Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Точные расчеты

Курсовая работа

по дисциплине:

"Метрология, стандартизация и сертификация"

на тему: "Точные расчеты"


Содержание


1. Расчет калибров для контроля размеров цилиндрических поверхностей

2. Расчет посадки с зазором

3. расчет посадки с натягом

4. Расчет размерных цепей

Литература


1. Расчет калибров для контроля размеров цилиндрических поверхностей


Задание: Определить предельные и исполнительные размеры калибров для контроля отверстия Ж 17F9, вала Ж 17h9 и контркалибров к ним. Построить схему расположения полей допусков деталей и калибров для их контроля. Расчет размеров калибра-пробки для контроля отверстия Ж 17F9.

Выписываем предельные отклонения из табл. 1.36 /1/ отверстия Ж 17F9:


ES = +59 мкм, EI = +16 мкм.


Предельные размеры отверстия /4/:


Dmax = D + ES = 17,000 + 0,059 = 17,059 мм,


где: Dmax – наибольший предельный размер отверстия, мм,

D – номинальный размер соединения, мм,

ES – верхнее предельное отклонение размера отверстия, мм.


Dmin = D+EI = 17,000 + 0,016 = 17,016 мм


Размеры проходного (ПР) и непроходного (НЕ) калибров, служащие для отсчета отклонений /4/:


ПР=Dmin=17,016 мм;

НЕ=Dmax=17,059 мм.


Данные для расчета калибра-пробки (табл. 8.1 /4/):


Z=8 мкм, Y=0 мкм, H=3 мкм, Точные расчетыТочные расчеты=0


Предельные размеры проходной стороны нового калибра /7/:


ПРmax= Точные расчеты;

ПРmin= Точные расчеты.


Исполнительный размер проходной стороны калибра, проставляемый на рабочем чертеже:


ПРисп.=Точные расчеты.


Изношенный размер калибра /4/:


ПРизнош.= Точные расчеты.


Рассчитаем предельные размеры непроходной стороны нового калибра по формулам 1.5 и 1.6 /4/:


НЕmin= Точные расчеты;

НЕmax=Точные расчеты.


Исполнительный размер непроходной стороны:


НЕисп.= Точные расчеты.


Произведем расчет размеров калибра-скобы для контроля вала Ж 17h9.

Предельные отклонения вала Ж 17h9 (табл. 1.35 /1/:


ei=-0,043 мм, es=0 мм.


Определяем предельные размеры вала:


dmax =Точные расчеты;

dmin =Точные расчеты.


Определим размеры проходной (ПР) и непроходной (НЕ) стороны калибра-скобы, служащие для отсчета отклонений:


ПР=dmax=17,000мм;

НЕ=dmin=16,957мм.


Данные для расчета калибра-скобы выписываем из таблицы 8.1 /4/:

Z1=8 мкм, Y1=0 мкм, a1=0 мкм, H1=5 мкм, Hp=2 мкм.

Рассчитаем предельные размеры проходной стороны калибра-скобы:


ПРmax =Точные расчеты;

ПРmin =Точные расчеты.


Исполнительный размер проходной стороны калибра по формуле (1.10) /4/:

ПРисп.=Точные расчеты.


Изношенный размер проходной стороны калибра по формуле (1.11) /4/:


ПРизнош.=Точные расчеты.


Предельные размеры непроходной стороны калибра-скобы по формулам (1.12) и (1.13) /4/:


НЕmin=Точные расчеты;

НЕmax=Точные расчеты.


Исполнительный размер непроходной стороны калибра по формуле:


НЕисп.=Точные расчеты


Расчет размеров контрольного калибра для скобы (контркалибра).

Рассчитаем предельные размеры проходной стороны калибра по формулам (1.15) и (1.16) /4/:


К-ПРmin=Точные расчеты;

К-ПРmax=Точные расчеты.


Исполнительный размер проходной стороны контркалибра по формуле:


К-ПРисп.=Точные расчеты.

Предельные размеры контркалибра для контроля износа по формулам:


К-Иmax=Точные расчеты;

K-Иmin=Точные расчеты.

К-Иисп.=Точные расчеты.


Предельные размеры непроходной стороны контркалибра:


К-НЕmax=Точные расчеты;

К-НЕmin=Точные расчеты.


Исполнительный размер непроходной стороны контркалибра:


К-НЕисп.=Точные расчеты


Схемы расположения полей допусков отверстия и калибра-пробки, вала и калибра-скобы и контркалибра приведены на рис.1.1, 1.2 и 1.3.


Точные расчеты

Рис. 1.1. Схема расположения полей допусков отверстия Ж17F9 и полей допусков калибра-пробки для его контроля

Точные расчеты

Рис. 1.2. Схема расположения полей допусков вала Ж17h9, калибра-скобы и контркалибра к нему


Точные расчеты

Рис.1.3. Эскиз калибр-скобы


2. Расчет посадки с зазором


Задание. Подобрать посадку для подшипника скольжения, работающего длительное время с постоянным числом оборотов n = 1000 об/мин и радиальной нагрузкой R = 3000 Н. Диаметр шипа (вала) d = 80 мм, длина l = 95 мм, смазка – масло сепаратное Т. Подшипник разъемный половинный (с углом охвата 1800), материал вкладыша подшипника – БрАЖ9-4 с шероховатостью Rz1 = 3,2 мкм, материал цапфы (вала) – сталь 40 с шероховатостью Rz2 = 1,25 мкм.

Находим среднее давление по формуле 2.9 /4/:

Точные расчеты


Находим угловую скорость вращения вала по формуле 2.6 /4/:


Точные расчеты


Для сепараторного масла по таблице 8.2 находим Точные расчеты500=0,014 ПаЧс и значение степени n=1,85 из таблицы 8.3. Принимаем для наименьшего функционального зазора SminF t=700С и определяем Точные расчеты1=Точные расчеты700 по формуле:


Точные расчеты


Из таблицы 8.4 /4/ для Точные расчеты и угла охвата Точные расчеты=1800 находим k=0,972 и m=0,972. Определяем критическую толщину масляного слоя по формуле (2.4) /4/, принимая kж.т.=2


Точные расчеты


Определяем предельный минимальный функциональный зазор по формуле 2.7 /4/, подставляя в нее значения соответствующих параметров:


Точные расчеты


Точные расчеты


По таблице выбираем посадку по SminF = 30мкм. Скользящих посадок выбирать не следует, т.к. они не имеют гарантированного зазора (Smin= 0) и применяются главным образом для центрирования. Ближайшей посадкой будет посадка Ж80Н7/f7 c наименьшим зазором Smin = 36мкм (табл. 1.47 /1/, предпочтительные поля допусков).

При малых зазорах могут возникнуть самовозбуждающиеся колебания в подшипнике; если Точные расчеты, создается возможность вибрации вала и, значит, неустойчивого режима работы подшипника. Таких значений Точные расчеты следует избегать.

Определим значение Точные расчеты для выбранной посадки.

Сначала находим относительный зазор Точные расчеты:


Точные расчеты


Из уравнения (2.9) /4/ находим коэффициент нагруженности подшипникаТочные расчеты


Точные расчеты


И уже из уравнения (2.10) /4/ определяем Точные расчеты

Точные расчеты


Как уже говорилось, таких посадок следует избегать.

Выбираем другую ближайшую посадку из табл.1.47 /1/: Ж80H7/e8. Для этой посадки Smin=72мкм.


Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты


Условие выполняется.

Здесь нужно учесть, что мы производим расчет для наихудшего (маловероятного) случая, когда в соединении "цапфа-вкладыш" при сборке получен минимальный зазор Smin.

Поэтому проверим, обеспечивается ли для выбранной посадки (Ж80H7/e8, SminТ=72мкм, SmaxТ=161мкм)

при Smin жидкостное трение.

Для этого определим наименьшую толщину масляного слоя по уравнению (2.2) /4/:


Точные расчеты


а затем найдем запас надежности по толщине масляного слоя из формулы (2.4) /4/:


Точные расчеты


Расчет показывает, что посадка по наименьшему зазору выбрана правильно, так как при Smin=72мкм обеспечивается жидкостное трение и создается запас надежности по толщине масляного слоя. Следовательно, табличное значение Smin=72 мкм для выбранной посадки можно принять за SminF=72 мкм.

Теперь определим наибольший функциональный зазор по формуле (2.8) /4/ при t=500C:


Точные расчеты

Точные расчеты


Проверим, обеспечивается ли при этом зазоре жидкостное трение. Найдем c, hmin, kж.т.:


Точные расчеты;

Точные расчеты;

Точные расчеты;

Точные расчеты;

Точные расчеты.


Расчеты показывают, что жидкостное трение обеспечивается.

Запас на износ определяем по формуле (2.12) /4/ :


Точные расчеты, где Точные расчеты, Точные расчеты;

Точные расчеты.


Строим схему полей допусков для посадки с зазором с указанием SminТ, SmaxТ, SminF, SmaxF, Sи (рис.2.1.).


Точные расчеты

Рис.2.1 Схема расположения полей допусков деталей при посадке с зазором.

3. Расчет посадки с натягом


Задание. Рассчитать и выбрать посадку с натягом для соединения вала и втулки (d=60мм, d1=0мм, d2=240мм, l=50мм), которое работает под воздействием крутящего момента Мкр=8НЧм. Запрессовка механическая. Материал обеих деталей - сталь 45.

Определяем рэ по формуле (3.4) /4/:


Точные расчеты,


где Точные расчеты - крутящий момент стремящийся повернуть одну деталь относительно другой (Н м);

Точные расчеты - осевое продольное сдвигающее усилие (Н). В нашем случае равно нулю;

d – номинальный диаметр соединения (м);

l – длина соединения (м);

f – коэффициент трения.

Определяем коэффициенты Ламе по формулам (3.5) и (3.6) /4/:


Точные расчеты;

Точные расчеты

где Точные расчеты и Точные расчеты - коэффициенты Пуассона для материалов деталей соединения.

Определяем Nmin по формуле (3.1) /4/:


Точные расчеты


где Точные расчеты и Точные расчеты - модуль упругости материалов соединяемых деталей, Па.

Находим поправки к расчетному натягу, используя формулы (3.7) и (3.8), и определяем NminF по формуле (3.9) /4/:


Точные расчеты


Принимаем ut=0 и uц=0, исходя из условий задачи.


Точные расчетыТочные расчеты


Определяем допустимое удельное давление на контактирующих поверхностях по формулам (3.10) и (3.11) /4/:


Точные расчеты

Точные расчеты


В качестве рдоп выбирается Точные расчеты.

Определяем величину наибольшего натяга Nmax по формуле (3.12):


Точные расчеты


Находим поправки к наибольшему натягу и определяем NmaxF по формуле (3.13) /4/:


u=15мкм, ut=0, uц=0, uуд=0,78

Точные расчеты


Выбираем по таблице 1.49 /1/ посадку по наибольшему функциональному натягу NmaxF, при которой создавался бы запас прочности соединения и запас прочности деталей: Ж60 H7/s6, для которой NmaxT=72 мкм (ЈNmaxF), NminT=23 мкм (іNminF)

Определяем для выбранной посадки запас прочности соединения при сборке и при эксплуатации по формулам (3.14) и (3.15) /4/:


Точные расчеты

Точные расчеты


Для правильно выбранной посадки запас прочности соединения при сборке Nз.с. всегда должен быть меньше запаса прочности соединения при эксплуатации Nз.э., потому что Nз.с. нужен только в момент сборки для случая возможного снижения прочности материала деталей и увеличения силы запрессовки из-за перекоса деталей, колебания коэффициента трения и т.д.

Строим схему расположения полей допусков выбранной посадки (рис.3.1)

Изменить рисунок согласно расчетам


Точные расчеты

Рис.3.1. Схема расположения полей допусков деталей при посадке с натягом


4. Расчет размерных цепей


Точные расчеты


Для расчета размерной цепи используем метод максимума-минимума.

Назначим допуски, и предельные отклонения на размеры если допуски на зазор Y5 составляют: верхнее +0,2; нижнее -0,3.

Определяем величину зазора Y5

Точные расчеты


Точные расчеты


Y5 – является замыкающим звеном. Зазор должен быть в пределах 5,2 мм до 4,7 мм. Поле допуска на размер 500 мкм


Таблица 4.1.

Аi ном, мм I, мкм IT9, мкм Аi мм принятое
Т3=12 → 1,08 43

Точные расчеты

Р7=14 → 1,08 43

Точные расчеты

П3=20 → 1,31 52

Точные расчеты

П4=18 → 1,31 43

Точные расчеты

Э2=55 → 1,86 74

Точные расчеты

Ф7=3 → 0,55 25

Точные расчеты

П2=5 ← 0,73 30

Точные расчеты

Ш4=72 ← 1,86 74(128)

Точные расчеты

Ф2=40 ← 1,56 62

Точные расчеты

Σ 11,34 446(500)

Определяем среднее количество единиц допуска:


Точные расчеты единиц.

Определяем квалитет, данное количество единиц соответствует:

IT9=45 единиц

Допуски составляющих размеров находим в табл. 1.8 /1/ и записываем их в таблицу.

Сумма допусков составляющих звеньев получилась меньше допуска замыкающего звена. Чтобы уравнение удовлетворялось увеличим допуск одного из составляющих звеньев. Этим звеном будет – Ш4.


Точные расчеты


Занесем принятые значения допусков в таблицу.

Назначим отклонения звеньев Т3 , Р7 , П3 , Э2 в минус т.к. они являются охватываемыми, а для звеньев П2, Ф2, П4, Ф7 , в плюс охватываемые. Допуск на замыкающее звено "плюс-минус" следовательно допуск на звено Ш4 рассчитаем.


Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты


Заносим полученные данные в таблицу.

Размер замыкающего звена находится в пределах допуска указанного в условии задания. При необходимости можно увеличить допуски на все звенья, рассчитав цепь с помощью "теоретико-вероятностного" метода.

Произведем расчет размерной цепи теоретико-вероятностный методом, данный метод позволяет назначать менее жесткие допуски составляющих звеньев при том же допуске конечного звена.

Определяем величину зазора Y5


Точные расчеты


Y5 – является замыкающим звеном. Зазор должен быть в пределах 5,2 мм до 4,7 мм. Поле допуска на размер 500 мкм.


Таблица 4.2.

Аi ном

мм

i

мкм

i2

IT11

мкм

(IT)2

TAi мкм

принято

Аi мм

принятое

Т3=12 → 1,08 1,17 110 12100 110

Точные расчеты

Р7=14 → 1,08 1,17 110 12100 110

Точные расчеты

П3=20 → 1,31 1,72 130 16900 130

Точные расчеты

П4=18 → 1,31 1,72 110 12100 110

Точные расчеты

Э2=55 → 1,86 3,46 190 36100 190

Точные расчеты

Ф7=3 → 0,55 0,3 60 3600 60

Точные расчеты

П2=5 ← 0,73 0,53 75 5625 75

Точные расчеты

Ш4=72 ← 1,86 3,46 190 36100 355

Точные расчеты

Ф2=40 ← 1,56 2,43 160 25600 160

Точные расчеты

Σ
15,9

160225

(250000)




Определяем среднее количество единиц допуска:


Точные расчеты Точные расчеты


Определяем квалитет, данное количество единиц соответствует:

IT11=100 единицы

Допуски составляющих размеров находим в табл. 1.8 /1/ и записываем их в таблицу.

Так как Точные расчеты меньше допуска на размер замыкающего звена, то увеличим допуск на один из размеров - Ш4.


Точные расчеты


Занесем принятые значения допусков в таблицу.

Назначим отклонения звеньев Т3 , Р7 , П3 , Э2 в минус т.к. они являются охватываемыми, а для звеньев П2, Ф2, П4, Ф7 , в плюс охватываемые. Допуск на замыкающее звено "плюс-минус" следовательно допуск на звено Ш4 рассчитаем. Рассчитаем середины полей допусков.


Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты

Точные расчеты


Рассчитываем верхнее и нижнее отклонение звена Ш4:


Точные расчеты

Точные расчеты


Заносим полученные данные в таблицу.


Литература


1. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч./ Под ред. В.Д.Мягкова. – 5-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1978. – 544с.

2. Е.В.Перевозникова, М.П.Худяков. Метрология, стандартизация, сертификация. Учебное пособие. Часть 1 "Метрология". Северодвинск. Севмашвтуз, 2007. – 88 с.

3. Е.В.Перевозникова, М.П.Худяков. Метрология, стандартизация, сертификация. Учебное пособие. Часть 3 "Сертификация". Северодвинск. Севмашвтуз, 2007. – 100 с.

4. Перевозникова Е.В. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине "Метрология, сертификация и стандартизация" на тему "Точностные расчеты". Северодвинск: Севмашвтуз, 2004 – 46 с.

Похожие работы:

  1. • Автоматизация квазидинамического расчёта напряженно ...
  2. • Расчет симметричных и несимметричных коротких ...
  3. • Зрение земноводных
  4. • Организация работы юридической службы
  5. • Маржинальная себестоимость: особенности расчета
  6. • Холодное лезвие - технологии охлаждения DLADE-серверов
  7. • Расчет себестоимости электродрели "Юпитер"
  8. • Составление схем расположения полей допусков ...
  9. • Некоторые функции веса и объема
  10. • Расчет неупорядоченных площадных систем
  11. • Астрономические объекты древнего мира
  12. • Особенности социалистических учений
  13. • Расчет состава смесей с заданным набором свойств
  14. • Билеты по физике
  15. • Проектирование автотранспортных предприятий
  16. • Оценка инвестиционной привлекательности предприятия
  17. • Техника СВЧ
  18. • Расчет себестоимости блока питания ПЭВМ
  19. • Шахматы - тренировка новичков
Рефетека ру refoteka@gmail.com