Курсовой проект по метрологии, стандартизации и сертификации

Курсовой проект, по дисциплине метрология. Полный комплект: расчётно пояснительная записка и комплект чертежей. ...

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ - 3
ВВЕДЕНИЕ - 5
1. Описание, назначение и принцип работы механизма - 6
2. Назначение посадок для десяти соединений редуктора с
построением схемы расположения полей допусков и
подбора измерительного инструмента
2.1 Соединение с зазором - 7
2.2 Соединение с натягом - 9
2.3 Соединение с подшипниками качения -11
2.4 Резьбовое соединение - 12
2.5 Шпоночное соединение - 13
3. Расчёт посадки с натягом - 14
4. Расчёт калибров - 17
5. Расчёт посадок для колец подшипников качения - 20
6. Расчёт шпоночного соединения - 23
7. Расчёт резьбового соединения - 25
8. Расчёт зубчатой передачи -27
9. Расчёт размерной цепи -29
Заключение -31
Список литературы -32

Закрепление теоретических положений курса, излагаемых на лекциях, развитие навыков использования справочного материала и умение проводить инженерные расчёты при решении типовых конструкторских и технологических задач, является основной целью настоящего курсового проекта.

В архиве заложен комплект чертежей и пояснительная записка.

Для контроля вала (болта) подойдет резьбовой калибр ГОСТ 24997-81.Шпоночное соединение-Соединение шпонки 16×8×26 с валом 3Выбираем посадку в соответствии с требованиями ЕСДППо ширине:вал: 16N9h9; втулка: 16Js9h9; По длине: 26H14h14Рисунок 7 Схема полей допусков, соединение шпонки с пазом втулкиРисунок 8 Схема полей допусков, соединение шпонки с пазом валаДля контроля шпоночной канавки подойдёт комплексный калибр ГОСТ 24111-80.Для контроля шпонки подойдёт микрометр ГОСТ 6507-90.3 Расчёт посадки с натягом Определим min и max натяг. /3/ Nрасч = , где (9)Мкр – крутящий момент по валу,l = 30 мм – ширина зубчатого венца;D = 30 мм – диаметр отверстия ступицы;f = 0,08 – коэффициент сцепления;С1, С2 - коэффициенты,зависящие от размеров, формы и материалов сопрягаемых деталей;Е1, Е2 - модули упругости: E1=2∙105 Нм2; E2=2∙1011Нм2Найдем значение коэффициента С1:C1 = + , где (10)d2 - диаметр ступицы; - коэффициент Пуассона. C1=1+307721-30772+0,3=1,65 Найдем значение коэффициента С2.C2 = - , где (11) d1 - диаметр отверстия в вале С2 = 1 – 0,3 = 0,7Рассчитаем крутящийся момент на валу:, (12)N – мощность на валуn - частота вращения валаMкр=9550∙82800=27,14 Н∙мОпределим минимальный расчётный натяг:Nminрасч=2∙27,143,14∙0,06∙0,03∙0,8∙3,872∙1011+0,72∙1011=2.5 мкмУчтем поправку на смятие неровностей контактных поверхностей:u=2k∙(RZ1+RZ2), где (13)RZ1, RZ2 - высота неровностей поверхностей отверстия и вала;k – коэффициент высоты смятия;k = 0,4; RZ1=1,6; RZ2=1,5u=2∙0,4∙1.9+1.9=3,04Полный минимальный натяг вычисляется с учётом поправки:Nmin=Nminрасч+u=2,5+15,5=18 мкм (14)Максимально допустимый натяг: Nmах = Pмах D , где (15)Pmax – контактное усилиеМаксимальное допустимое контактное усилие:Pmax = 0,58Т, (16)σT=353 МПа - предел текучести материала ступицы зубчатого колеса Pmax=0,58∙353∙1061+0,060,082=89,5 МПаNmax=89,5∙106∙0,06∙3,872∙1011+0,72∙1011=122 мкмПо функциональному наибольшему натягу выбираем посадку ∅60H7s6, и в соответствии с рекомендациями и требованиями ЕСДП.Рисунок 9 Схема полей допусков, соединение вал 4 и зубчатое колесо 5Dmax= 60.030 (мм);Dmin= 60 (мм);TD= 30 (мкм);dmax= 60.072 (мм);dmin= 60.053 (мм);Td= 30 (мкм);Nmax= 72 (мкм);Nmin= 23 (мкм);TN= 49 (мкм).4 Расчёт калибровПроизведем расчет калибров для посадки ∅60H7s6По ГОСТ 24853-81 найдем данные для расчета калибров/2, табл.28, ст.188/Калибр – пробка:Z= 4 мкм=0,004 (мм) – отклонение середины поля допускаY= 3 мкм=0,003 (мм) – допуск выхода размеровН= 5 мкм=0,005 (мм) – допуск на изготовлениеКалибр – скоба:Z1= 4 мкм=0,004 (мм) – отклонение середины поля допускаY1= 3 мкм=0,003 (мм) – допуск выхода размеровН1= 5 мкм=0,005 (мм) – допуск на изготовлениеПроизведем расчет параметров посадки ∅60H7s6:ES = 30 (мкм);EI = 0 (мкм);TD = 30 (мкм)es = 83 (мкм);ei = 53 (мкм);Td = 30 (мкм)Dmax=60,030 (мм);Dmin=60 (мм);Nmax=73 (мкм);dmax=60,083 (мм);dmin=60,053 (мм);Nmin=23 (мкм);Расчет параметров калибра-пробкиПРmax=Dmin+Z+H2 (17)ПРmax=60+0,004+0,0052=60,0065 ммПРmin=Dmin+Z-H2 (18)ПРmin=60+0,004-0,0052=60,0015 (мм)ПРизн=Dmin-Y (19)ПРизн=58-0,003=59,997 (мм);НЕmax=Dmax+H2 (20)НЕmax=58,030+0,0052=60,0325 (мм)НЕmin=Dmax-H2 (21)НЕmin=58,030-0,0052=60,0275 (мм)Расчет параметров калибра-скобыПРmax=dmax-Z1+H12 (22)ПРmax=58,083-0,004+0,0052=60,0815 (мм)ПРmin=dmax-Z1-H12 (23)ПРmin=58,083-0,004-0,0052=60,0765 (мм)ПРизн=dmax+Y1 (24)ПРизн=58,083+0,003=60,086 (мм)НЕmax=dmin+H12 (25)НЕmax=58,053+0,0052=60,0555 (мм)НЕmin=dmin-H12 (26)НЕmin=58,053-0,0052=60,0505 (мм)Рисунок 10 Схема полей допусков, калибр-пробка калибр-скоба5 Расчёт посадки для колец подшипников каченияРассчитаем и выберем посадку для колебательно нагруженного шарикового радиально-упорного однорядного подшипника 7211 (класс точности 6). Радиальная нагрузка подшипника Fr=2 кНПерегрузка 120%Находим интенсивность радиальной нагрузки по формуле/3, ст. 235/:PR=Fr∙k1∙k2∙k3b (27)k1 – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (k1=1);k2 – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале k2=1);k3 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки Fr между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки Fa на опору. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом k3=1.b=B-2∙r, (28)B – ширина подшипника. B=23(мм);r – координата монтажной фаски внутреннего или наружного кольца подшипника. r = 2 (мм).b=23-2×2=18 (мм)=0.018(м)Интенсивность радиальной нагрузки:PR=2000∙1,20.018=133 (кН/м)По /2, табл. 2, 6, стр. 287/ определяем поле допуска вала и отверстия:Поле допуска вала: k6Поле допуска отверстия: K7Посадка на внутреннее кольцо подшипника: ϕ55L6k6Посадка на наружное кольцо подшипника: ϕ100K7l6Рисунок 11 Схема полей допусков, радиально-упорного роликового однорядного подшипника 7211Рассчитаем и выберем посадку для колебательно нагруженного шарикового радиально-упорного однорядного подшипника 46210 (класс точности 6). Радиальная нагрузка подшипника Fr=2 кНПерегрузка 120%Находим интенсивность радиальной нагрузки по формуле/3, ст. 235/:PR=Fr∙k1∙k2∙k3b k1 – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (k1=1); k2 – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале k2=1);k3 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки Fr между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки Fa на опору. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом k3=1.b=B-2∙r, B – ширина подшипника. B=22(мм);r – координата монтажной фаски внутреннего или наружного кольца подшипника. r = 2 (мм).b=22-2×2=18 (мм)=0.018(м)Интенсивность радиальной нагрузки:PR=3000∙1∙1∙10.018=133 (кН/м)По /2, табл. 2, 6, стр.