Анализ качества изделия машиностроения

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Реферат          2

1. Национальная система стандартизации НСС    3
2. Расчёт и выбор посадки с натягом      5
3. Расчёт и выбор посадок  подшипников качения   9
4. Выбор размеров и посадок шпоночного соединения   13
5. Назначение размеров вала       16
6. Размерные цепи         17
7. Назначение полей допусков осевых и диаметральных

 размеров  вала         19

8. Выбор измерительных средств для контроля размеров

вала под  посадку с натягом        20

9. Назначение допусков формы и расположения 

поверхностей  вала        21

10. Назначение  требований к шероховатости поверхностей

вала            23

11. Анализ точности резьбового соединения     25
12. Характеристика схемы сертификации и документа о

подтверждении соответствия       28

Библиографический список        30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Курсовая работа содержит 30 страниц текста, 16 рисунков, 19 таблиц и чертёж формата А3.

В курсовой работе приведена оценка технического уровня типовых соединений деталей транспортных машин: гладкие, резьбовые и шпоночные соединения, подшипники качения. Установлены требования к отклонениям формы, расположения и шероховатости поверхностей. Назначены отклонения линейных размеров с использованием, в том числе, размерных цепей. Выбраны измерительные средства. Рассмотрена предложенная схема сертификации вала и охарактеризован документ, используемый для подтверждения соответствия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Национальная система стандартизации НСС.

Привести пример стандарта (нормативного документа), используемого на вашем предприятии, дать определения стандартизации, технического регулирования и технического регламента.

 

 

ГОСТ Р 54746-2011 Железнодорожный подвижной состав. Устройства акустические сигнальные. Общие технические условия

Группа Д55

Общие технические  условия

ОКС 45.020

ОКП 31 8000

Дата введения 2012-07-01

      Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

          Сведения о стандарте

          1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным  обществом "Научно-исследовательский  и конструкторско-технологический  институт подвижного состава" (ОАО "ВНИКТИ")

          2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 45 "Железнодорожный транспорт"

          3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ  Приказом Федерального агентства  по техническому регулированию  и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 931-ст

          4 В настоящем стандарте реализованы требования технических регламентов "О безопасности железнодорожного подвижного состава" и "О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта" применительно к объекту технического регулирования - тифонам для локомотивов и моторвагонного подвижного состава:

          - содержит минимально необходимые требования безопасности;

          - устанавливает правила отбора образцов для подтверждения соответствия;

          - устанавливает методы проверки минимально необходимых требований безопасности для осуществления оценки соответствия

      Область применения

       Настоящий стандарт распространяется  на звуковые сигнальные устройства большой громкости (тифоны) и малой громкости (сигнальные свистки) для локомотивов, моторвагонного и специального подвижного состава железнодорожного транспорта и устанавливает общие технические условия.

    

 

Стандарт - документ, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. Стандарт также может содержать требования к терминологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения;

Стандартизация - деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышение конкурентоспособности продукции, работ или услуг;

Техническое регулирование - правовое регулирование отношений в области установления, применения и исполнения обязательных требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, а также в области установления и применения на добровольной основе требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и правовое регулирование отношений в области оценки соответствия;

Технический регламент - документ, который принят международным договором Российской Федерации, ратифицированным в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, или федеральным законом, или указом Президента Российской Федерации, или постановлением Правительства Российской Федерации, и устанавливает обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции, в том числе зданиям, строениям и сооружениям, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчёт и выбор посадки с натягом.
1. Рассчитать натяги и выбрать стандартную посадку с натягом
2. Обозначить посадку и поля допусков
3. Выполнить анализ полученной посадки и построить схему

 

Таблица 2.1 –  Исходные данные

Название и  размерность параметров вала и колеса	Вал	Зубчатое колесо
Длина соединения, мм	L=200
Диаметр соединения, мм	d=D = 180
Диаметр впадин зубчатого колеса, мм		d2=234
Модуль упругости, Па	E=2,06×1011
Коэффициент Пуассона	m=0,3
Предел текучести, Па	sT= 3,4×107
Шероховатость поверхности, мкм	Rzd = 8	RzD = 10
Частота вращения, об/мин	1000
Крутящий момент, Нм	10

 

2.1. Расчёт посадки

Вычисляем значения наибольшего и наименьшего натягов, которые должны удовлетворять условиям

N_minф ³ N_min    N_maxф£ N_max      (2.1)

где N_minф и N_maxф – наименьший и наибольший функциональные натяги

Значение наименьшего  натяга определяется по формуле 

      (2.2)

где  Рэ – удельное контактное эксплуатационное давление при действии крутящего момента

        (2.3)

где: п – коэффициент запаса сцепления деталей (в зависимости от соединения). Для валов с консольной нагрузкой: К=3 – установлена полумуфта; К=3,5 – звёздочка цепной передачи или шестерня; К=4 – шкив. Для промежуточных валов редукторов К=4,5.

М_кр – крутящий момент на валу, Т = 10  Нм;

D – диаметр посадочной поверхности, D = 180  мм;

L – длина посадочной поверхности, l = 200    мм;

f – коэффициент трения, f – 0,15.

Коэффициенты Ламэ С_d и С_D:

    (2.4)

   (2.5)

где d – посадочный диаметр, d = 180   мм;

d₁ – диаметр отверстия охватываемой детали (для сплошного вала d₁ = 0 мм);

d₂ – диаметр охватывающей детали, d₂ =234  мм;

m_d и m_D – коэффициенты Пуассона охватываемой и охватывающей деталей;

По формуле (2.2) имеем

 мкм

Наибольший  натяг определяется по формуле 

       (2.6)

где Р_доп – наибольшее допускаемое давление на поверхности вала или втулки.

На поверхности втулки отсутствуют пластические деформации при

P_max^вт = 0,58 s_т [1- (d/d₂)²] =0,58 ×3,4×10⁷× (1-(0,18/0,234)²) = 8051361 Па

На поверхности  вала отсутствуют пластические деформации при

P_max^вал = 0,58 s_т [1- (d₁/d)²] =0,58 ×3,4×10⁷× (1-(0,0/0,18)²) = 19720000 Па

 

Максимальный  расчётный натяг с учётом наименьшего  давления на поверхности

 мкм

Определяем  поправку на обмятие микронеровностей U, мкм

U = 2k (R_zd + R^zD) = 2×0,5 (8 +10) = 18 мкм

R_zd и  R_zD – средние шероховатости поверхностей вала и отверстия.

k – коэффициент учитывающий высоту смятия неровностей отверстия и втулки. Для сборки при нормальной температуре без смазочного материала k = 0,5.

 

Определяем  минимальный натяг N_min, мкм необходимый для передачи крутящего момента:

Р_minф = Р_minрасч + U =56 + 18 = 74   мкм

Определяем  максимальный натяг, допускаемый прочностью охватывающей детали

Р_maxф = Р_{max расx} + U = 272+18= 290 мкм

2. Выбор стандартной посадки по наибольшему натягу

Исходя из условия, что наибольший натяг должен быть меньше

функционального

N_max = es –EI < P_maxф     (2.7)

определяем верхнее отклонение вала

 es = Р_max  –EI = 290 мкм

Минимальный натяг 

N_min = ei –ES > P_minф = 74 мкм

Исходя из заданной шероховатости Rz=8 мкм, принимаем 8 квалитет точности, принимаем посадку в системе отверстия, у которой EI = 0.

Выписываем посадки

  es = 171 < 290   ei = 108 > 74

es = 273 < 290   ei = 210 > 74

Выбираем посадку с натягом, у которой

N_{min ф} ³ N_min

N_maxф £ N_max

 

Посадка

Строим схему  полей  допусков посадки

Рисунок 2.1 –  Схема посадки

 

3. Анализ посадки

Выполняем  анализ посадки и строим схему допусков

Таблица 2.2 –  Анализ посадки

Наименование	Отверстие	вал
Обозначение поля допуска	180H8	180s8
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм	ES=63 EI=0	es= 171 ei = 108
Наибольший  предельный размер, мм	Dmax = 180,063 Dmin=180,00	dmax=180,171 dmin=180,108
Допуск размера,  мм	TD=Dmax-Dmin=0,063	Td=dmax-dmin = 0,063
Наибольший  натяг, мм Наименьший  натяг, мм	Nmax = dmax-Dmin =180,171- 180,0=0,171 Nmin= dmin-Dmax = 180,108-180,063=0,045
Допуск посадки	TN=TD+Td = 0,063+0,063 = 0,126

Рисунок 2.2 –  Схема полей допусков посадки 

 

Рисунок 2.3 –  Простановка посадки на чертеже

 

 

 

 

3. Расчёт и выбор посадок  подшипников качения

 

1. Определить интенсивность нагрузки на посадочные поверхности и по ГОСТ 3325-85 подобрать посадки подшипника  228-6. Вал вращается, корпус неподвижен, вид нагружения наружного кольца – местный, внутреннего – циркуляционный, осевая нагрузка на опору отсутствует.
2. Обозначить на эскизах посадки и поля допусков
3. Выполнить анализ полученных посадок, построить схемы расположения полей допусков