P_з между поверхностями сопряжения вала и втулки:

(6.1)

где d – номинальный диаметр сопряжения, – длина сопряжения, - коэффициент трения при запрессовке.

[Па]

6.2 По графику деформаций [1, рис. 2.1] и величинам P_э/_т; d₁/d₂ и d/d₂ определяем характер деформирования отверстия и вала, вызванный удельным давлением:

(6.2)

По графику [1, рис. 2.1], учитывая отношения (5.2), делаем вывод что характер деформирования отверстия и вала - упругий.

6.3 По графику деформаций [1, рис. 2.1] определяем наибольшее допустимое значение на границе допустимой зоны деформирования (кривая «а» или «б») и рассчитываем значение :

Наибольшее допустимое значение - кривая «а».

По графику [1, рис. 2.1] определяем, что .

[Па] – предел текучести материала.

[Па]

[мм]

6.4 По графику [1, рис. 2.1] находим значение коэффициента неравномерности распределения удельного давления æ, затем рассчитываем наибольшее (для этого коэффициента) значение удельного давления P_{нб доп}:

æ=0,8

P_{НБ ДОП} = P_НБ· æ (6.3)

P_{НБ ДОП} =0,88·10⁸·0,8=7,04·10⁷ [Па]

6.5 Определяем коэффициенты формы отверстия и вала:

C_A = (6.4)

C_В = (6.5)

где - коэффициент Пуассона [1, табл. 2.2].

C_A = =0,6

C_В = =0,3

6.6 Рассчитываем величину натягов:

N_min = Р_э (6.6)

где E_A=E_B=2·10¹¹ Па – модуль упругости стали.

N_min = 5,1·10⁷ [мм]

N_max = P_нб._доп (6.7)

N_max = 7,04·10⁷ =0,044 [мм] или 44 [мкм]

6.7 Рассчитываем поправку на смятие микронеровностей сопрягаемых поверхностей и находим расчетные величины натягов для выбора посадки:

(6.8)

где К₁ и К₂ коэффициенты, учитывающие поправку на смятие микронеровностей.

Определяем по таблице [1, табл. 2.4]коэффициенты K₁ и K₂:

K₁=K₂=0,25

[мкм] или 0,004 [мм]

N_minр = N_min + Δ_Ш (6.9)

N_minр = 0,032 + 0,004=0,036 [мм]

N_maxр = N_max + Δ_Ш (6.10)

N_maxр = 0,044 + 0,004=0,048 [мм]

6.8 Проверяем выполнение условий и выбираем стандартную посадку:

N_maxр N_max – условие выполнено

0,048 мм>0,004 мм

N_minр N_min – условие выполнено

0,036 мм>0,032 мм

Выбираем стандартную посадку по ГОСТ 25347 – 82 и строим её поля допусков с указанием размеров, натягов и отклонений в системе отверстий

мкм мкм, .

Рисунок 4 – Схема расположения поля допуска посадки с натягом.

6.9 Определяем наибольшее удельное давление на сопрягаемых поверхностях при наибольшем натяге выбранной посадки

(6.11)

[Па]

6.10 Вычисляем наибольшее напряжение во втулке:

σ_д = (6.12)

где _Д – наибольшее напряжение во втулке.

σ_д = [Па]

6.11 Проверяем прочность втулки по выполнению неравенства:

σ_д - условие выполнено

1,04·10⁸ Па<2,94·10⁸ Па

7 Расчёт точности зубчатой передачи

Исходные данные:

- число витков червяка z₁=2;

- число зубьев червячного колеса z₂=50;

- окружная скорость колёс , м/с;

- модуль зубчатой передачи m=5, мм;

- рабочие температуры колёс и корпуса t₁=60˚C и t₂=25˚C;

- материал колёс: СИЛУМИН; корпуса: СИЛУМИН;

- вид передачи: ДЕЛИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ.

7.1 По величине окружной скорости м/с выбираются степени точности зубчатой передачи [1.табл.5.1]

8 - степень точности по нормам плавности.

Т.к. для скоростных передач норма контакта принимается на одну степень ниже, то:

9- степень точности по нормам контакта.

8 - 8 – 9

7.2 Определяется межосевое расстояние

мм

1. Определяется температурная компенсация зазора

(7.1)

где температурные коэффициенты линейного расширения материала втулки и вала[табл.1.2]; α=20˚C –угол зацепления, град;

мм =68мкм

1. Оптимальная толщина слоя смазки jn2.

j_n2 = 10·m=10·5=50 мкм – для делительных передач;

7.5 Определяется минимальный боковой зазор передачи

j_nmin мкм

7.6 По таблицам ГОСТ 1643-81[5.10] подбирается вид сопряжения:«В»

8 - 8 - 9В

7.7 Выбор контролируемых параметров и средств их измерения.

Стандарт на допуски зубчатых колёс и передач (ГОСТ 1643-81) предусматривает для каждой нормы точности ряд показателей. Однако на основании многолетнего опыта работы каждый вид машиностроения разрабатывает свои рекомендации по выбору комплексов контролируемых параметров. Для химического и пищевого машиностроения эти рекомендации приведены в работе , по которой и следует подбирать комплексы для контроля зубчатых колёс. Измерительные средства для контроля каждого комплекса выбираются с учётом степени точности и основных характеристик колёс по справочным данным. В пояснительной записке должны быть приведены основные метрологические характеристики измерительных средств (цена деления, пределы измерения и т.д.).

8 Расчёт и выбор посадки с зазором

Исходные данные:

Номинальный диаметр сопряжения d=60 мм;

Длина сопряжения l=40 мм;

Угловая скорость вращения n=1000 об/мин;

Нагрузка на опору R=2 Кн;

Марка смазочного масла: индустриальное 20

Шероховатость поверхности втулки R_zD=4 мкм; вала R_zd=2 мкм

Материал втулки – чугун, вала – сталь 50.

8.1 Рассчитываем угловую скорость:

(8.1)

где n – угловая скорость вращения

[рад/с]

8.2 Определяем среднее удельное давление:

(8.2)

где R – нагрузка на опору

[Н/м²]

8.3 Устанавливаем допустимую минимальную толщину маслянистого слоя – h:

(8.3)

где R_zD и R_zd – соответственно шероховатость втулки и вала.

[мм]

8.4 В соответствии с заданием определяем вязкость масла [1,табл. 1.3]:

[Па·с]

(8.4)

где t_п=50⁰С – температура нагрева подшипника в масле

[Па·с]

8.5 Определяем функциональный комплекс:

(8.5)

8.6 По графику [1, рис. 1.1] определяем относительные эксцентриситеты:

и

8.7 Рассчитываем минимальный допустимый зазор:

(8.6)

где - относительный эксцентриситет при S_min.

[м]

(8.7)

[м],

где вычисляется по таблице [1, табл. 1.6] в зависимости от эксцентриситета и отношения l/d.

8.8 Определяем температурное изменение зазора:

(8.8)

Где ₁ и ₂ – соответственно коэффициент линейного расширения материала вала и втулки

[м]

8.9 Рассчитываем минимальный действующий зазор:

(8.9)

[м]

8.10 Рассчитываем максимальный допустимый зазор:

(8.10)

Где - относительный эксцентриситет при S_max.

[м]

8.11 Рассчитываем максимальный действующий зазор:

(8.11)

[м]

[мм] и [мм]

По таблицам ГОСТ 25347 – 82 (СТСЭВ 144-88) выбираем предельные зазоры в системе отверстия:

мкм, мкм,

9 Расчёт размерной цепи вероятностным методом

Расчет размерной цеп вероятностным методом позволяет установить на составляющие звенья более широкие допуски, чем те, получаются при решении задачи методом полной взаимозаменяемости

В основе этого метода служит теорема математической статистики, устанавливающие свойства дисперсии. Замыкающее звено размерной цепи принимается за случайную величину, являющейся суммой неизвестных случайных величин, т.е. суммой независимых составляющих звеньев цепи.

Как известно из теории вероятности, при любых законах распределение случайных погрешностей отдельных составляющих звеньев погрешность замыкающего звена также будет случайной погрешностью , получающейся по определенному закону распределения.

Распределения размерах в пределах допуска может проходить по одному из следующих законов:

1. нормального распределения

2. равнобедренного треугольника(Симпсона)

3. равной вероятности

В результате влияния систематических и случайных центр группирования размеров может не совпадать с серединой поля допуска, а зона рассеивания с величиной поля допуска.

Дано:

А₁ А₂ А₃ А₄ А₅ А_Δ А₆

45 100 30 128 45 400

Н Н РТ Н Н РТ

Возможный брак: А₁=1%; А₃=2%.

Выполнение расчета

9.1 Номинальный размер замыкающего звена А_Δ, мм, рассчитываем по формуле

А_Δ= А₆-( А₁+ А₁+А₃+А₄+А₅ ), (9.1)

А_Δ=400-(45+100+30+128+45)=52мм

9.2 Расчет средний точности размерной цепи

Введем следующие коэффициенты

- коэффициент относительного рассеивания, который равен для: нормального распределения 0,333; для закона равнобедренного треугольника 0,408.

9.3 В зависимости от процента брака определяем для каждого звена добавочный множитель :

А₁: 1% - 2,57

А₂: 0,27% - 3,00

А₃: 2% - 2,32

А₄: 0,27% - 3,00

А₅: 0,27% - 3,00

А₆: 0,27% - 3,00

9.4 Определяют произведение i∙t·λ_i. Возводят это произведение в квадрат, где i- единица допуска, выбирается в зависимости от номинальных размеров по ГОСТ 23347-82

А₁ А₂ А₃ А₄ А₅ А₆

45 100 30 128 45 400

1,56 2,17 1,31 2,52 1,56 3,54

Суммируют все значения величин (i·t·λ_i)² и определяют значение среднего коэффициента точности цепи – а_ср по формуле:

где [ ] - заданное значение допуска, имеем

мм=1000мкм

Таблица 5 – Расчёт средней точности размерной цепи

Аi ном	i	t	λi	(i · t ·λi)2
А1 =45 А2 =100 А3 =30 А4 =128 А5 =45 А6 =400	1,56 2,17 1,31 2,52 1,56 3,54	2,57 3,00 2,32 3,00 3,00 3,00	0,333 0,333 0,408 0,333 0,333 0,408	1,782 4,700 1,538 6,335 2,427 18,775	5,963

По полученному коэффициенту из табл. 1.2 выбирают ближайший более точный квалитет допусков звеньев размерной цепи [1].

Принимаем , соответствует 12 квалитету.

9.5. Определение вероятностного допуска замыкающего звена. По табл. 1.3.[1] определяют допуски соответствующих звеньев размерной цепи.

Таблица 6 – Расчёт вероятностного допуска замыкающего звена

Аi ном	TAi	λi	t	(TAi · λi · t)2
А1 =45 А2 =100 А3 =30 А4 =128 А5 =45 А6 =400	250 350 210 400 250 570	0,333 0,333 0,408 0,333 0,333 0,408	2,57 3,00 2,32 3,00 3,00 3,00	45775,672 122255,123 39512,534 159680,160 62375,063 486757,382	957,265

Вычисляем вероятностный допуск замыкающего звена по формуле:

= мкм

Условие ТА_Δ ≤ [ТА_Δ] выполняться , т.к.

957,265<1000

9.6 Полученные допуски составляющих звеньев разбивают на отклонения, пользуясь следующими правилами:

а) если среднее отклонение звена E_m(А_Δ) = равно нулю, то отклонения для всех звеньев принимаются симметричными, т.е. ТА_i;

б) если E_m(А_Δ) = положительно, то отклонения принимаются:

для увеличивающих звеньев ES(A_i) = + TA_i; EI(A_i) = 0;

для уменьшающих звеньев ES(A_i) = 0; EI(A_i) = − TA_i.

в) если E_m(А_Δ) = отрицательно, то отклонения принимаются:

для увеличивающих звеньев ES(A_i)=0; EI(A_i)=−TA_i;

для уменьшающих звеньев ES(A_i)=+TA_i; EI(A_i)= −TA_i.

Звено А₆ - увеличивающаяся,

звено А₁ - А₅ - уменьшающиеся.

E_m(А_Δ) = мм=300мкм>0,

Отклонения принимаются:

А₁ : ES(45)=0 мкм; EI(45)=-250 мкм;

А₂ : ES(100)=0 мкм; EI(100)=-350 мкм;

А₃ : ES(30)=0 мкм; EI(30)=-210 мкм;

А₄ : ES(128)=0 мкм; EI(128)=-400 мкм;

А₅ : ES(45)=0 мкм; EI(45)=-250 мкм;

А₆ : ES(400)=+570мкм; EI(400)=0 мкм;

Для увеличивающегося звена 400h12( )

Для уменьшающихcя звеньев 45H12( ); 100H12( ); 30H12( ); 128H12( );45H12( );

Т.к. разбивка отклонений произвольна, то обязательное условие

может не выполняться.

- условие не выполняется,

тогда принимаем звено А₂ в качестве зависимого:

.

Отклонения зависимого звена находят по правилу:

ES(А_зав) = E_m(А_зав) + ½Т_зав;

EI(А_зав) = E_m(А_зав) - ½Т_зав.

ES(А_зав) мкм

EI(А_зав) мкм

9.7 Процент годных деталей при сборке размерной цепи вычисляют в следующей последовательности:

а) определяют среднее квадратичное отклонение звена А_Δ:

σ = = ;

б) находят границы нового допуска

X = = мкм;

в) находят пределы интегрирования расчётного вероятностного допуска

Z = = ;

г) рассчитывают вероятность изготовления годных деталей по формуле

Р = 2Ф(Z);

где Ф(Z) - значение функции Лапласа

Ф(2,87)=0,4979;

Р =

д) процент годных деталей

П = Р∙100%;

е) брак Б :

Б= 100% - П=100%-99,59%=0,41%.

Список используемых стандартов

ГОСТ 2.307-68 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений.

ГОСТ 2.308-79 ЕСКД. Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей.

ГОСТ 2.309-73 ЕСКД. Обозначение шероховатости поверхностей.

ГОСТ 25346-89 ЕСДП. Основные нормы взаимозаменяемости. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.

ГОСТ 25347-89 ЕСДП. Поля допусков и рекомендуемые посадки.

ГОСТ 6636-69 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры.

ГОСТ 27284-87 Калибры. Термины и определения.

ГОСТ 11708-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба. Термины и определения.

ГОСТ 3478-79 Подшипники качения. Основные размеры.

ГОСТ 3325-85 Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки.

ГОСТ 1643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски.

ГОСТ25142-82 Шероховатость поверхности. Термины и определения.

ГОСТ 16319-80 Цепи размерные. Термины и определения. Методы расчёта.

Характеристики

Список файлов курсовой работы