Закрепление теоретических знаний, по курсу "Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения" (стр. 1 из 6)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

АВТОМЕХАНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА "РЕЗАНИЕ, СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТ"

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ ПО КУРСУ "МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ"

Закрепление теоретических знаний, по курсу “Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения”

ТОЛЬЯТТИ 2000

Курсовая работа состоит из четырех заданий связанных между собой логически и охватывающих основные разделы курса

1. Расчет и выбор посадок;

2. Расчет гладких калибров;

3. Расчет размерных цепей;

4. Выбор измерительных средств

Составители: к.т.н. В.И. Пилинский;

доцент Ю.Н. Тальнов

Утверждено на заседании кафедры

«_3_» __апреля__2000 г.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа предназначена для закрепления теоретических знаний, приобретенных студентами при изучении курса «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения» и выполняются студентами машиностроительного, технологического и автомобилестроительного факультетов специальности 1201, 1202.

Курсовая работа служит необходимым пособием студентам для самостоятельного решения современных инженерных задач, связанных с расчетом посадок, размерных цепей, выбором допусков деталей и калибров.

Курсовая работа состоит из четырех заданий, связанных между собой логически и охватывающих основные разделы курса: 1. Расчет и выбор посадок; 2. Расчет гладких калибров; 3. Расчет размерных цепей; 4. Выбор измерительных средств.

Курсовая работа состоит из расчетно-пояснителъной записки, в которую вшивается и графическая часть. Перечень чертежей приводится в задании на курсовую работу. Все чертежи выполняется карандашом на ватмане с соблюдением требований ЕСКД. Расчетно-пояснителъная записка содержит не более 20-25 страниц размером 297х210 мм, написанных от руки. Разрешается заполнение обеих сторон листа.

2. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК

Целью данного этапа является овладение студентами методами расчета и выбора посадок гладких сопряжении.

Рассчитать посадку означает по заданным эксплуатационным требованиям к работе сопряжения определить значения допусков вала и отверстия и расположение полей допусков относительно нулевой линии.

2.1 Расчет подвижной посадки

Подвижной называют посадку, в которой гарантировано появление зазора при любом сочетании предельных размеров сопрягаемых деталей. Схема расположения полей допусков подвижной посадки показана на рис.1. Как видно,

TS = TD + Td = S_max – S_min, (2.1)

TS =0,124мм-0,040мм=0,084мм

где TD и Td – допуски отверстия и вала;

S_max и S_min – максимальный и минимальный зазоры;

TS – допуск посадки.

Для инженерных расчетов величину · можно определить следующим образом:

. (2.2)

По ближайшему меньшему табличному (табл. 2.1) значению · находим квалитет.

Таблица 2.1

Квалитет	IT5	IT6	IT7	IT8	IT9	IT10	IT11	IT12	IT13	IT14	IT15	IT16	IT17
Значения	7	10	16	25	40	64	100	160	250	400	640	1000	1600

Так как (рис.1) верхнее отклонение поля допуска вала /es/ равно минимальному зазору

, то исходя из этого можно определить поле допуска вала, выбрав его по таблицам СТ СЭВ 145-75 [1].

Расчет подвижной посадки

Задано: номинальный размер сопряжения

мм: максимальный и минимальный зазоры мкм, мкм, сопряжение выполнено в системе отверстия ( ) и при этом Td=TD. Выбрать посадку.

По формуле (2.11) подсчитываем величину а :

.

По табл. 2.1. определяем, что ближайшим меньшим является квалитет IT8 для которого а_табл = 25.

По таблицам СТ СЭВ 145-75 находим, что для IT8 = 40 мкм.

По таблицам СТ СЭВ 145-75 находим, далее, что ближайшим значением |es| к S_min = 40 мкм является |es| табл. = 40 мкм. Это соответствует полю допуска вала е7. Следовательно, в результате расчета получена посадка &90Н8/е8, для которой S_{min табл.}=40 мкм и S_{mах табл.}=106 мкм. После расчета посадки следует вычертить схему расположения полей допусков с указанием предельных размеров, зазоров и отклонений (см. рис.2).

2.2 Расчет переходной посадки

Переходные посадки используются для центрирования сопряжений и характеризуются малыми зазорами и натягами, что, как правило позволяет производить сборку при небольших усилиях (вручную или при помощи молотка).

Выбор переходных посадок определяется требуемыми точностью центрирования и легкостью сборки и разборки сопряжения. Первое из требований определяет максимальный допустимый зазор при заданном предельном значении Е_о радиального биения втулки на валу. Расчетное соотношение имеет вид:

S_{mах расч.}

, (2.11)

где К_Т = 2…5 – коэффициент запаса точности, учитывающий погрешности формы и расположения поверхностей сопрягаемых деталей, их износ и снятие неровностей при переборках.

Степень легкости сборки и разборки сопряжения с переходной посадкой определяется вероятностью P_s получения в ней зазора, которая определяется из соотношения (2.12) в предположении, что рассеяние зазоров (натягов) подчиняется закону нормального распределения:

P_s= 0,5Ф_o(Z_s), (2.12)

где Ф_o(Z_s) – функция Лапласа.

Определим значение Ф_o(Z_s)=P_s–0,5 , а затем по таблице (приложение 1) вычислим значение аргумента Z_s . Тогда величину минимального расчетного зазора определим [2] по формуле:

S_{min расч.} = S_{mах расч.}

(2.13)

Пользуясь таблицами СТ СЭВ 145-75 следует подобрать посадку так , чтобы удовлетворялись следующие условия:

S_{mах табл.} £ S_{mах расч.} ; S_{min табл.} á S_{min расч.}

Переходные посадки образуются, главным образом, сочетанием полей допусков валов I_s , K, m, и n c основными отверстиями или полей допусков отверстий J_s, K, M, N с основными валами. При этом переходные посадки применяются в квалитетах, не грубее JT8.

Выбранная посадка должна обеспечивать вероятность получения зазора в пределах заданного (допускается применение посадки, у которой расчетная величина вероятности зазора меньше заданной, но не более чем на 20%, если за единицу или 100% принять заданное значение P_s ).

Рекомендуемые значения P_s для получения требуемых условий сборки приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2.

Степень легкости сборки сопряжения	Сборка осуществляется
	Часто и вручную	Нечасто и с применением молотка	Нечасто и со значительными усилиями	Нечасто и с использованием пресса
Вероятность появления зазора в %.	95	60	20	0,5

В первом приближении номер квалитета можно определить по следующей формуле:

, (2.14)

где TS – допуск посадки.

Расчет переходной посадки

Требуется подобрать переходную посадку для установки зубчатого колеса на вал при следующих условиях: номинальный диаметр сопряжения d_H = 50мм,степень кинематической точности зубчатого колеса – 9 (радиальное биение по СТ СЭВ 641-77 Е_о = 130 мкм.), вероятность получения зазора – P_s = 20%. Коэффициент К_Т = 2.

Максимальный зазор будет равен (формула (2.11)):

S_{mах расч.}

,

S_{mах расч.}

65 мкм

По формуле (2.12) определяем вначале значение функции Лапласа, а затем по таблице (приложение 1) находим величину аргумента Z_s.

Ф_о(Z_s) = P_s - 0,5 = 0,2 - 0,5 = - 0,3 ; Ф_о(-Z_s) =- Ф_о(Z_s), то Z_s = - 0,841.

Величину минимального зазора определяем по формуле (2.13):

S_{min расч.} = S_{mах расч.}

S_{min расч}

мкм.

Знак “ - “ , полученный при S_{min расч} , свидетельствует о том, что это не зазор, а натяг.

Находим согласно (2.1) допуск посадки

TS=S_max–S_min=65–(–120)=185мкм.

Далее, по формуле (2.14) рассчитываем номер квалитета:

,

При дробном значении номера JT часто, но не всегда, принимается равноточное сопряжение: квалитет отверстия выбирается большим, чем квалитет вала. Рассматриваемому примеру удовлетворяет посадка а.?

системе отверстия

Среднее квадратичное отклонение посадки

определяем по формуле (2.3):