Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра ”Технология металлов ”
Курсовая работа
Анализ качества изделия машиностроения
Вариант №14
Выполнил: студент гр. ПТМ-411
Данилов Г.Н.
Проверил: Иванов И.А.
Санкт – Петербург
2006
СОДЕРЖАНИЕ
1.Расчет и выбор посадки с натягом зубчатого колеса на вал……...…….4
2.Расчет и выбор посадок подшипников качения…………………………...7
3.Выбор основных параметров шпоночного соединения……..…………...10
4.Назначение размеров вала………………………….………………………..12
5.Анализ линейных технологических цепей………………………………….13
6.Назначение полей допусков осевых и диаметральных
размеров вала…………………………………………………………………..19
7.Выбор измерительных средств для контроля сопрягаемых
размеров под посадку с натягом……………………………………………..21
8.Назначение отклонений формы и расположения посадочных
поверхностей вала под подшипники и зубчатое колесо………………… 23
9.Назначение параметров шероховатости поверхностей вала…………...25
10.Анализ точности резьбового соединения………………………………….26
11.Анализ точности зубчатого колеса………………………………………….29
12.Рабочий чертеж вала………………………………………………………….32
13.Рабочий чертеж зубчатого колеса…………………………………………..33
14. Список литературы……………………………………………………………34
ВВЕДЕНИЕ
Целью курсовой работы является в соответствии с программой курса «Метрология, стандартизация и управление качеством» закрепить основные положения изучаемого курса, привить навыки в пользовании стандартами и справочными материалами.
Основное внимание в курсовой работе уделено оценке технического уровня типовых соединений деталей машин (гладкие, резьбовые, шпоночные и зубчатые соединения). Рассмотрены вопросы установления требований к отклонениям формы, расположения, шероховатости поверхностей, выбора измерительных приборов, а также назначения отклонений линейных размеров путем решения размерных цепей.
1.Расчет и выбор посадки с натягом зубчатого колеса на вал
1.1. Расчет функциональных натягов
Рассчитать и выбрать посадку с натягом для соединения зубчатого колеса с валом (рис.1.1) при воздействии на него крутящего момента Мкр= 850Нм. Основные данные для расчета приведены в таблице 1.1.
Рис.1.1. Общий вид вала в сборе
Т а б л и ц а 1.1
Название и размерность параметра вала и колеса |
Вал |
Зубчатое колесо |
Длина соединения L, мм
|
L = 140 |
|
Диаметр соединения (вала и отверстия ступицы), мм
|
d = D =100 |
|
Диаметр
впадин зубчатого колеса, мм |
|
d2 =180 |
Модуль упругости, Па (Н/м2)
|
Ed = 2,06 ∙ 1011 |
ED = 2,06 ∙ 1011 |
Предел текучести, Па (Н/м2)
|
σт = 34 ∙ 107 |
σт = 34 ∙ 107 |
Коэффициент Пуассона µ
|
µd = 0,3 |
µD = 0,3 |
Шероховатость поверхности, мкм |
Rzd = 5 |
RzD = 6,3 |
Величина удельного контактного эксплуатационного давления определяется при крутящем моменте:
Па,
где
Мкр – крутящий момент, Н∙м;
n = 1,7 – коэффициент запаса прочности;
f = 0,15 – коэффициент трения.
Рассчитываем коэффициенты в уравнении:
;
,
где
d1 , d2 - диаметры , мм
µd , µD – коэффициенты Пуассона для материалов вала и втулки соответственно.
Величину наименьшего натяга рассчитываем по формуле:
мкм,
Рэ – удельное эксплуатационное давление по поверхности контакта, Па;
D – номинальный диаметр соединения, мм;
ЕD, Ed – модули упругости материалов соответственно вала и втулки.
Для обеспечения прочности соединяемых деталей выполняется расчет по наибольшему допускаемому давлению, которое определяется на основе теории наибольших касательных напряжений:
- для поверхности втулки
,
Па;
- для поверхности вала
,
Па,
мкм.
Находим поправку к расчетному натягу на смятие неровностей поверхности детали URz , остальные поправки можно принять равными нулю.
мкм,
где К = 0,6 – значение поправочного коэффициента.
С учетом поправки фактические величины граничных допустимых значений натягов для выбора посадки будут равны:
мкм,
мкм.
1.2. Выбор стандартной посадки по наибольшему натягу
Исходя из условия, что натяг, обеспечиваемый стандартной посадкой
( ГОСТ 25347 – 82), должен быть меньше функционального:
,
определяем наибольшее допустимое значение верхнего отклонения вала:
мкм.
Из табл. 3 ГОСТ 25347 – 82 прил. 1 рекомендуемых посадок в системе отверстия определяем поле допуска вала. Выбрав отклонения, соответствующие этим полям допусков по табл. 7 ГОСТ 25347 – 82 и проверив выполнение неравенства, принимаем поле допуска 100s7
(es = +176 мкм, ei = +130 мкм).
Исходя из условия:
мкм
определяем верхние отклонения полей допусков основных отверстий по табл. 8 ГОСТ 25347-82, обеспечивающих выполнение неравенства. Принимаем поле допуска 100Н8 (ЕS =+ 54мкм, EI = 0) и посадку 100H8/s7