Учебная работа. Экономика Китая
Экономика Китая
1. Назначение посадок для всех сопрягаемых соединений
натяг посадка подшипник допуск
Сопряжение 1-3
— посадка с натягом. посадка для внутреннего кольца подшипника (по расчетам).
Сопряжение 1-2
— посадка с зазором. Посадка для наружного кольца подшипника (по расчетам).
Сопряжение 4-2
— посадка с зазором («скользящая»), применяется для подвижных соединений.
Сопряжение 2-5
— посадка с зазором («движения»), применяется для подвижных соединений.
Сопряжение 5-6
Ø60 — посадка с натягом («прессовая тяжелая»), предназначены для соединений, на которые воздействуют тяжелые.
— посадка с зазором. Предпочтительная посадка для среднего класса точности.
Сопряжение 8-10
— посадка с зазором («скользящая»), применяется для подвижных соединений.
Сопряжение 8-11
— посадка с зазором («скользящая»), применяется для подвижных соединений.
Сопряжение 9-10
Ø45 — посадка с натягом («прессовая средняя»), предназначены для передач в которых применение посадок с большим натягом недопустимо по условиям прочности деталей.
2. Расчет посадки с натягом для соединения 5-6
Расчетная схема посадки с натягом приведена на рис. 1.
Рисунок 1 — схема посадки с натягом
Исходные данные для расчета: внутренний диаметр охватываемой детали 6 d1 = 30 мм, наружный диаметр охватываемой и внутренний диаметр охватывающей деталей d = 60 мм, наружный диаметр охватывающей детали d2 = 120 мм, длина сопрягаемых поверхностей деталей 5-6 L = 60 мм, осевая сила РО = 8000 Н.
Материал детали 5 Сталь 20 с пределом текучести Н/м², модуль упругости Е1 = 2,1·1011 Н/м², коэффициент Пуассона . Материал детали 6 Сталь 45 с пределом текучести Н/м², модуль упругости Е1 = 2,1·1011 Н/м², коэффициент Пуассона , коэффициент трения f = 0,08.
По известным значениям внешних нагрузок и размерам соединения определяем требуемое минимальное давление на контактных поверхностях соединения:
; (2.1)
где Rос — продольная осевая сила, Rос=8 кН;
Мk — крутящий момент, Мk =0 Нм;
l — длина контакта, l=0,06 м;
dн.с. — диаметр сопряжения, dн.с.=0,06 м;
f — коэффициент трения, f=0,08.
.
По полученным значениям p определяем необходимое значение наименьшего расчетного натяга Nmin:
; (2.2)
где Е1 и Е2 — модули упругости материалов охватываемой и охватывающей деталей, Па;
с1 и с2 — коэффициент Ляме, определяемые по формулам:
; (2.3) ; (2.4)
где и — коэффициенты Пуассона;
d1=30 мм, d2=120 мм.
;
Тогда .
Величина минимального допустимого натяга определяем с учетом поправок:
; (2.5)
где — поправка, учитывающая смятие поверхностей деталей;
— поправка, учитывающая различие рабочей температуры деталей и температуры сборки;
— поправка, учитывающая ослабление натяга под действием центробежных сил;
— поправка, компенсирующая уменьшение натяга при повторных запрессовках.
=5 (Ra1+Ra2)=5 (1,25+0,63)=9,4 мкм.
=0, так как температура сборки и деталей одинакова.
=0, так как детали не вращаются относительно друг друга.
Принимаем с учетом возможных разборок =5 мкм.
Тогда .
На основе теории наибольших касательных напряжений определяем максимальное допустимое удельное давление [pmax]. В качестве [pmax] берется наименьшее из двух значений:
; (2.6)
. (2.7)
где и — пределы текучести материалов.
,
следовательно .
Определяем наибольший расчетный натяг:
. (2.8)
104 мкм.
Определяем величину максимального допустимого натяга с поправками:
;
где — коэффициент увеличения давления с торцов, =0,75.
.
По справочнику допусков и посадок выбираем посадку Ø60, для которой Nmax=85 мкм<[Nmax], Nmin=23 мкм>[Nmin].
3. назначение и расчет посадки подшипника качения
Минимальный натяг определяем через интенсивность радиальной нагрузки.
. Определяем интенсивность радиальной нагрузки по формуле:
где b — ширина подшипника (за вычетом фасок), b=23 мм;
FR — радиальная реакция опоры на подшипник, FR = 3,65 кН;
k1 — динамический коэффициент посадки, k1=1;
k2 — коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга, k2=1;
k3 — коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки, k3=1.
кН/м.
В соответствии с [2, т1] заданным условиям соответствует поле допуска k6. Nmin=0,002 мкм, Nmax=0,021 мкм. таким образом посадка подшипника на вал будет . посадку для наружного кольца подшипника с корпусом при местном нагружении принимаем по рекомендациям посадку ([4] с. 239 табл. 9.6). Схема расположения полей допусков показана на рисунке 2.
рисунок 2 — Схема расположения полей допусков
4. Расчет исполнительных размеров калибров гладкого цилиндрического соединения
При расчете будут использованы следующие обозначения размеров и допусков (в соответствии с ГОСТ 24853-81):
D — номинальный размер изделия, D=60 мм;
Dmin — минимальный предельный размер изделия (вал — 60,053 мм, отверстие — 60 мм);
Dmax — максимальный предельный размер изделия (вал — 60,083 мм, отверстие — 60,030 мм);
Т — допуск изделия (вал — 30 мкм, отверстие — 30 мкм);
Н — допуск на изготовление калибров, Н= 5 мкм;
Н1 — допуск на изготовление калибров для вала, Н1= 5 мкм;
НР — допуск на изготовление контрольного калибра для скобы, НР=2 мкм;
Z — отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия, Z=4 мкм;
Z1 — отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера изделия, Z1= 4 мкм;
Y — допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия, Y= 3 мкм;
Y1 — допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия, Y1= 3 мкм.
Определяем рабочий калибр для отверстия
Проходная сторона новая: размер мм,
допуск мкм.
Проходная сторона изношенная: размер мм,
Непроходная сторона: размер мм, допуск мкм.
Определяем рабочий калибр для вала
Проходная сторона новая: размер мм,
допуск мкм.
Проходная сторона изношенная: размер мм,
Непроходная сторона: размер мм, допуск мкм.
Определяем контрольный калибр для вала
Проходная сторона новая: размер мм,
допуск мкм.
Проходная сторона изношенная: размер мм,
допуск мкм,
Непроходная сторона: размер , допуск мкм.
5. Расчет рабочих калибров для резьбовой детали 2 соединения 2-7
Для резьбового соединения схема расположения полей допусков показана на рисунке 3.
Определяем основные размеры резьбы по ГОСТ 24705-81:
наружный диаметр d (D) = 140 мм;
средний диаметр d2(D2) = 137,402 мм;
внутренний диаметр d1(D1) = 135,670 мм;
шаг резьбы Р=4 мм.
рисунок 3 — Схема расположения полей допусков резьбового соединения
Расчет рабочего калибра-кольца для наружной резьбы детали 7
Определяем предельные отклонения диаметров резьбы по ГОСТ 16093-81 ([2] с. 153 табл. 4.29):
верхнее отклонение d, d1, d2, es = -60 мкм;
нижнее отклонение d, eid = -535 мкм;
нижнее отклонение d2, eid2 = -310 мкм.
Расчет проходного калибра-кольца по наружному, внутреннему и среднему диаметрам ведется соответственно от наибольших наружного, внутреннего и среднего диаметров болта. Расчет непроходного калибра-кольца ведется: по внутреннему диаметру — от размера, равного разности наименьшего среднего диаметра болта и удвоенной высоты головки профиля F1; по среднему диаметру — от наименьшего среднего диаметра болта; по наружному диаметру — аналогично проходному калибру от наибольшего наружного диаметра болта.
Для ПР резьбового калибра-кольца.
Определяем наименьший предельный наружный диаметр
(5.1)
где Dmin ПР — наименьший предельный наружный диаметр, мм;
TR — допуск внутреннего и среднего диаметров резьбового проходного калибра-кольца, TR = 0,05 мм;
Н — высота исходного треугольника, Н/12 = 0,288 мм.
мм.
Определяем наименьший предельный средний диаметр
(5.2)
где D2min ПР — наименьший предельный средний диаметр, мм;
ZR — расстояние от середины поля TR резьбового проходного калибра-кольца до проходного (верхнего) предела среднего диаметра наружной резьбы, ZR = 0,02 мм.
мм.
Определяем наименьший предельный внутренний диаметр
мм. (5.3)
Допуск среднего диаметра ПР резьбового калибра-кольца равен мм, допуск внутреннего диаметра ПР резьбового калибра-кольца мм.
Исполнительные размеры ПР резьбового калибра-кольца:
наружный диаметр 140,278 мм min по канавке;
внутренний диаметр 135,635+0,05 мм.
Определяем размер изношенного ПР резьбового калибра-кольца по среднему диаметру
(5.4)
где D2ПРизн — размер изношенного ПР резьбового калибра-кольца по среднему диаметру, мм;
WGO — величина среднедопустимого износа резьбового проходного калибра-кольца,
WGO = 0,05 мм.
мм.
Для НЕ резьбового калибра-кольца.
Определяем наименьший предельный наружный диаметр
мм. (5.5)
Определяем наименьший предельный средний диаметр
мм. (5.6)
Определяем наименьший предельный внутренний диаметр
(5.7)
где D1minНЕ — наименьший предельный внутренний диаметр, мм;
F1 — расстояние между линией среднего диаметра и вершиной укороченного профиля резьбы, F1 = 0,3 мм.
мм.
Допуск среднего диаметра НЕ резьбового калибра-кольца равен мм, допуск внутреннего диаметра НЕ резьбового калибра-кольца мм.
Исполнительные размеры НЕ резьбового калибра-кольца:
наружный диаметр 140,278 мм min по канавке;
средний диаметр 137,042+0,05 мм;
внутренний диаметр 136,417+0,1 мм.
Определяем размер изношенного НЕ резьбового калибра-кольца по среднему диаметру
(5.8)
где D2НЕизн — размер изношенного НЕ резьбового калибра-кольца по среднему диаметру, мм;
WNG — величина среднедопустимого износа резьбового непроходного калибра-кольца,
WNG = 0,03 мм.
мм.
Расчет рабочего резьбового калибра-пробки для внутренней резьбы детали 2
Определяем предельные отклонения диаметров резьбы по ГОСТ 16093-81 ([2] с. 153 табл. 4.29):
нижнее отклонение D, D2, D1 EI = 0 мкм;
верхнее отклонение D2 ESD2 = +425 мкм;
верхнее отклонение D1 ESD1 = +750 мкм.
Расчет проходного калибра-пробки по наружному, внутреннему и среднему диаметрам ведется соответственно от наименьших наружного, внутреннего и среднего диаметров гаек. Расчет непроходного калибра-пробки ведется: по наружному диаметру — от размера, равного сумме наибольшего среднего диаметра гайки и удвоенной высоты головки профиля F1; по среднему диаметру — от наибольшего среднего диаметра гайки; по внутреннему — аналогично проходному калибру от наименьшего внутреннего диаметра гайки.
Для ПР резьбового калибра-пробки.
Определяем наибольший предельный наружный диаметр
(5.9)
где dmax ПР — наибольший предельный наружный диаметр, мм;
ZPL — расстояние от середины поля допуска TPL резьбового проходного калибра-пробки до проходного (нижнего) предела диаметра внутренней резьбы, ZPL = 0,07 мм;PL — допуск наружного и среднего диаметров резьбового проходного и непроходного калибров-пробок, TPL = 0,03 мм.
мм.
Определяем наибольший предельный средний диаметр
мм. (5.10)
Определяем наибольший предельный внутренний диаметр
мм (5.11)
Допуск среднего диаметра ПР резьбового калибра-пробки равен мм, допуск наружного диаметра ПР резьбового калибра-пробки мм.
Исполнительные размеры ПР резьбового калибра-пробки:
наружный диаметр 140,1-0,06 мм;
средний диаметр 137,457-0,03 мм;
внутренний диаметр 135,094 мм max по канавке.
Определяем размер изношенного ПР резьбового калибра-пробки по среднему диаметру
(5.12)
где d2ПРизн — размер изношенного ПР резьбового калибра-пробки по среднему диаметру, мм;
WGO — величина среднедопустимого износа резьбового проходного калибра-пробки,
WGO = 0,03 мм.
мм.
Для НЕ резьбового калибра-пробки.
Определяем наибольший предельный наружный диаметр
(5.13)
Определяем наибольший предельный средний диаметр
мм (5.14)
Определяем наибольший предельный внутренний диаметр
мм (5.15)
Допуск среднего диаметра НЕ резьбового калибра-пробки равен мм, допуск наружного диаметра НЕ резьбового калибра-пробки мм.
Исполнительные размеры НЕ резьбового калибра-пробки:
наружный диаметр 141,07-0,06 ММ
средний диаметр 137,857-0,03 мм;
внутренний диаметр 136,246 мм max по канавке.
Определяем размер изношенного НЕ резьбового калибра-пробки по среднему диаметру
(5.16)
где d2НЕизн — размер изношенного НЕ резьбового калибра-пробки по среднему диаметру, мм;
WNG = 0,019 мм.
мм.
6. Расчет размерной цепи А
На рисунке 4 показана размерная цепь. Для размерной цепи даны номинальные значения составляющих звеньев А1 =26-0,15 мм, А2 = 80 мм, А3 = 26-0,15 мм, А4 = 12 мм, А5 = 44-0,25 мм, А6 = 194 мм, А7 = 6 мм замыкающее звено по служебному назначению устройства требуется, чтобы он был выдержан в пределах мм.
Размерную цепь решаем методом одного квалитета ([2] с. 22) по ГОСТ 16320-80.
рисунок 4 — Схема размерной цепи А
В данной задаче исходным звеном является зазор . Предельные размеры замыкающего звена мм и мм. В схеме размерной цепи увеличивающим звеном является звено А6 остальные звенья цепи — уменьшающие.
Составляем уравнение размерной цепи (линейная размерная цепь):
.
Производим вычисления размера
мм
Рассчитываем допуски составляющих звеньев по способу одной степени точности. Определяем среднее число единиц составляющих размеров
, (6.1)
где среднее число единиц составляющих размеров;
допуск замыкающего звена, мкм;
i — Находим, что такому числу единиц допуска соответствует примерно 12 квалитету в ЕСПД ([1] с. 45 табл. 1.8). Принимаем допуски составляющих звеньев с учетом степени сложности изготовления: Т2 =0,3 мм, Т4 = 0,18 мм, Т6 = 0,46 мм, Т7 = 0,12 мм.
Проведем проверку правильности выбора квалитета
Подставляя ранее найденные значения получим
Для обеспечения равенства допусков корректируем допуск звена А6, который экономически выгоднее выполнить более точным. Т6 = 0,35 мм.
Назначаем отклонения на размеры:
А2= 80Н12 (+0,300) мм, А4 = 12Н12 (+0,180) мм, А6 = 194 () мм, А7 = 6Н12 (+0,120) мм.
Произведем проверку:
(6.2)
(6.3)
где n — число увеличивающих звеньев;
р — число уменьшающих звеньев.
мм
мм.
7. Схема контроля технических требований к детали 8
Контроль радиального биения осуществляется при помощи измерительных головок при базировании вала в центрах и повороте его на 3600. На результаты измерения влияет отклонение от круглости проверяемого сечения. Контроль торцевого биения производят на заданном диаметре торцевой поверхности
На рисунке 6 изображена схема контроля торцевого биения и отклонение формы цилиндрических поверхностей, в которую входит: 1 — проверяемая деталь, 2 — измерительная головка для измерения торцевого биения, 3 — измерительная головка для измерения отклонение формы цилиндрических поверхностей.
В таблице 7.1 приведены приборы для контроля размеров и параметров контролируемой детали.
Рисунок 6 — Схема контроля радиального и торцевого биений
Таблица 7.1. Приборы для контроля размеров и параметров
Контролируемый размер и параметрыВидСредство измеренияоотклонениеИзмерительная головка рычажно-зубчатая (однооборотная) МИГ2 (цена деления 0,002 мм)ПР, НЕКалибр-кольцо резьбовой ПР,
калибр-кольцо резьбовой НЕПР, НЕКалибр-пробка резьбовой ПР,
калибр-пробка резьбовой НЕдиаметрМикрометр МК2552диаметрМикрометр МК5020диаметрМикрометр МК25RaшероховатостьПрофилометр мод. 283h7 и js6диаметрКалибр-скоба
список литературы
1)Допуски и посадки: Справочник/ М.А. Полей, В.Д. Мягков, А.Б. Романов, В.А. Брагинский; Л.: Машиностроение, 1982. 573 с. Ч. 1.
2)Допуски и посадки: Справочник/ М.А. Полей, В.Д. Мягков, А.Б. Романов, В.А. Брагинский; Л.: Машиностроение, 1982. 573 с. Ч. 2.ГОСТ 24853-81 «Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски».
)Якушев А.И., Воронцов Л.И., Федотов И.Н. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов. — М.: Машиностроение, 1987. 352 с.
)ГОСТ 24853-81 «Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски».
)Бойков Ф.И., Серадская И.В. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учеб. пособие для выполнения курсовой работы./ Ф.И. Бойков, И.В. Серадская — ЧПИ, 1987. 93 с.
