Расчет и проектирование узла «Колесо приводное». Выполнение рабочего чертежа колеса ходового

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ульяновский государственный технический университет

Кафедра «Технология машиностроения»

Дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

Студент                               (                    )

Факультет_____Машиностроительный__________

Группа _______ТМд-31______________________

Консультант___ ______( _________ )

Ульяновск 2006.

АННОТАЦИЯ

курсовой работы по дисциплине «Метрология, стандартизация и  сертификация» студента машиностроительного факультета  а А.В.

Пояснительная записка на 28 с., в том числе 14 рис., 1,5 листа чертежей.

Ульяновский государственный технический университет, 2006 г.

В узле «Колесо приводное» назначены посадки методом аналогии и подобия в соединениях: колеса ходового 1 с колесом зубчатым - Ø360, колеса ходового 1 с подшипником 15 - Ø180, колеса ходового 1 с втулкой распорной 3 -  Ø180. На чертежах изображены схемы полей допусков данных сопряжений.

Выполнен рабочий чертеж колеса ходового 1.

Выбрано универсальное средство измерения отверстия колеса ходового Ø180N7: нутромер индикаторный НИ700, ГОСТ 9244-75.

Для заданных в соответствии с вариантом №50 соединений рассчитаны: посадка с натягом - Ø70, посадки подшипника качения: подшипника с валом - Ø100, подшипника с корпусом - Ø180.

Назначены посадки в шпоночном соединении:

с пазом вала - 28,        с пазом втулки - 28.

В соединении вала с втулкой назначена посадка с зазором Ø105.

Назначены посадки в шлицевом соединении:

Ø92 ;         6  ;      Ø82

Построена схема полей допусков резьбы М30-3H6H/2m.

Рассчитан зависимый допуск отклонения пересечений осей отверстий Ø20 и Ø18, и построен график зависимости рассчитанного допуска.

Содержание

Введение

В связи со стремительным развитием машиностроения к качеству изделий предъявляются все более высокие требования. Важнейшим условием обеспечения и повышения эффективности машиностроения является взаимозаменяемость изделий. При этом принципам взаимозаменяемости подчиняется не только производство (проектирование и изготовление), но и эксплуатация и ремонт.

Взаимозаменяемость обеспечивается комплексом мероприятий, главные из которых основаны на стандартизации. Главной задачей стандартизации является создание системы нормативно-технической документации, устанавливающей требования к качеству изделий, и обязательной к исполнению в соответствии со стандартом.

Основными задачами курсовой работы является закрепление теоретических знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной работы, получение практических навыков расчета и выбора допусков и посадок гладких цилиндрических соединений, выбора допусков резьб, подшипников, выбора допусков формы и расположения, параметров шероховатости поверхностей, расчета и выбора средств контроля и измерения размеров деталей. Также целью работы было научиться грамотно оформлять чертежи, получить и расширить знания об обеспечении и контроле качества.

1. Расчет и выбор посадок гладких цилиндрических соединений

1.1. Выбор посадок методом аналогии

1.1.1. Сопряжение колеса ходового 1 с зубчатым колесом 2

Соединение неподвижное, разъёмное, точность центрирования высокая. При установке зубчатого колеса 2 в ходовое колесо необходимо обеспечить минимальный зазор. Выбираем посадку в системе отверстия  Ø360

(рис 1).

Рис. 1. Схема расположения полей допусков соединения Ø360

Предельные размеры и допуск отверстия:

Dmax = D + ES = 360 +0,057 = 360,057 мм;

Dmin = D + EI = 360 + 0= 360 мм;

TD = Dmax  - Dmin = 360,057 – 360 = 0,057 мм.

Предельные размеры и допуск вала:

dmax = d + es = 360 + 0= 360 мм;

dmin = d + ei = 360 + (-0,036) = 359,964мм;

Td = dmax – dmin = 360 – 359,964= 0,036 мм.

Посадка:

Nmax = dmax – Dmin = 360 -360  = 0 мм;

Smax = Dmax – dmin = 360,057-359,964 =0,093 мм;

T(S,N) = TD + Td = 0,057 + 0,036= 0,093 мм.

1.1.2. Сопряжение колеса ходового 1 с подшипником 15

При установке подшипника 15 в ходовое колесо 1 наружное кольцо испытывает циркуляционную нагрузку, поэтому необходимо обеспечить переходную посадку с преимущественным натягом для исключения обкатки и проскальзывания кольца по посадочной поверхности при работе подшипникового узла под нагрузкой. Выбираем посадку в системе вала Ø180  (рис.2).

Рис. 2. Схема расположения полей допусков соединения Ø180

Предельные размеры и допуск отверстия:

Dmax = D + ES =180 + (-0,012)= 179,988 мм;

Dmin = D + EI = 180 + (-0,052) = 179,948мм;

TD = Dmax  - Dmin = 179,988 – 179,948= 0,040 мм.

Предельные размеры и допуск вала:

dmax = d + es = 180 + 0= 180 мм;

dmin = d + ei = 180 +(- 0,025) =179,975 мм;

Td = dmax – dmin = 180 – 179,975= 0,025 мм.

Посадка:

Nmax = dmax – Dmin = 180 -179,948  = 0,052 мм;

Smax = Dmax – dmin = 179,988 -179,975 =0,013 мм;

T(S,N) = TD + Td = 0,040 + 0,025= 0,065 мм.

1.1.3. Сопряжение колеса ходового 1 и втулки распорной 3

Для установки втулки 3 в ходовое колесо 1 необходимо обеспечить посадку с гарантированным зазором, так как на отверстие колеса ходового 1 уже назначено поле допуска N7. Выбираем комбинированную посадку Ø180(рис.3).

Рис. 3. Схема расположения полей допусков соединения Ø180

Предельные размеры и допуск отверстия:

Dmax = D + ES = 180 +(- 0,012)= 179,988 мм;

Dmin = D + EI = 180 + (-0,052)= 179,948 мм;

TD = Dmax – Dmin = 179,988 – 179,948 = 0,040 мм.

Предельные размеры и допуск вала:

dmax = d + es = 180 +(-0,085) = 179,915 мм;

dmin = d + ei = 180 +(-0,148) = 179,852 мм;

Td = dmax – dmin = 179,915 – 179,852 = 0,063 мм.

Посадка:

Smax = Dmax – dmin = 179,988 -179,852 =0,136 мм;

Smin = Dmin - dmax= 179,948 -179,915 = 0,033 мм;

TS= TD + Td = 0,136 + 0,033 = 0,169 мм.

1.2. Расчет посадки с натягом

В заданном варианте задания необходимо рассчитать величину наибольшего и наименьшего функциональных натягов и по ним выбрать наибольший и наименьшие табличные натяги стандартной или комбинированной посадки, обеспечив при этом надежность соединения. Исходные данные приведены в таблице 1.

1. Исходные данные к заданию «Расчет и выбор посадок с натягом»

1.2.1. Расчёт натяга

Определение значения минимального расчётного натяга  (мм), при одновременном действии осевой силы  и крутящего момента :

, где

 - коэффициент трения при распрессовке.

=0,4 (т.к. в данном случае и вал и втулка сделаны из одного материала Сталь 30, и метод сборки с нагревом втулки без смазки).

 Мпа – коэффициенты модуля упругости материала ( Сталь 30).

 - коэффициенты Ляме.

 - коэффициент Пуассона.

 мм.

Определим значение максимального расчётного натяга  (мм):

, где

В качестве  наименьшее из  и .

Допускаемое напряжение  на контактной поверхности вала:

 МПа, где

 - предел текучести материала вала (Сталь 30, нормализация).

 МПа, где

 - предел текучести материала втулки (Сталь 30, закалка).

Значит:        МПа.

 мм.

Определяем значение функциональных натягов и , принимаемых в качестве предельно допустимых (мм):

                            , где

 - поправка, учитывающая смятие неровностей контактной поверхностей деталей при образовании соединения;

 мм.

 - поправка, учитывающая различие рабочей температуры деталей