Инженерные методы расчета и назначения геометрических показателей качества деталей
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Введение
Цель курсовой работы - обучение инженерным методам расчета и назначения геометрических показателей качества деталей и обозначению их в технической документации.
При выполнении работы изучаются и используются основные нормативно-технические документы (ГОСТ, стандарты ЕСКД) и методики по расчету и назначению допусков и посадок типовых соединений деталей машин. В расчетах используется система единиц СИ.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Произвести расчет курсового проекта согласно исходных данных.
Исходные данные (рис. 1): шестерня 8 свободно вращается на валу 2 при отключенной полумуфте 7. При включении кулачковой полумуфты 7 вращение от шестерни 8 передается шлицевому валу 2, вращающемуся в подшипниках 5 и 11, и шестерне 6.
. Исходные данные для расчета посадки с натягом, сопряжение деталей 8 - 9.
Вариантd1, ммd, ммd2,ммl, ммRaD, мкмRad, мкмМк, Н мF,Нf454555120450,63 1,25 30000,17
Примечание. Материал детали 9: БрОФ10-1; ?=0,33; Е=0,9105 МПа; ?Т=200 МПа.
Материал детали 8: Сталь 40Х; ?=0,30; Е=2105 МПа; ?Т=800 МПа. Запрессовка механическая со смазкой; k1 =0,2; k2 =0,6; tpD = tpd = t.
. Исходные данные для расчета переходной посадки, сопряжение деталей 12 - 13.
Вариант45Fr, мкм80kT2d, мм112
. Исходные данные для расчета посадки с зазором, сопряжение деталей 2 - 9.
Вариантd, ммl, ммRaD, мкмRad, мкмm, Пa сn, c-1R, Нkжт4545451,251,02110-332570044. Исходные данные для выбора посадок шарикоподшипника 5 с валом 2 и стаканом 3.
Вариант45d, мм45FR, кН30
. Параметры размерной цепи.
ВариантА1А2А3А4А5А6А7А8А9А10А?EsА?EiА?451925251001966188651+0,59-0,31
Примечание.
Нижнее предельное отклонение ширины подшипников качения EiA1= EiA5= - 0,12 мм.
. Сопрягаемые детали для деталировки.
Вариант45Позиции деталей 8, 9
Рис. 1 - Узел к заданию: 1-крышка; 2-шлицевой вал; 3-стакан; 4-корпус; 5-шарикоподшипник; 6-шестерня; 7-кулачковая полумуфта; 8-шестерня; 9- втулка; 10 - распорная втулка; 11-шарикоподшипник; 12-корпус; 13-стакан; 14-крышка
1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДКИ С НАТЯГОМ
Наименьший функциональный натяг определяется из условия обеспечения прочности соединения с учетом поправок и в зависимости от вида нагружения рассчитывается по формуле при нагружении крутящим моментом (Мк)
(1)
где индексы D и d относятся к деталям типа отверстия и вала;
(2)
(3)
m- коэффициент Пуассона;
E - модуль упругости; - длина соединения;,d1- наружный и внутренний диаметры деталей типа вала (для сплошного вала d1 =0);- наружный диаметр детали типа отверстия;- коэффициент трения, зависящий от направления смещения деталей, их материала, шероховатости, принятой технологии сборки и т.д.;- поправка, учитывающая смятие неровностей посадочных поверхностей деталей при сборке
1+(55/120)
СD= ????- +0,3=1,8
-(55/120)
+(45/55)= ----- -0,33 = 4,71
-(45/55)
(4)
при расчете принять, что Rz 4Ra ,k2- коэффициенты, учитывающие смятие неровностей=2*(0,2*4*0,63+ 0,6*4*1,25) =7,008 мкмпоправка, учитывающая различие температур сборки и работы, а также различие коэффициентов линейного расширения деталей=0 мкм- поправка, учитывающая деформацию деталей от действия центробежных сил (имеет значение только для крупных деталей с диаметрами порядка 500мм, большими массами и скоростями.)= 0 мкм= [6000*(1.8/200000+4,71/90000)/(3,14*0,17*45*55]+7,008=62мкм
Наибольший функциональный натяг определяется из условия обеспечения прочности сопрягаемых деталей по формуле
, (5)
где pдоп - меньшее из допускаемых давлений на посадочных поверхностях деталей, при котором отсутствует пластическая деформация;
- для детали типа отверстия,
- для детали типа вала; (6)
?Т - предел текучести материала деталей при растяжении.
Рдоп ? 0,58*800*[1-(55/120)] = 367Мпа
Рдоп ? 0,58*200*[1-(45/55)] = 38,4 Мпа
Рдоп = 38,4Мпа;F = 38,4*55*(1,8/200*10 + 4,71/90*10) = 129 мкм
Наибольший NmaxF и наименьший NminF функциональные (расчетные) натяги обеспечивают прочность деталей при их сборке и прочность соединения при эксплуатации. По значениям функциональных натягов определяются функциональный ТNF, конструкторский TNк и эксплуатационный TNэ допуски посадки:
ТNF= NmaxF - NminF, (7)к= ТNF - TNэ, (8)э=30% ТNF. (9)
ТNF =129- 62= 67мкм
ТNЭ = 0,3*67 = 20,1мкм= 67 -17,7 = 49,3 мкм
Так как TNк=TD+Td, то, в первом приближении, допуск отверстия
(10)
= 0,5*49,3 = 24,65 мкм
Этот допуск отверстия получен в предположении, что отверстие и вал данного соединения изготовляются по одному квалитету. При подборе посадки допуск отверстия может быть несколько изменен, так как в посадках, рекомендованных ГОСТ 25347-82, отверстие и вал могут изготавливаться по разным квалитетам. Однако в любом случае допуск посадки не должен значительно отличаться от рассчитанного допуска посадки.
По величине допуска отверстия и его номинальному диаметру выбирается квалитет отверстия по табл. 1.8 [2] (ГОСТ 25346-82) и подбирается посадка по табл. 1.49 [2] (ГОСТ 25347-82) из числа рекомендованных.
Выбираем по табл 1.8 [2] 7 квалитет.
По табл 1.49 [2] выбираем посадку ( единственная, которую можно выбрать из таблицы по полученным значениям натягов).
H7/u7= 117мкм, Nmin = 57мкм,
Она должна обеспечивать запас прочности деталей при сборке Nзс:
зс = NmaxF - Nmax, (11)
запас прочности соединения при эксплуатации Nзэ:
зэ= Nmin - NminF (12)
и удовлетворяющая условиям: 1) Nзэ> Nзс 2) Nзэ maxзс =129-117 = 12мкм,зэ = 57-62 = -15 мкм.
Условие (1) не выполняется следовательно посадку выбираем по стандартным полям допусков выбираем посадку 55