Курсовая работа: Нормирование точности и технические измерения червячной передачи

Среди важнейших проблем повышения эффективности наиболее острой и неотложной является качество продукции. Народное хозяйство подошло к такой черте, когда без коренного улучшения положения дел с качеством не может быть решена ни одна крупная производственная задача. Под качеством понимают совокупность свойств и показателей, определяющих их пригодность для удовлетворения определенных потребностей в соответствии с назначением.

Качество и эффективность действия выпускаемых машин и приборов находится в прямой зависимости от точности их изготовления и контроля показателей качества с помощью технических измерений.

Точность и ее контроль служит исходной предпосылкой важнейшего свойства совокупности изделий – нормирования. При конструировании применение принципа нормирования ведет к повышению качества и снижению себестоимости конструкции.

1 Расчет и нормирование точности червячной передачи

1.1 Выбор степеней точности червячной передачи

Исходные данные:

– число заходов червяка =1;

– число зубьев червячного колеса =30;

– межосевое расстояние =100;

– модуль =5;

– делительный диаметр =150;

– окружная скорость =11,2 ;

Система допусков червячных передач (ГОСТ 3675-81) устанавливает 12 степеней точности червячных колес.

Степень точности проектируемого червячного колеса устанавливается в зависимости от окружной скорости колеса. По таблице 2.1[2] исходя из =11,2 , выбираем 7-ую степень точности по норме плавности. Используя принцип комбинирования норм по различным степеням, назначаем 8-ую степень точности по кинематической норме, а по норме полноты контакта на одну степень точнее 7-ую.

1.2 Выбор вида сопряжения, зубьев колес передачи

Вид сопряжения в передаче выбирается по величине гарантируемого бокового зазора.

Боковой зазор–это зазор, между нерабочими профилями зубьев, который необходим для размещения смазки, компенсации погрешностей при изготовлении и сборке, для компенсации изменения размеров от температурных деформаций.

Величину бокового зазора необходимую для размещения слоя смазки можно определить по формуле:

где – толщина слоя смазочного материала;

– температурные коэффициенты линейного расширения.

По рассчитанной величине =228 мкм в зависимости от межосевого расстояния =150 мм из таблицы 17 ГОСТ 3675-81 выбираем вид сопряжения А, причем выполняется условие: ;

Тогда степень точности червячного колеса будет записан 8-7-7А (ГОСТ 3675-81)

1.3 Выбор показателей для контроля червячного колеса

Выбор показателей для контроля червячного колеса () проводится согласно рекомендациям [2] по таблицам 2,3,4 ГОСТ 3675-81, а по таблицам 5,6,7,15 этого же ГОСТа назначаем на них допуски.

Средства для контроля показателей выбираем по таблице [5]. Результаты выбора показателей, допусков на них и средств контроля сводим в таблицу 1.

Таблица 1-Показатели и приборы для контроля червячного колеса.

Нормы точности	Наименование и условное обозначение контролируемого параметра	Условное обозначение и численное значение допуска, мкм	Наименование и модель прибора
1 Кинематическая	колебание измерительного межосевого расстояния за один оборот колеса	71	Межцентромер МЦ-400Б
2 Норма плавности	колебание измерительного межосевого расстояния за один оборот зубьев	40	Межцентромер МЦ-400Б
3 Норма полноты контакта	Суммарное пятно контакта	По высоте зубьев не менее 0,065 По длине зубьев не менее 0,060	Универсальный контрольно-обкатной станок 5Б-700
4 Норма бокового зазора	–наименьшее отклонение толщины витка червяка по хорде; –допуск на толщину витка червяка по хорде	=-287 =180	Зубомер хордовый ЗНМ-16

Толщина витка червяка по хорде назначается по таблицам 18 и 19 (ГОСТ 3675-81)

=-(220+67)=-227

Допуск на толщину витка по хорде выбирается по таблице 20 (ГОСТ 3675-81)

=180

Требования к точности заготовки определяется допусками на диаметры выступов радиальным и торцовым биением. Допуски на диаметры выступов назначается по 14 квалитету точности. , так как наружный диаметр в процессе контроля не является базой.

Допуск на радиальное биение поверхности вершин находится по зависимости:

Допуск на торцевое биение:

где – коэффициент, выбираемый из таблицы справочника [4] исходя из ширины колеса: 12 мкм.

– делительный диаметр.

Шероховатость рабочей поверхности зуба выбирается по таблице справочника [1] в зависимости от степени точности колеса по норме плавности:

2 Расчет и нормирование точности гладких цилиндрических соединений

2.1 Расчет и выбор разъемного неподвижного соединения дополнительным креплением

Исходные данные:

– точность червячного колеса 8-7-7А ГОСТ 3675-81;

– номинальный диаметр соединения ;

– ширина шпоночного паза ;

– модуль ;

– допуск на радиальное биение зубчатого венца ;

При передаче крутящих моментов при использовании шпонки для соединения вала со ступицей применяется одна из переходных посадок, которая обеспечивает высокую точность центрирования зубчатого колеса на валу и обеспечивает легкую сборку и разборку соединения.

Хорошее центрирование зубчатого колеса на валу необходимо для обеспечения высокой кинематической точности передачи, ограничение динамических нагрузок и т.д. Известно, что наличие зазора в сопряжении вызванного за счет одностороннего смещения вала в отверстии вызывает появление радиального биения зубчатого венца колеса определяющего кинематическую точность.

В этом случае наибольший допускаемый зазор, обеспечивающий первое условие, может быть определен по формуле:

где – коэффициент запаса точности, принимаем ,

допуск радиального биения зубчатого колеса

Легкость сборки и разборки соединения определяется наибольшим предельным натягом, величина которого рассчитывается по формуле:

Нормирование точности и технические измерения червячной передачи ;

где аргумент функции Лапласа, который определяется по его значению

;

где вероятность получения зазора в соединении, выбирается в зависимости от преобладания требований к одному из условий, предъявляемых к соединению, принимаем , тогда

По таблице справочника [4] находим , исходя из степени точности колеса по кинематической норме:

При

По ГОСТ 25347-82 выбираем переходную посадку, выполняя условия: , .

Таким образом, отверстие ступицы колеса Ш50 Нормирование точности и технические измерения червячной передачи .

2.2 Выбор посадок шпоночного соединения

Из ГОСТ 23360-78 для призматического шпоночного соединения колеса с валом принимаем нормальный тип соединения. По таблице 2 этого ГОСТа, зная номинальный диаметр соединения, выписываем размеры шпонки:

Поля допусков и отклонения на них:

– паз втулки– ;

– паз вала – .

Глубина шпоночного паза на валу .

Глубина шпоночного паза во втулке .

По таблице [1] длина шпонки

Шпонка изготавливается централизованно всегда с полями допуска h9, и посадки всегда образуются в системе вала.

2.3 Расчет исполнительных размеров рабочих калибров

Определяем исполнительные размеры калибра–пробки для контроля отверстия и вала посадки Ж50 H7/n6.

2.3.1 Расчет исполнительных размеров калибра–пробки для контроля отверстия

Предельные размеры отверстия:

;

Калибр для контроля отверстий называется пробкой. Калибры изготавливаются комплектом из проходного (ПР) и непроходного (НЕ) калибра. При контроле деталей калибрами она признается годной, если проходной калибр проходит а, непроходной не проходит через проверяемую поверхность. Допуски на изготовление калибров нормируются по ГОСТ 24853-81.

Для определения предельных и исполнительных размеров пробок из таблицы указанного стандарта находятся численные значения параметров

где допуск на изготовление калибра;

координата середины поля допуска проходной пробки;

координата, определяющая границу износа проходной пробки.

;

Определяем предельные размеры проходной стороны калибра–пробки:

Исполнительный размер проходной стороны калибра–пробки:

Проходная сторона, изношенная:

Когда проходная сторона калибра–пробки будет иметь этот размер, его изымают из эксплуатации.

Непроходная сторона:

Исполнительный размер непроходной стороны калибра–пробки:

2.3.2 Расчет исполнительных размеров калибра–скобы для контроля вала

Предельный диаметр вала:

;

Калибры для контроля валов называется скобами, которые также как и пробки имеют проходную и непроходную сторону.

Для определения предельных и исполнительных размеров скобы из таблицы ГОСТ 24853-81 выписываем координаты,:

где – координата середины поля допуска проходной стороны калибра–

скобы относительно наибольшего размера вала;

–допуск на износ проходной стороны калибра–скобы;

–допуск на изготовление калибра для вала;

–допуск на изготовление.

;

Проходная сторона калибра–скобы:

;

Исполнительный размер: .

Проходная сторона, изношенная:

Когда проходная сторона калибра–скобы будет иметь этот размер, его изымают из эксплуатации.

;

Исполнительный размер: .

2.4 Расчет и выбор посадок подшипников качения

Исходные данные:

– подшипник №309, класс точности–0, радиальная нагрузка ;

– условия работы: вал вращается, вал сплошной, корпус массивный, на-

грузка умеренная;

– размеры подшипника:

D=100 мм; d=45 мм; r=2, 5 мм; В=25 мм.

Так как в изделии вращается вал, внутреннее кольцо подшипника является циркуляционно нагруженным, наружное кольцо соединятся с неподвижным корпусом, испытывает местное нагружение, следовательно, внутреннее кольцо должно соединяться с валом по посадке и с натягом, наружное с отверстием в корпусе с небольшим зазором.

Посадку внутреннего кольца подшипника на вал определяем по минимальному натягу по выражению:

Нормирование точности и технические измерения червячной передачи ;

где – радиальная нагрузка на опору, кН;

ширина кольца подшипника, ;

радиус фаски кольца ,;

– коэффициент для подшипников средней серии [1]

Нормирование точности и технические измерения червячной передачи ;

По найденному значению из ГОСТ 3325-85 выбирается поле допуска m6 для посадочной поверхности вала, соблюдая условие , где – табличное значение минимального натяга.

Ж45

Поле допусков по ГОСТ 3325-85 соответствуют ГОСТ 25347-82.

По ГОСТ 520-89 находим предельное отклонение на внутреннее кольцо подшипника Ж45 .

Согласно ГОСТ 3325-85 поле допуска внутреннего кольца подшипника обозначается: LO, где 0 – класс точности подшипника, L – поле допуска.

Посадка внутреннего кольца на вал Ж45.

Наружное кольцо подшипника имеет местный вид нагружения и устанавливается в отверстие корпуса по посадке с зазором.

Отверстие в корпусе обрабатываем с полем допуска Н7. По ГОСТ 25347-81 находим отклонение на выбранное поле допуска:

Ж100.

По ГОСТ 520-89 находим отклонение на наружное кольцо подшипника:

Ж45.

Согласно ГОСТ 3325-85 поле допуска наружного кольца подшипника обозначается .

Таким образом, посадка по внутреннему кольцу подшипника Ш45, по наружному кольцу Ш100.

2.5 Определение требований к посадочным поверхностям вала и отверстия в корпусе

Требование к посадочным поверхностям вала и отверстия определяется по ГОСТ 3325-85. Шероховатость поверхности выбирается по таблице 3, допуски круглости и профиля продольного сучения по таблице 4, допуск торцевого биения опорного торца вала по таблице 5.

;

3. Расчет допусков размеров, входящих в размерную цепь

Исходные данные:

– сборочный чертеж.

– исходное звено .

По сборочному чертежу устанавливаем конструктивно номинальные размеры составляющих звеньев:

Составляем схему размерной цепи:

Увеличивающие звенья:

Уменьшающие звенья:

Параметры замыкающего звена:

– номинальное значение ;

– предельные отклонения ;

– допуск ;

– координата середины поля допуска

Проверяем правильность определения номинальных значений составляющих звеньев:

;

Допуск замыкающего звена равен сумме допусков:

Ориентируясь на и номинальные размеры звеньев, устанавливаем стандартные значения допусков для всех звеньев, кроме одного. Для звена допуск определяем расчетным путем:

;

Проверка правильности корректировки допусков:

;

Координаты середины полей допусков составляющих звеньев:

;

Координата середины поля допуска звена :

;

Предельные отклонения на :

;

Результаты расчета:

;

Проверка правильности расчета:

Нормирование точности и технические измерения червячной передачи .

Выполненные расчеты сделаны верно.

Список использованных источников

1 Зябрева Н.Н., Перельман Е.И.- Пособие к решению задач по курсу “Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения”- М.: Высшая школа, 1977,-282с.

2 Курсовое проектирование по курсу “Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения” Методические указания. В 2-х ч.- Могилев: ММИ, 1990.

3 Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч.-В.Д.Мягков, М.А.Палей, А.В.Романов,В.А.Брагинский.- 6-е издание, переработанное и дополненное – Л.: машиностроение. Ленинград. Отделение, 1982-4.1- 543с.

4 ”Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения” Методические указания./ А.И.Якушев, Л.Н.Воронцов, Н.М.Федотов-6-е издание, переработанное дополненное – М.: машиностроение, 1987,-352с.

5 Справочник контролера машиностроительного завода. Допуски, посадки, линейные измерения / Виноградов А.Н. и др. Под ред. Якушева А.И.- 3-е издание, переработанное и дополненное – М.: машиностроение, 1980,-527с.

Курсовая работа: Нормирование точности и технические измерения червячной передачи

Похожие работы: