Введение

Программой курса « Метрологии, стандартизации и взаимозаменяемости», является выполнение курсовой работы, цель которой проверка знаний студентов по дисциплине.

Технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной

степени определяется уровнем развития машиностроения.

Основной задачей проектирования и конструирования машин и механизмов является разработка документации, необходимой для изготовления, испытания, эксплуатации и ремонта, создаваемой конструкции,

а также модернизация существующих изделий, способствующей обеспечению

необходимой технологичности и высокого качества изделий.

Правила проектирования и оформления рабочего проекта определены стандартами и ЕСКД. От их соблюдения и строго выполнения зависит надежность и долговечность производимой техники, обеспечивается взаимозаменяемость деталей и узлов.

Такая роль взаимозаменяемости обусловлена тем, что она связывает в единое целое конструирование, технологию производства и контроль изделий в любой отрасли промышленности. Взаимозаменяемость деталей, узлов и агрегатов невозможно обеспечить без развития и применения прогрессивных методов контроля.

Стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц способствует ускорению и улучшению конструирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин.

Сборочной единицей является узел редуктора. Данный редуктор применяется для понижения оборотов передающихся от двигателя к потребителю и повышения крутящего момента на выходе.

В результате выполнения курсовой работы по дисциплине приобретается определенная самостоятельность при выборе стандартных посадок типовых сопряжений, в расчете размерных цепей, также выбор средств измерения и контроля.

1. Расчёт гладких цилиндрических сопряжений

Для гладких цилиндрических сопряжений  210 H9/d11 ; 67H5/js 5 ; по­строить схемы расположения полей допусков, рассчитать предельный размеры сопрягаемых деталей, зазоры (натяги) табличные и вероятные, допуск посадки, для переходных посадок – вероятность получения зазоров (натягов).

1.1 Расчёта посадки с зазором

Рассчитываем предельные размеры отверстия 210 H9/d11.

По ГОСТ 25346 определяем значения допуска T_D= 115 мкм и основного (верхнего) отклонения EI = 0 мкм.

Нижнее отклонение будет равно:

ES = EI +T_D = 0 + 115 = 115 мкм.

Предельные размеры отверстия:

D_min = D_ном + EI = 0 + 210 = 210 мм;

D_max = D_ном + ES = 210 + 0,115 = 210,115 мм.

Рассчитываем предельные размеры вала Ø210d11.

По ГОСТ 25346 определяем значения допуска T_d = 290 мкм и основного (верхнего) отклонения es = -170 мкм.

Верхнее отклонение будет равно:

es = ei + T_d = -170 - 290 = -460 мкм.

Предельные размеры вала:

d_min = d_ном + ei = 210 + (-0.460) = 209.54 мм;

d_max = d_ном + es = 210 + (-0,170) = 209,83 мм.

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей и рассчитываем предельные значения табличных зазоров (натягов).

S_max = D_max – d_min = 210.115 – 209.54 = 0.575 мм;

S_min = D_min – d_max = 210 – 209.83 = 0.17 мм;

S_cp = (S_max + S_min)/2 = (0.575 + 0.17)/2 = 0.373 мм.

Рассчитаем стандартное отклонение сопряжения:

где _N – стандартное отклонение сопряжения.

Принимаем нормальные законы распределения случайных размеров и рассчитываем предельные значения вероятных зазоров:

Рисунок 1-Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей

S_max.вер.= S_cp + 3;

S_min.вер.= S_cp – 3;

S_max.вер. = 0.373+ 0.1557 = 0.529 мм;

S_min.вер. = 0.373 – 0.1557 = 0.217 мм

1.2 Расчёта переходной посадки

Рассчитываем предельные размеры отверстия Ø67H5/j_s5.

По ГОСТ 25346 определяем значения допуска T_d= 13 мкм и основного (верхнего) отклонения EI = 0 мкм.

Нижнее отклонение будет равно:

ES = EI – T_d = 0 - 13 = 13 мкм.

Предельные размеры отверстия:

D_min = D_ном + EI = 67 + 0 = 67 мм;

D_max = D_ном + ES = 67 + 0,13 = 67,013 мм.

Рассчитываем предельные размеры вала Ø80h7.

По ГОСТ 25346 определяем значения допуска Т_d = 13 мкм и основного (верхнего) отклонения es = T_d /2 = 13/2 = 6.5 ≈ 6мкм.

Верхнее отклонение будет равно:

ei = -es = 6 мкм.

Предельные размеры вала:

d_min = d_ном - ei = 67 – 0,006 = 66,994 мм;

d_max = d_ном + es = 67 + 0,006 = 67,006 мм.

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей и рассчитываем предельные значения табличных зазоров (натягов).

S_max = D_max – d_min = 67,013 – 66,994 = 0,019 мм;

N_max = d_max – D_min = 67,006 – 67 = 0,006 мм

D_cp = (D_max + D_min)/2 = (67,013 + 67)/2 = 67,0065 мм;

d_cp = (d_max + d_min)/2 = (67,006 + 66,994)/2 = 67 мм

Допуск посадки

T_(S,N) = T_D + T_d = 13 + 13 = 0,026 мм

Принимаем нормальный закон распределения размеров и рассчитываем предельные значения вероятных зазоров (натягов). В рассматриваемом сопряжении

D_cp >d_cp,

поэтому в данном сопряжении будет большая вероятность возникновения зазоров.

Рассчитываем математическое ожидание и стандартное отклонение зазоров:

М_s= D_ср – d_ср = 67,0065 – 67 =0,0065 мм

_.

Примечание. Если средний диаметр отверстия меньше среднего диаметра вала, то в сопряжении будет большая вероятность возникновения натягов. Если средний диаметр отверстия равен среднему диаметру вала, то в сопряжении будет одинакова вероятность возникновения зазоров и натягов. Математическое ожидание зазоров и натягов в этом случае равно нулю.

Рисунок 2- Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей

При применении переходных посадок в сопряжениях возможны зазоры или натяги. Поэтому рассчитываем вероятность их получения. Для определения площади, заключённой между кривой Гаусса, выбранными ординатами и осью абсцисс (на рис.5 заштрихована площадь, определяющая процент зазоров), удобно использовать табулированные значения функции.

,

где .

В данном примере

х = M_S = 6,5 мкм;

_(S,N) = 73,06мкм.

Тогда

z = M_S/ _(S,N) = 6,5/3,06 = 2,124 мкм;

Ф(z=2,124) = 0,4830 = 48,3 %

Рисунок 3- Распределение вероятных зазоров (натягов)