МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ИНЖЕНЕРНО – ФИЗИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Отделение  № 2

Курсовой  проект по  курсу:

  ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ,  СТАНДАРТИЗАЦИЯ

и  ТЕХНИЧЕСКИЕ  ИЗМЕРЕНИЯ

Вариант 7

                                                                                   

Новоуральск

–1995–

ВВЕДЕНИЕ...............................................................................................................................

1. ПОСАДКА С НАТЯГОМ...................................................................................................

1.1. Содержание задания и исходные данные..................................................

1.2. Определение угловой скорости и крутящего момента на валу...

1.3 Расчет посадок с натягом...................................................................................

1.4. Схема расположения полей допусков отверстия и вала................

2. ПЕРЕХОДНАЯ ПОСАДКА................................................................................................

2.1. Содержание задания и исходные данные..................................................

2.2. Расчет переходной посадки...............................................................................

2.3. Схема расположения допусков отверстия и вала...............................

3. РАСЧЕТ ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ................................

3.1. Задание и исходные данные............................................................................

3.2. Расчет посадок........................................................................................................

3.3. Эскизы посадочных мест и схема расположения допусков отверстия и вала..................................................................................................................................................

4. РАСЧЕТ КАЛИБРОВ.......................................................................................................

4.1. Задание и исходные данные............................................................................

4.1. Расчет калибров.......................................................................................................

4.2. Схемы расположения полей допусков рабочих и контркалибров.  

5. РАСЧЕТ ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ........................................................................

5.1. Задание и исходные данные к расчету......................................................

5.2. Расчет начальных параметров........................................................................

5.3. Расчет параметров зубчатого зацепления...............................................

6. РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ........................................................................................

6.1. Задание и исходные данные............................................................................

6.2. Расчет.............................................................................................................................

6.2.1. Метод полной взаимозаменяемости.......................................................

6.2.2. Вероятностный метод.......................................................................................

ЛИТЕРАТУРА........................................................................................................................

ВВЕДЕНИЕ

            Выполнение данной курсовой работы преследует собой следующие цели:

            – научить студента самостоятельно применять полученное знание по курсу ВСТИ на практике;

            – изучение методов и процесса работы со справочной литературой и информацией ГОСТ;

            –   приобретение  необходимых навыков по оформлению курсовых и аналогичных работ.

            Преимуществами курсовой работы по сравнению с другими видами обучения можно назвать практически полную самостоятельноcть студента во время ее выполнения, необходимость использования знаний не только по данному предмету, но и по многим смежным областям. 

           

1. ПОСАДКА С НАТЯГОМ

1.1. Содержание задания и исходные данные.

            По заданному вращающему моменту рассчитать и выбрать посадку с натягом, обеспечивающую как неподвижность соединения, так и прочность сопрягаемых деталей. Изобразить схему расположения полей допусков отверстия и вала.

Таблица 1

 

Число зубьев Материал Модуль переда чи m, мм Угловая скорость V, м/с Переда ваемая мощность Р, КВт
колеса z2 шестер ни z1 колесо шкив
ст 45 чугун 3 2.5 8
50 23 E=1*1011 МПа E=9*1010 МПа

 

1.2. Определение угловой скорости и крутящего момента на валу.

            Расчет производим по алгоритму, приведенному в [1].

,

где  – угловая скорость, c–1;

      m, z1, V взяты из таблицы 1.

=72 с-1.

 ,

где  Р – передаваемая мощность, КВт.

ТКР=8000/72=110 Нм.

1.3 Расчет посадок с натягом.

            Расчет и выбор посадки производится по пособию [1], т1, стр. 360–365.

 

где:      dН– номинальный диаметр сопряжения вала и шестерни; 

            dШ– диаметр шестерни;

            l  – длина сопряжения.

dН=50 мм;

dШ=69 мм;

l=56 мм.

            Определение минимального значения нормального напряжения , Па на поверхности сопряжения, обеспечивающего передачу заданной мощности.

,

где ТКР – крутящий момент, Нм;

            f  – коэффициент трения при установившемся процессе распрессовки или проворачивания – принимаем f= 0.08, т.к. это прессовая посадка;

            l – длина контакта сопрягаемых поверхностей, м.

=6.252×106 Па.

 Определение наименьшего расчетного натяга NMIN, мкм, обеспечивающего [Pmin], мкм:

,    

где Е – модуль нормальной упругости материала, Па;

      С1 и С2 – коэффициенты Ляме, определяемые по формулам:

,

 ,

где m1 и  m2 — коэффициенты Пуассона соответственно для охватываемой и охватывающей деталей; принимаем

m1=m2=0.3;

            d0 — внутренний диаметр вала – в нашем случае равен нулю.

,

.

 мкм.

            Определяем с учетом поправок  величину минимального натяга [NMIN], мкм.

,

где gШ  — поправка, учитывающая смятие неровностей кон-      тактных поверхностей деталей при образовании соединения, мкм.

,

где RaD — среднее арифметическое отклонение профиля отверстия, мкм;

            Rad — среднее арифметическое отклонение профиля вала, мкм.

            Для поверхности деталей в посадках с натягом собираемых под прессом, квалитет 6—7 и dH от 50 до 120 мкм:

RaD=1.6 мкм;

Rad=1.6 мкм.

gШ =5(1.6+1.6)=16 мкм.

[Nmin]=7+16=23 мкм.

            Определение максимально допустимого удельного давления [pmax], МПа, при котором отсутствует пластическая деформация на контактных поверхностях деталей.

            В качестве [pmax] берем  наименьшее из двух значений, рассчитываемых по формулам:

,

,

где p1 и p2 – предельное значение удельного давления соответственно для вала и шестерни;

      sm1 и  sm2 — предел текучести материалов охватываемой и охватывающей деталей, МПа.

            Для Ст 45 sm=350 МПа.

МПа;

 МПа.

Так как p2 < p1, то [pmax]=99 МПа.

            Определим необходимое значение наибольшего расчетного натяга N’max.

,

мкм.

            Определим с учетом поправок к N’max  величину максимального допустимого натяга.

                                    ,

где gуд — коэффициент увеличения давления у торцов охватывающей детали.

По рис. 1.68 [1], исходя из =1.07, принимаем  gуд=0.89.

[Nmax]=1010.89+16=105 мкм.

            Выбираем посадку.

dH=50 мм;  Nmin>22 мкм; Nmax£105 мкм.

Æ50 .

            1.4. Схема расположения полей допусков отверстия и вала.

            Схема расположения полей допусков отверстия и вала изображена на рис. 2.

Рис. 2.

2. ПЕРЕХОДНАЯ ПОСАДКА

            2.1. Содержание задания и исходные данные.

            Для неподвижного разъемного соединения назначить переходную посадку; обосновать ее назначение. Определить вероятность получения соединений с зазором и с натягом. Изобразить схему расположения полей допусков отверстия и вала.

           

            2.2. Расчет переходной посадки

            Руководствуясь пособием [1], назначаем как наиболее удобную исходя из условий сборки скользящую посадку  Æ40 .

            Данная посадка не обеспечивает достаточной прочности и  как следствие конструктивно предусмотрена шпонка. Параметры посадки:

EI=0 мкм – нижнее отклонение отверстия;

ES=25 мкм – верхнее отклонение отверстия;

es=8 мкм – верхнее отклонение вала;

ei=–8 мкм – нижнее отклонение вала.

            Максимальный натяг:

NMAX=es–EI,

NMAX= 8–0=8 мкм.

            Минимальный натяг:

NMIN=ei–ES,

NMIN=–8–25=–33 мкм.

            Далее, вычислим средний натяг:

Nc=(NMAX  + NMIN )/2,

NC= –12.5 мкм.

            Знак минус говорит о посадке с зазором.

            Допуск  отверстия:

TD=ES–EI,

TD=25 мкм.

            Допуск вала:

Тd=es–ei,

Td=16 мкм.

            Определим среднеквадратичное отклонение натяга (зазора).

,

.

            Вычислим предел интегрирования:

,

   Z=–12.5/4.946=2.51.  

            Пользуясь таблицей 1.1. [1], получим:

Ф(Z)=0.493.

            Рассчитаем вероятность натягов и зазоров:

            PN=0.5–Ф(Z),

PN=0.5–0.493=0.7 %  – т. к. Z