Взаимозаменяемость гладких соединений, подшипников качения, размерных цепей

 

Курсовая  работа

По  курсу

Взаимозаменяемость

Чертеж  №4, Вариант №49

 

 

 

МАИ           Кафедра 207

 

 

 

                                                              Выполнил студент гр. 02-205

                                                              Сударенков Антон

                                                              Консультант доц. каф. 207

                                                              Ускова Зоя Ивановна

 

 

 

 

Москва 2010

Содержание

 

1. Задание стр.3
2. Решение 1 задания стр.4
3. Решение 2 задания стр.19
4. Решение 3 задания стр.26
5. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание

 

1.Взаимозаменяемость гладких соединений:

а) назначить  посадки по размерам 90 мм 68 мм;

б) выбрать  посадку по предельным зазорам (натягам) N_нб=178, N_нм=70 мкм                             для размера    96 мм;

в) выбрать  измерительное средство для сопрягаемых диаметров.

2. Взаимозаменяемость  подшипников качения:

а) рассчитать и образовать посадки по наружному  и внутреннему кольцам подшипника. Подшипник № 319, класс 4, радиальная нагрузка 12 кН, позиция подшипника по чертежу 2;

б) выполнить  схемы расположения полей допусков, подсчитать предельные размеры и  величины зазоров и натягов;

в) оформить рабочий и сборочный чертеж деталей, сопрягаемых с подшипником, и  проставить на них необходимые размеры  и допуски.

3. Взаимозаменяемость  размеров, входящих в размерные  цепи:

а) Составить  схему размерной цепи (размеры  представить в соответствии с  чертежом, округлив их до стандартных  значений);

б) Рассчитать допуски на составляющие звенья по заданному допуску и замыкающее звено 1000 мкм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение 1

 

1А 

Взаимозаменяемость  – свойство независимо изготовленных  элементов конструкций заменять  себе подобных без дополнительной обработки  с сохранением функционального  назначения изделия.

Виды, по которым  различают взаимозаменяемость:

• Геометрическая

- полная взаимозаменяемость (100%) - практически обеспечивается определением взаимозаменяемости

- неполная – требует либо  допущения риска образования  браков в процессе изготовления (теоретика - вероятностный метод)

- внешняя

- внутренняя

• Функциональная – все действия технического процесса направлены на обеспечение точности заданных параметров проектируемого изделия

Метод регулирования  – когда неполная взаимозаменяемость обеспечивается дополнительными элементами: регулирующими кольцами, шайбами, прокладками.

• Метод групповой (селективной) сборки.
• Метод пригонки – дополнительная обработка элементов конструкций по месту.

Преимущества  взаимозаменяемости:

• Облегчает и сокращает сроки ремонтных работ
• Сокращает сроки проектирования новых изделий
• Способствует специализации и кооперации производства
• Способствует определению выборки при испытании изделия
• Улучшает условия торговли

Условия обеспечения  взаимозаменяемости

• Правильный выбор и  назначение допусков и посадок
• Соответствие точности заданной на чертеже требованием стандарта
• Правильный выбор средств измерения
• Обеспечение точности технологического процесса

Основные  определения взаимозаменяемости:

Вал – всякая охватываемая деталь.

Отверстие –  всякая охватывающая деталь.

                                                     

 

 

                   Вал                                                      Отверстие

 

Размер –  значение физической величины, выраженное в узаконенных единицах: m, кг, с, К, Kg, A, моль.

Основной  размер – размер, который является расчетным и задается конструктором (номинальный размер).

Вал	Отверстие
dном номинальный размер	Dном
dнб предельный размер	Dнб
dнм предельный размер	Dнм
dдейств действительный размер	Dдейств
еs верхнее предельное отклонение	ES
ei нижнее предельное отклонение	EI

 

Действительный  размер – это размер, полученный в результате обработки с допустимой погрешностью.

Предельные  отклонения:

ES(es) = D_нб-D_ном = d_нб-d_ном

EI(ei) = D_нм-D_ном = d_нм-d_ном

Предельные  отклонения могут быть как положительными, так и отрицательными и их размер может быть равен 0.

T – допуск – заранее предусмотренная погрешность обработки.

T_о = D_нб-D_нм = ES-EI

T_в = d_нб-d_нм = es-ei

Допуск посадки

T_пос = T_о+T_в

Посадки –  соединение вала и отверстия, в результате которого обеспечиваются заданные значения зазоров и натягов.

Может изображаться графически в виде нулевой линии  и полей допусков сопрягаемой  детали.

Зазор (S) — разность между размерами отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала.

Натяг (N) — разность между размерами вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.

Нулевая линия  – отрезок на плоскости соответствующий  основному размеру и служащий для отсчета предельных отклонений ограничивается двумя нулями.

Поле допуска  – часть плоскости ограниченная верхними и нижними предельными  отклонениями.

Посадки –  делятся на подвижные и неподвижные  посадки.

Подвижные посадки  с зазором (S) – при образовании посадки с зазором обеспечивается относительное перемещение сопрягаемых деталей в горизонтальном и осевом направлениях.

Самый большой  зазор обеспечивается, когда на сборке встречаются самое большое отверстие  и самый маленький натяг.

S_нб=ES-ei=D_нб-d_нм

S_нм=EI-es=D_нм-d_нб

Допуск посадки  – длина допусков сопрягаемых  деталей, определяет точность соединения

T_пос = Т_о+Т_в

S_нб = ES-ei = D_нб-d_нм

S_нм = EI-es = D_нм-d_нб

T_S  (допуск зазора) = (ES-ei)-(EI-es) = (D_нб-d_нм)-( D_нм-d_нб)

Неподвижные посадки:

• С натягом
• Посадки переходные

В посадке  с натягом обеспечиваются условия при которых не допускается относительное перемещение сопрягаемых деталей (ни в осевом, ни в радикальном направлении).

Обычно посадки  с натягом организуются под прессом, либо при t-ных воздействиях.

Если при  организации посадки с зазором  всегда размеры отверстия больше размеров вала до сборки, то есть поле допуска отверстия располагается  выше поля допуска вала для посадки  с натягом до сборки размеры отверстия  меньше размеров вала, то есть поле допуска  отверстия располагается ниже поля допуска вала относительно нулевой  линии.

Если посадки  с зазором можно собирать и  разбирать неограниченное количество раз, то посадки с натягом этого  не допускают.

N_нб = d_нб – D_нм = es - EI 

N_нм = d_нм – D_нб = ei - ES

T_N (допуск натяга) = (d_нб – D_нм)-( d_нм – D_нб) = (es - EI) – (ei - ES) = T_о + T_в

Посадки неподвижные  переходные также соединения можно  подвергать переборке неограниченное количество раз.

Единые системы  допусков и посадок (ЕСДП) – совокупность рядов допусков и посадок, закономерно  построенных на основе опыта теоретических  и экспериментальных исследований оформленных в виде стандартов.

ГОСТ 25347 – 89 Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки.

ГОСТ 25346 – 89 ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основные отклонения.

Распространяется  на 4 диапазона:

1. От 1мм
2. От 1мм до 500мм
3. От 500мм до 3125мм
4. От 3125мм до 10000мм

Признаки  ЕСДП на примере II диапазона:

1. интервалы размеров (13 интервалов)

Интервал  выбирается, чтобы T_D определялся средним значением из интервала

 D_ср =

T_Dср отличается от T_Dнб и T_Dнм не более чем на 8%

2. Единица допуска i, мкм – мера точности

i = 0,45 + 0,001D_ср

Сопрягаемые детали, выполняемые с одной и  той же точностью, имеют один и  тот же допуск.

3. Ряды точности IT (международный допуск) – квалитет

Ряд точности: определяют требуемую ступень точности деталей для выполнения своих функций.

Существуют 18 рядов точности. IT01, IT1, IT2, IT3 … IT17, (IT18)

(IT18) для изделий из пластмассы

Величина  допуска в квалитете определяется как произведение T=a*i

a=const имеющая собственное значение в каждом квалитете.

• Значение a через каждые 5 квалитетов начиная с 6 увеличивается в 10 раз
• Величина допуска при переходе от квалитета к квалитету изменяется на 60% или в 1,6 раза
• Точность возрастает с уменьшением порядкового номера квалитета

Допуск увеличивается  – точность уменьшается, точность увеличивается  – допуск уменьшается

IT	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
a	7	10	16	25	40	64	100	160	250	400	640	1000	1600

 

IT01-IT1 – меры

IT2-IT3 – образцовое средство измерения (СИ)

IT3-IT4 – эталоны

IT4-IT5 – точное приборостроение

IT5-IT6 - приборостроение

IT6-IT7 – машиностроение

• IT6-IT7 авиационная и ракетно - космическая техника
• IT7-IT8 общее машиностроение
• IT6-IT8 сопрягаемые размеры
• IT9-IT11 свободные размеры
• IT11-IT12 необрабатываемые размеры

IT12-IT16 грубые размеры

4. Основные отклонения – основным называют одно из 2ух предельных отклонений ближе расположенное к нулевой линии.

Всего установлено по 28 основных отклонений для валов и отверстий.

Обозначаются латинскими буквами, заглавными для отверстий и прописными для валов.

Основное отклонение определяют положение  поле допуска относительно основной или ЕСДП обладает свойством симметрии.

Среди основных отклонений выделяют 2:

Hh и JS js

H(h) – основные отверстие и вал

JS(js) симметричные отклонения

ES = +T_о/2

еs = +T_в/2

EI = -T_о/2

ei = -T_в/2