Технические требования предъявляемые к точности изготовления основных деталей и соединений цилиндрического Анализ конструкции (стр. 1 из 6)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра ОКММ
«ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, МЕТРОЛОГИЯ
И СТАНДАРТИЗАЦИЯ»
РЕФЕРАТ
Расчетно-пояснительная записка: 35 страниц, 9 рисунков, 3 таблицы.
Объект проектирования – цилиндрический редуктор.
Цель работы – выбор и обоснование точностных параметров деталей и соединений, обеспечивающих служебное назначение и качественные показатели изделия.
С учетом служебного назначения составлены и обоснованы технические требования, предъявляемые к точности изготовления основных деталей и соединений цилиндрического редуктора. Принята система отверстия и вала назначения посадок, расчетным путем выбрана посадка с натягом соединения 8/4 с учетом класса точности выбраны посадки подшипников качения, шпоночных, шлицевых и резьбовых соединений. Обоснована методика достижения точности сборки узла. Назначен и обоснован комплекс измерительных средств для контроля зубчатого колеса 5 и вала 4.
Разработан сборочный чертеж узла, рабочие чертежи вала и шестерни, схемы расположения полей допусков соединений.
Технические требования. Допуски, посадки, предельные калибры, подшипники, размерные цепи, метод достижения точности замыкающего звена, предельные отклонения размера, отклонения расположения поверхности.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Анализ конструкции и служебного назначения сборочной единицы
1. Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений
1.1. Выбор системы образования посадок
1.2. Выбор посадки с натягом расчетным путем
1.3. Обоснование посадок в гладких цилиндрических соединениях
2. Допуски и посадки подшипников качения
3. Посадки шпоночных, шлицевых и резьбовых соединений
4. Выбор и обоснование метода достижения точности сборки узла
5. Выбор, расчет и обоснование средств и методов контроля точности деталей
5.1. Расчет и выбор предельных калибров для контроля
5.2. Выбор и обоснование средств измерения зубчатых колес
5.3. Выбор и обоснование универсальных средств для контроля детали
5.4. Средства и методы автоматизации контроля размеров
6. Специальная часть работы
7. Обоснование допусков формы, расположения и шероховатости поверхностей зубчатого колеса и вала
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
В нашей стране последовательно осуществляется курс на подъем материального и культурного уровня жизни народа на основе динамического профессионального развития общественного производства и повышения его эффективности, ускорения научно-технической революции, роста производительности труда, улучшения качества работы.
В машиностроении созданы и освоены новые системы современных и надежных эффективных машин для комплексной автоматизации производства, непрерывного совершенствования конструкции машин. Большое значение для развития производства имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости, создания и применения технологически надежных средств технических измерений и контроля.
Одной из важных задач экономического и социального развития страны в условиях рыночной экономики является ускорение темпов развития машиностроения, при этом для повышения качества и эффективности производства важная роль отводится вопросам стандартизации и совершенствования метрологического обеспечения при изготовлении изделий, и эта роль в значительной мере повышается в связи с необходимостью внедрять стандарты ПСО серия 9000 по качеству продукции и маркетинг для обеспечения конкурентоспособности на мировом рынке.
АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ И СЛУЖЕБНОГО НАЗНАЧЕНИЯ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ
Редуктор силовой предназначен для изменения частоты вращения и величины крутящего момента. Входной вал редуктора представляет собой вал-шестерню. Вращение со входного вала передается на промежуточный посредством косозубого зацепления двух пар зубчатых колес. Зубчатые колеса на промежуточном валу крепятся при помощи шпонок. В свою очередь промежуточный вал – это также вал-шестерня, который передает вращение на двухвенцовое зубчатое колесо выходного вала, соединенного с ним посадкой с натягом. Выходным звеном является зубчатое колесо, установленное на выходном валу посадкой с натягом. Выходным звеном является зубчатое колесо, установленное на выходном валу посадкой с натягом за корпусом редуктора. Все валы установлены в корпусе на подшипниках качения.
Основные технические требования предъявляемые к сборке редуктора:
- обеспечить свободное вращение валов;
- редуктор обкатать без нагрузки в течении трех часов.
Исходные данные:
- вариант РЦ - 4
- масштаб 1:2
Подшипники:
- позиция на эскизе 23 22 21
- номер 212 216 316
- требования к точности вращения норм. норм. повыш.
- радиальная нагрузка Р, кН 4 6,3 8
Эксплуатационные параметры и технологические возможности сборки соединений с натягом:
- позиция на эскизе 5/4
- крутящий момент Т, Нм 3×103
- осевая нагрузка F, Н 8×102
- оборудование для сборки с охлажд.
- стабильность технологических режимов стабил.
Шлицевое соединение (точность центрирования относительно высокая):
- твердость втулки 260…285 НB
Зубчатые колеса:
- позиция на эскизе 6 5 7
- модуль m, мм 5 6 5
- материал Сталь 40Х Сталь 45 Сталь 40Х
- твердость, НВ 200…220 192…240 200…220
- скорость вращения V, м/с 8 5 8
Требования к точности параметрам при сборке (рассеивание погрешностей обработки подчиняется закону Гаусса):
- обозначение на эскизе в)
- предельные значения, мм 0,03-0,5
- r (не более), % 0,1
Редуктор силовой. Корпус чугунный.
- температура нагрева корпуса, 0С 35
- температура нагрева зубчатых колес, 0С 65
1.1 ВЫБОР СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПОСАДОК
Выбор системы отверстия или вала для той или иной посадки определяется конструктивными, технологическими и экономическими соображениями. Система отверстия является в большинстве случаев предпочтительней, поскольку обуславливает значительное уменьшение номенклатуры режущего и мерительного инструментов, и, следовательно, более экономична по сравнению с системой вала. Однако в отдельных случаях приходится применять систему вала:
- когда заданную точность охватываемой детали (вала, оси) можно обеспечить их калиброванных прутков без обработки резанием;
- если имеется несколько соединений с разными по характеру посадками на одном и том же валу;
- при использовании в соединениях стандартных изделий, изготовленных по системе вала (шпоночное соединение, соединение наружного кольца подшипника с отверстием в корпусе).
Также важно правильно выбрать допуски сопрягаемых размеров соединения, поскольку от этого зависит, с одной стороны, качество и долговечность работы соединения, а с другой стороны стоимость и производительность изготовления деталей.
1.2 ВЫБОР ПОСАДКИ С НАТЯГОМ РАСЧЕТНЫМ ПУТЕМ
Расчет посадки с натягом в соединении 5/4 выполняется с целью обеспечения прочности соединения, т.к. отсутствия смещения сопрягаемых деталей под действием внешних нагрузок, а также обеспечения прочности этих деталей в процессе сборки соединения. На рисунке 1 изображена схема для расчета посадки с натягом.
Рисунок 1 - Расчетная схема посадки с натягом
Величина натяга N, возникающего при сборке соединения, определяется зависимостью:
, где NА – деформация растяжения поверхности втулки;NВ – деформация сжатия поверхности вала.
Из задачи определения напряжений и деформаций в толстостенных цилиндрах (задача Ляме) известны зависимости:
; 
,где P – давление на поверхности контакта вала и втулки, Па;
D – номинальный диаметр соединения;
EA, EB – модули упругости материала втулки и вала;
CA, CB – коэффициенты, определяемые по формулам:
; 
,где D1, D2 - размеры деталей соединения, м (см. рис.1);
mA, mB – коэффициенты Пуассона.
Из вышеприведенных уравнений следует:
(
)Исходные данные:
D = 0,100 м; F= 8×102Н;
D1= 0; ЕА = 2,06×1011Па;
D2= 0,160 м; ЕВ = 2,06×1011Па;
L = 0,180 м; T = 3×103 Нм;
mА = 0,300; sТА =3,53×108 Па;
mВ = 0,300; sТВ =3,53×108 Па;
Определяем наименьшее удельное давление на сопрягаемых поверхностях соединения:
,где f = 0,14 – коэффициент трения на сопрягаемых поверхностях при сборке соединения с охлаждением.
Находимое наибольшее удельное давление на сопрягаемых поверхностях:
где g = (L/D)0,95 = (0.180/0,100)0,95=1,75.
Для дальнейшего расчета принимаем меньшее из двух значений:
Рmax= 2,18*108Па.
Определяем коэффициенты CA и CB:
Вычисляем предельные значения натягов Nmin доп. и Nmax доп.:
Определяем величину поправки, учитывающей величину смятия микронеровностей поверхностей вала и втулки при сборке соединения: