Технические требования предъявляемые к точности изготовления основных деталей и соединений цилиндрического (стр. 1 из 6)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Кафедра ОКММ
«ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, МЕТРОЛОГИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ»
2006
РЕФЕРАТ
Расчетно-пояснительная записка: страниц,рисунков,таблиц,источников.
Объектпроектирования – цилиндрическийредуктор.
Цельработы – выбориобоснованиеточностныхпараметров деталей и соединений, обеспечивающих служебное назначение и качественныепоказателиизделия.
С учетом служебного назначения составлены и обоснованы технические требования, предъявляемые к точности изготовления основных деталей и соединений цилиндрического редуктора. Принята система отверстия назначения посадок, расчетным методом выбрана посадка с натягом соединения зубчатого колеса с валом, с учетом класса точности выбраны посадки подшипников качения, шпоночных, шлицевых и резьбовых соединений. Обоснована методика достижения точности сборкиузла. Назначениобоснованкомплексизмерительныхсредств дляконтролязубчатогоколесаивала.
Разработан сборочный чертеж узла, рабочие чертежи вала и шестерни, схемы расположения полей допусков соединений.
В специальной части работы выполнен анализ методов простановки размеров детали вал, а такжеизложен метод активного контроля шеек валов при шлифовании.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ. ДОПУСК, ПОСАДКА, ПРЕДЕЛЬНЫЕ КАЛИБРЫ, ПОДШИПНИК, РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ, МЕТОД ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ЗАМЫКАЮЩЕГО ЗВЕНА. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ РАЗМЕРА, ОТКЛОНЕНИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ конструкции и служебного назначения сборочной единицы
2. Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений
2.1 Выбор системы образования посадок
2.2 Выбор посадки с натягом расчетным путем
2.3 Обоснование посадок в гладких цилиндрических соединениях
3. Допуски и посадки подшипников качения
4. Посадки шпоночных, шлицевых и резьбовых соединений
4.1 Шпоночное соединение
4.2 Шлицевое соединение
4.3 Резьбовое соединение
5. Выбор и обоснование метода достижения точности сборки узла
6. Выбор, расчет и обоснование средств и методов контроля точности деталей
6.1 Расчет и выбор предельных калибров для контроля
6.2 Выбор и обоснование средств измерения зубчатых колес
6.3 Выбор и обоснование универсальных средств, для контроля детали
7. Специальная часть работы
8. Обоснование допусков формы, расположения и шероховатости поверхностей зубчатого колеса и вала
Выводы
Литература
ВВЕДЕНИЕ
В нашей стране последовательно осуществляется курс на подъем материального, 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.
1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ И СЛУЖЕБНОГО НАЗНАЧЕНИЯ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ
Редуктор силовой предназначен для изменения частоты вращения и величины крутящего момента. Вращение с входного вала передается на промежуточный посредством прямозубого зацепления зубчатых колес. Зубчатые колеса на промежуточном валу крепятся при помощи шпонок. В свою очередь с промежуточного вала вращение передается на выходной вал прямозубым зацеплением зубчатых колес. Выходным валом является зубчатое колесо, установленное на выходном валу посадкой с натягом. Все валы установлены в корпус на подшипниках качения.
Основные технические требования, предъявляемые к сборке редуктора:
обеспечить свободное вращение валов
редуктор обкатать без нагрузки в течение трех часов
Исходные данные:
масштаб 1:2.5
Подшипники:
позиция на эскизе 32 33 34
номер 217 317 218
требования к точности вращения повыш. повыш. повыш.
радиальная нагрузка Р, кН 6.3 8 10
Эксплуатационные параметры и технологические возможности сборки соединений с натягом:
позиция на эскизе 5/2
крутящий момент Т, Нм 2.5×10
осевая нагрузка F, Н .8×102
оборудование для сборки с нагревом.
стабильность технологических режимов стабил.
Шлицевое соединение (точность центрирования относительно высокая):
твердость втулки 48…55 HRC
Зубчатые колеса:
позиция на эскизе 5 6 7
модуль m, мм 8 8 6
материал Сталь 45 Сталь 40X Сталь 45
твердость 192…240HRC 48…55HB192…240HRC
скорость вращения V, м/с 8 8 12
Требования к точности параметрам при сборке (рассеивание погрешностей обработки подчиняется закону Гаусса):
обозначение на эскизе
предельные значения, мм
r (не более), % 0,1
Редуктор силовой. Корпус чугунный.
температура нагрева корпуса, 0С 40
температура нагрева зубчатых колес, 0С 75
2. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
2.1 Выбор систем 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 приходиться 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).
Так же 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.
2.2 Выбор посадки с натягом расчетным путем
Расчет посадки с натягом выполняется с целью обеспечения прочности соединения, т.е. 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 2.2.1. – 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. 2.2.1.); mA, mB – коэффициенты Пуассона.
Из вышеприведенных уравнений следует:
(
)Исходные данные:
D =0.1 м; F= 0.8×103Н;
D1=0м; ЕА =2.06×1011Па;
D2= 0.180 м; ЕВ = 2.06×1011Па;
L = 0.120 м; T = 2.5×10 Нм;
mА = 0.3; sТА =4.5×108 Па;
mВ = 0.3; sТВ =4.5×108 Па;
Определяем наименьшее удельное давление на сопрягаемых поверхностях соединения:
где f = 0.14 – коэффициент трения на сопрягаемых поверхностях при сборке соединения с нагревом втулки. Находим наибольшее удельное давление на сопрягаемых поверхностях:
где g =0.68 при (L/D)0.95
Для дальнейшего расчета принимаем меньшее из двух значений: Рmax= 122.7*106Па. Определяем коэффициенты CA и CB:
Вычисляем предельные значения натягов Nmin доп. и Nmax доп.:
