Расчет чертежа вала, измеряемого рычажным микрометром мk-25. Построение схемы полей допусков резьбы М50 - 5H6Н/4h

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Технология машиностроения»

Дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

Студент  ________________________  (____ Ф            )

Факультет  _______________________машиностроительный____     

Группа ___________________________ТОМд-33______________

Консультант  _____________________ (____ М____)

Ульяновск 2003

АННОТАЦИЯ

курсовой работы по дисциплине «Метрология, стандартизация и

сертификация» студента машиностроительного факультета

Пояснительная записка на 20 с., в том числе 8 ил.; 1,5 листа чертежей.

Ульяновский государственный технический университет, 2005 г.

В курсовой работе выбраны и назначены посадки методом аналогии в соединениях: крышки с ротором  Æ12, штифта в отверстие корпуса Æ5, штифта в отверстие крышки Æ5. На чертежах изображены схемы полей допусков данных сопряжений.

В работе подсчитана и выбрана посадка с натягом .

Выполнен чертеж вала.

Для измерения вала выбрано средство измерения микрометр рычажный

МK-25.

Для заданных в соответствии с вариантом соединений рассчитаны: посадка с натягом    посадки подшипника качения: подшипника с валом Ø30, подшипника с корпусом  Ø90.

Для шлицевого соединения выбран метод центрирования (по боковым поверхностям зубьев) в соответствии с условиями эксплуатации, а также назначены посадки по , по , по . Для шпоночного соединения выбраны посадки сопряжений: шпонки с пазом вала  и пазом втулки , а также назначены посадки сопряжения вала с втулкой.

Построена схема полей допусков резьбы М50 - 5H6Н/4h; построен график изменения зависимого допуска пересечения осей.

Содержание

Введение

Необходимым условием обеспечения и повышения эффективности машиностроения при современном уровне развития науки и техники является взаимозаменяемость изделий. При этом на принципах взаимозаменяемости основано не только производство (проектирование и изготовление) машин, но и их эксплуатация и ремонт.

Взаимозаменяемость изделий обеспечивается комплексом мероприятий, важнейшим из которых является стандартизация. Главной задачей стандартизации является создание системы нормативно-технической документации, устанавливающей требования к качеству изделий, и обязательной к исполнению на соответствующих стандартам уровнях.

Другим важнейшим условием обеспечения взаимозаменяемости изделий является комплекс мероприятий, направленных на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерения, т. е. метрологическое обеспечение производства и ремонта машин. Основанное на практическом использовании положений метрологии (науки об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности) метрологическое обеспечение производства – одна из основных предпосылок достижения требуемого качества изделий.

В данной курсовой работе рассматриваются вопросы взаимозаменяемости, стандартизации и нормирования точности различных соединений, а также выбор средств измерения и контроля.

1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1.1. ВЫБОР ПОСАДОК МЕТОДОМ АНАЛОГИИ

Соединение крышки 1 с ротором 5

Характер соединения крышки 1 с ротором 5 – подвижный. Для обеспечения полужидкостной и жидкостной смазки подшипников скольжения при легких и средних режимах работы, для обеспечения легкой сборки и разборки назначаем посадку с зазором Æ12.

[1]. Схема полей допусков приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема полей допусков посадки Æ12.

Предельные размеры отверстия:

D_max =D + ES = 12 + 0.018 = 12.018 мм;

D_min = D + EI = 12 + 0 = 12 мм.

Допуск отверстия:

TD = D_max – D_min =12.018 – 12= 0,018 мм.

Предельные размеры вала:

d_max = d + es = 12 – 0.017 = 11.983 мм;

d_min = d + ei = 12 – 0.034 = 11.966 мм.

Допуск вала:

Td = d_max – d_min = 11.983 – 11.966 = 0,017мм.

Максимальный зазор:

S_max = D_max – d_min = 12.018 – 11.966 = 0,052мм.

Максимальный натяг:

N_max = d_max – D_min = 11.983 – 12 = – 0.017 мм.

Допуск посадки:

T(S, N) = S_max + N_max = TD + Td = 0,018 + 0,017 = 0,052 – 0,017= 0,035 мм.

Соединение крышки 1 и штифта 17

При установке штифта 17 в отверстие крышки 1 необходимо обеспечить их взаимную неподвижность. Так как штифт является стандартным изделием и необходимо обеспечить его неподвижность в отверстии назначаем посадку с натягом: Æ5.

Строим схему полей допусков (рис. 2).

Рис. 2. Схема полей допусков посадки Æ5.

Предельные размеры отверстия:

D_max =D + ES = 5 – 0,008 = 4,992 мм;

D_min = D + EI = 5 – 0,020 =  4,980 мм.

Допуск отверстия:

TD = D_max – D_min =4,992 – 4,980 = 0,012 мм.

Предельные размеры вала:

d_max = d + es = 5 – 0 = 5 мм;

d_min = d + ei = 5 – 0,008 = 4,992 мм.

Допуск вала:

Td = d_max – d_min = 5 – 4,992= 0,008мм.

Максимальный натяг:

N_max = d_max – D_min = 5 – 4,980 = 0,020 мм.

Минимальный натяг:

N_min = d_min  - D_max = 4,992 – 4,992= 0 мм.

Допуск посадки:

TN = N_max -  N_min =TD + Td =  0,012 + 0,008 =  0,020 + 0 = 0,020 мм.

Средний натяг:

N_m=( N_{max +}N_min ) / 2 = (0,020 + 0) / 2 = 0,010 мм.

Соединение корпуса 2 и штифта 17

Характер соединения штифта 8 с плитой 3 – подвижный. Для обеспечения полужидкостной и жидкостной смазки подшипников скольжения при легких и средних режимах работы, для обеспечения легкой сборки и разборки назначаем посадку с зазором Æ5.

Рис. 3. Схема полей допусков посадки Æ5.

Предельные размеры отверстия:

D_max =D + ES = 5+0,028 = 5,028 мм;

D_min = D + EI = 5+0,010= 5,01 мм.

Допуск отверстия:

TD = D_max – D_min = 5,028 – 5,01 = 0,018 мм.

Предельные размеры вала:

d_max = d + es =5 – 0 = 5 мм;

d_min = d + ei = 5 – 0,008 = 4,992 мм.

Допуск вала:

Td = d_max – d_min = 5 – 4,992 = 0,008 мм.

Максимальный зазор:

S_max = D_max – d_min =  5,028 – 4,992 = 0,036 мм.

Максимальный натяг:

N_max = d_max – D_min = 5 – 5,010 = – 0,010 мм.

Допуск посадки:

T(S, N) = S_max + N_max = TD + Td = 0,018 + 0,008 = 0,036 – 0,010 = 0,026 мм.

1. 2. РАСЧЕТ ПОСАДКИ С НАТЯГОМ

Исходные данные: размеры соединений:             d = 100 мм;

D ₁ = 60 мм;

d ₂ = 240 мм;

l = 50 мм ;

материал    втулки:                 СЧ 28

вала:                    Сталь 45;

шереховатость    втулки:       R _z = 5 мкм;

вала:          R _z = 4 мкм;

воспринимаемая нагрузка:    Р = 200 кН;

метод сборки:                        охлаждение вала

температура рабочего пространства при сборке t_сб = 20 °C; рабочая температура деталей t_d = t_D = – 75 °C.

– Определим значение минимального расчетного натяга  (мм):

,                                                 (1)

где P – воспринимаемая нагрузка, Н; d, D – номинальный диаметр сопрягаемых поверхностей вала и втулки, мм (рис. 4); l – длина соединения, мм; f – коэффициент трения при распрессовке; E_d и E_D– модули упругости материала соответственно вала и втулки, МПа; C_d и C_D– коэффициенты жесткости (Ляме):

;                                                                     (2)

,                                                                      (3)

где D₁ и d₂ – диаметр соответственно отверстия полого вала и наружной поверхности втулки (см. рис. 4), мм; m_d и m_D – коэффициенты Пуассона соответственно материалов вала