Построение схемы полей допусков метрической резьбы, имеющей посадку 3Н6Н/3n и номинальный наружный диаметр &6 мм

Министерство высшего образования Российской Федерации

Ульяновский Государственный Технический Университет

Кафедра “Технология машиностроения”

Дисциплина ”Метрология, стандартизация, сертификация”

Пояснительная записка к курсовой работе

Студент:                                                        

Факультет:                 машиностроительный                    

Группа:                      ТМд-34                                           

Консультант:                                                

Ульяновск 2005г

Аннотация курсовой работы по дисциплине «Метрология, стандартизация, и сертификация» студента машиностроительного факультета И.Р.

Пояснительная записка на 25 страниц, в том числе 6 листов чертежей.

Ульяновский Государственный Технический Университет, 2005г.

В курсовой работе назначены посадки: в соединении корпуса и ползуна посадка  &56H7/f7, в соединении наружного оси и отверстия в корпусе  &20H7/h6, в соединении рычага и оси посадка  &25F8/h6. Вышеуказанные посадки выбраны методом аналогии.     Выбрано средство измерения &56H7 отверстия - нутромер с ценной деления 0,002, модель 154.      Для заданных соединений рассчитана посадка с натягом &220H8/u8, назначены посадки подшипника на вал &65L6/g6 и &120К7/l6 в корпус.    Построена схема полей допусков метрической резьбы, имеющей посадку 3Н6Н/3n и номинальный наружный диаметр &6 мм.

Для шлицевого соединения назначен метод центрирования по наружному диаметру D и посадки, D-8 3 42H11 3 46H7/f7 3 8F8/f8.

Для шпоночного соединения назначены посадки шпонки в паз вала 20H9/h9, в паз втулки 20D10/h9.

Содержание

Введение.........................................................................................................................5

1.  Расчет и выбор посадок гладких цилиндрических соединений

1.1  Выбор посадок методом аналогии......................................................................6

1.2   Расчет посадки с натягом....................................................................................9

1.3  Расчет посадки подшипника качения................................................................12

2.  Выбор средств измерения …………......................................................................14

3.  Нормирование точности размеров, формы, расположения и                  шероховатости поверхностей……………………………..........................................16       

4.   Выбор допусков и посадок сложных соединений

4.1.   Выбор посадок для шпоночного соединения..................................................17

4.2. Выбор метода центрирования и посадок для шлицевого соединения............19         

4.3. Построение схемы полей допусков резьбы........................................................23

Список используемой литературы...............................................................................25

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 для исполнения в соответствии со стандартом уровня.

В связи, с выше изложенным, 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 в узле : N ПАС 25

               1.1.1.Соединение детали корпус 1  и ползун 2

Посадку назначаем в системе отверстия. В подвижном соединение деталей корпуса 1  и ползуна 2 высокая точность центрирования. Необходимо обеспечить зазор и легкую сборку и разборку. Этим условиям удовлетворяет посадка Н7 / f7.  

Æ56H7/f7

Поле допуска для вала Æ56 f7

d_max=d+es=56-0,03=55,97 мм;

d_min=d+ei=56-0,06=55,94 мм;

Td=d_max-d_min=55,97 -55,94 =0,03 мм.

Поле допуска для отверстия Æ56H7 (^+0.03):

D_max=D+ES=56+0,03=56,03 мм;

D_min=D+EI=56-0=72 мм;

TD=D_max-D_min=56,03 -56=0,03 мм.

Наименьший зазор S_min = D_min - d_max =56-56=0.

Наибольший зазор S_max=D_max-  d_min=56,03 -55,94 =0,09 мм.

Допуск посадки TS=S_max- S_min =0,09 -0=0,09 мм.

Схема полей допусков представлена на рис. 1.

Рис.1. Схема полей допусков  посадки с зазором Æ56H7/f7

1.1.2Соединение детали  корпус 1 и ось 9

Посадку назначаем в системе вала.  Соединение детали  корпус 1 и ось 9 неподвижно. Высокая точность центрирования. Необходимо обеспечить зазор. Этим условиям удовлетворяет посадка Н7/h6       

Æ20H7/h6  

Поле допуска для вала Æ20h6 :

d_max=d+es=20+0=20 мм;

d_min=d+ei=20-0,013=19,987 мм;

Td=d_max-d_min=20-19,987 =0,013 мм.

Поле допуска для отверстия Æ20H7 (^+0.021):

D_max=D+ES=20+0,021=20,021 мм;

D_min=D+EI=20+0=20 мм;

TD=D_max-D_min=20,021 -20=0,021 мм.

Определяем предельные зазоры:

S_max=D_max-  d_min=20,021 –19,987 =0,034 мм.

S_min=D_min-  d_max=20 -20 =0 мм.

Допуск посадки TS=S_max-S_min=0,034 - 0=0,034 мм.

Схема полей допусков представлена на рис. 2.

Рис.2. Схема полей допусков посадкиÆ20H7/h6

1.1.3. Соединение деталей рычаг 3 и ось 9

Соединение деталей рычаг 3 и ось 9 подвижное. Высокая точность центрирования. Необходимо обеспечить зазор. Посадка в системе вала.   Этим условиям удовлетворяет посадка F8/h6.

Æ56F8/h6

Поле допуска для вала Æ25h6

d_max=d+es=25+0=25 мм;

d_min=d+ei=25-0,13=24,87 мм;

Td=d_max-d_min=25 –24,87 =0,13 мм.

Поле допуска для отверстия Æ25F8

D_max=D+ES=25+0,053=25,053 мм;

D_min=D+EI=25+0,020=25,020 мм;

TD=D_max-D_min=25,053 –25,020=0,033 мм.

Наименьший зазор S_min = D_min - d_max = 0,20.

Наибольший зазор S_max=D_max-  d_min =0,066 мм.

Допуск посадки TS=S_max- S_min =0,066 –0,20=0,046 мм.

Схема полей допусков представлена на рис. 3.

Рис.3. Схема полей допусков посадки подшипника качения Æ56F8/h6.

1.2. Расчет посадки с натягом

Исходные данные:

-   номинальный диаметр  -  d(D) = 220   мм,

-  диаметр отверстия полого вала - d1 = 55  мм,

-  наружный диаметр втулки - d2 =240  мм,

-  длина соединения - L = 100  мм,

-  шероховатость втулки - R =6  мкм,

-  шероховатость вала - R= 5 мкм,

-  воспринимаемая нагрузка – Р= 5кН,

-  момент             Mm.m.=8                         

-  материал втулки – сталь 45,

-  материал вала – сталь 45,

-  коэффициент Пуассона для стали 45 -  = 0,25

-  коэффициент трения - = 0,2

-  модули упругости материала втулки и вала –

E₁ = 2,1*10⁵ мПа,

E₂=2,1*10⁵ мПа,

-  предел текучести для стали 45  σ_{т =} 360 мПа

-  метод сборки - механическая запрессовка со смазкой.

Расчет :               

Определим коэффициент жёсткости:

,             ,             ;    .

Определим минимальный расчётный натяг:

, 

.

Определим допускаемое напряжение из условия прочности для вала и втулки:

,           ,

,

.

Определим максимальный расчётный натяг:

,

.

Определим поправки:

Поправка, учитывающая смятие микронеровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения:

U₁ = 1,2 · (Rz_d + Rz_D ),             где Rz_d (Ra_d), Rz_D (Ra_D) – параметры шероховатости, мкм;

,

Так как температура рабочего пространства при сборке и рабочая температура деталей равны, поправка .                                                                     

при l/D = 0,45 =  и D₁ /d = 0,25   

.                                                                                               Определяем функциональные натяги:

;                   

 = 0.044  + 0.0132 = 0.0577

;

 = 0.406*0.82 + 0.0132  = 0.346  .

Определяем допуск функционального натяга :

. =0.346 – 0,057 = 0.289 мм

проверяем расчет натягов на ЭВМ

Выбираем по ГОСТ 25347-82  посадку, для которой выполняются условия:

0,330=<  = 0.446

0,186=> = 0.057

Этим условиям удовлетворяет посадка Æ 220H8/u8, у которой = 186 мкм,  = 330 мкм.

Проверяем надежность соединения, определяемую величиной N_зэ:

;

Соединение считаем надежным , так как

 мм

Определяем запас прочности на сборку :

,

N_зс=446 – 330 = 0,002 мм

                   1.3.Расчет посадок подшипника качения

Исходные данные:

Однорядный шариковый подшипник;

Обозначение подшипника – 6-213;

Радиальная нагрузка – R=2000Н;

Вращающееся кольцо – наружное;

По ГОСТ 8338–75 определим размеры подшипника:

d=65 мм; D=120 мм; b=23 мм; r=1.5 мм; h=4,5мм

Определяем по [4] предельные отклонения средних диаметровd_m , D_m:

,  .

Определяем вид нагружения внутреннего и наружного колец подшипника. Так вращается наружное кольцо подшипника, при этом нагрузка, действующая на подшипниковый узел, постоянна по величине и направлению, наружное кольцо подшипника испытывает циркуляционное нагружение. Внутреннее кольцо подшипника установлено на валу и нагружено местно