Нормирование показателей качества деталей машин

Министерство сельского хозяйства РФ 

Федеральное государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования  

«Курская  государственная сельскохозяйственная академия

имени профессора И.И.Иванова» 
 
 
 

     Кафедра стандартизации и сертификации 
 

     К У Р С О В  А Я     Р А Б О Т  А

     по  дисциплине: «Взаимозаменяемость» 

на тему: «Нормирование показателей качества деталей машин» 
 
 
 
 

                                          Выполнил:

                                          Студентка 2 курса 10 группы

                                          инженерного факультета

                                          П.О.Шишкин  

                                          Проверил:

                                          Старший преподаватель кафедры

                                          стандартизации и сертификации

                                          Т.В. Николаенко 
 

     Курск  2008

 

Аннотация 

     Данная  курсовая работа по дисциплине «Взаимозаменяемость» написана на тему «Нормирование показателей  качества деталей машин»

     Цель  курсовой работы - освоить принципы выбора, расчета и назначения посадок гладких цилиндрических, стандартных и других соединений, а также основы выполнения чертежей сборочных деталей и схематического изображения допусков и посадок соединений.

     Курсовая  работа состоит из пояснительной  записки и графической части. Объем пояснительной записки составляет 43 листа формата А4. В ней произведен расчет параметров посадок гладких соединений: посадки с натягом, посадки с зазором, переходной посадки; выбраны и рассчитаны посадки для подшипника качения №310, для шпоночного и шлицевого соединений, а также произведен расчет параметров резьбового соединения. Объем графической части составляет 4 листа формата A3. На листе 1 изображен сборочный чертеж, с указанием выбранных и рассчитанных посадок гладких цилиндрических и стандартных деталей. На листе 2 изображены схемы полей допусков для посадок гладких цилиндрических соединений (посадка с зазором, посадка с натягом, переходная посадка) по данным решения заданий 2 и 3, а также изображены наружное и внутреннее кольца подшипника со схемами полей допусков для их посадок - по данным решения задания 4. Для каждого соединения указаны: номинальный диаметр, предельные отклонения обеих деталей, наибольший и наименьший предельные размеры, допуски деталей, характеристики посадки. На листе 3 изображено шпоночное соединение (сопряжение деталей) и шлицевое соединение (сопряжение деталей), с указанием всех необходимых размеров с их отклонениями, а также выбранных и рассчитанных посадок - по данным решения заданий 6 и 7. Также изображены схемы полей допусков для полей допусков для посадок: шпонка-вал, шпонка-втулка, внутренний диаметр шлицевого соединения, наружный диаметр шлицевого соединения и ширина шлица, с указанием номинального размера, предельных отклонений обеих деталей, наибольшего и наименьшего предельного размера, допусков деталей и характеристик посадок. На листе 4 изображена схема полей допусков резьбового соединения (сопряжение деталей) с указанием всех необходимых параметров и размеров с их отклонениями: среднего, наружного и внутреннего диаметров, шага резьбы, предельных отклонений обеих деталей и допусков деталей по всем диаметрам - по данным решения задания 5. Подписаны наименования деталей («гайка», «болт») с указанием их стандартного обозначения.

 

     

СОДЕЖАНИЕ 

Введение………………………………………………………………………………………..5 

1 Условные обозначения……………………………………………………………………...6 

2 Расчет параметров  посадок гладких соединений…………………………………………7

2.1 Расчет посадки  с натягом…………………………………………………………………7

2.1.1 Основные  теоретические положения…………………………………………………..7

2.1.2 Выбор и расчет посадки с натягом……………………………………………………..8

2.2 Расчет посадки  с зазором…………………………………………………………………11

2.2.1 Основные  теоретические положения………………………………………………….11

2.2.2 Расчет параметров  посадки с зазором…………………………………………………12 

3 Расчет параметров переходной посадки…………………………………………………..14

3.1 Основные теоретические  положения……………………………………………………14

3.2 Расчет параметров  переходной посадки………………………………………………...15

3.3 Вероятностный  расчет переходной посадки…………………………………………....17 

4 Выбор и расчет  посадок для подшипников качения……………………………………..20

4.1 Основные теоретические  положения…………………………………………………...20

4.2 Выбор и  расчет посадок для подшипников  качения №310……………………………22

4.3 Расчет параметров  посадки внутреннего кольца подшипника  на вал………………..22

4.4 Расчет параметров  посадки наружного кольца подшипника  в корпус……………….24 

5 Выбор и расчет  посадок шпоночного соединения  ………………………………………26

5.1 Основные теоретические положения…………………………………………………...26

5.2 Исходные данные  для расчетов…………………………………………………………27

5.3 Выбор и  расчет параметров шпоночного  соединения………………………………....27 

6 Выбор и расчет  посадок шлицевого соединения………………………………………...32

6.1 Основные теоретические  положения…………………………………………………...32

6.2 Исходные данные  для расчета…………………………………………………………...33

6.3 Выбор и  расчет посадок шлицевого соединения……………………………………….34

6.3.1 Расчет параметров  посадки по внутреннему диаметру………………………………34

6.3.2 Расчет параметров  посадки по наружному диаметру………………………………...35

6.3.3 Расчет параметров  посадки по ширине шлица ………………………………………36 

7 Взаимозаменяемость  и нормирование точности крепежной  резьбы…………………...38

7.1 Основные теоретические  положения…………………………………………………...38

7.2 Исходные данные  для расчета…………………………………………………………...39

7.3 Расчет параметров резьбового соединения……………………………………………..40

7.3.1 Номинальные  значения диаметров……………………………………………………40

7.3.2 Предельные  диаметры болта…………………………………………………………...40

7.3.3 Предельные  диаметры гайки…………………………………………………………...41 

Список  использованной литературы………………………………………………………...42 
ВВЕДЕНИE 

      Повышение уровня качества продукции по-прежнему является важнейшей задачей машиностроения. Качество продукции определяется строгим соответствием требованиям нормативных документов, а именно: с требованиями по точности размеров, формы и расположения поверхностей, а также по параметрам шероховатости.

      Повышение качества выпускаемой продукции  связано с выбором необходимой точности изготовления изделий, расчетом размерных цепей, выбором шероховатости поверхностей, а также выбором допусков отклонений от геометрической формы и расположения поверхностей.

      Большое значение для развития машиностроения имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости, создание и применение надежных средств технических измерений и нормализующего контроля.

      Цель  данной курсовой работы - освоить принципы выбора, расчета и назначения посадок гладких цилиндрических, стандартных и других соединении, а также основы выполнения чертежей сборочных деталей и схематического изображения допусков и посадок соединении.

      К задачам выполнения курсовой работы можно отнести:

      •   выбор посадок гладких цилиндрических соединений:

      •   расчет параметров посадок гладких цилиндрических соединений:

      •   расчет и выбор посадки с натягом и ее параметров:

      •   расчет и выбор посадок подшипника качения №306:

      •   выбор посадок резьбового соединения и расчет их параметров:

      •   выбор посадок шпоночного соединения и расчет их параметров:

      •   выбор посадок шлицевого соединения и расчет их параметров:

      •   расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости. 
 
 
 

1 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 

D – номинальный диаметр отверстия;

d – номинальный диаметр вала;

D_max – наибольший предельный диаметр отверстия;

d_max - наибольший предельный диаметр вала;

D_min – наименьший предельный диаметр отверстия;

d_min - наименьший предельный диаметр вала;

ES, es – верхнее предельное отклонение отверстия и вала соответственно;

EI, ei – нижнее предельное отклонение отверстия и вала соответственно;

Ec, ec – координата середины поля допуска отверстия и вала соответственно;

TD, Td – допуск отверстия и вала соответственно;

T(S) – допуск зазора;

T(N) – допуск натяга;

T(S, N) – допуск зазора (натяга);

S_max, S_min – зазор в посадке соответственно максимальный и минимальный;

N_max, N_min – натяг в посадке соответственно максимальный и минимальный;

Ec, ec– координаты середины поля допуска линейного размера;

ES, es – верхнее предельное отклонение линейного размера;

EI, ei - нижнее предельное отклонение линейного размера. 
 
 
 
 

 

2 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПОСАДОК ГЛАДКИХ СОЕДИНЕНИЙ 

     2.1 Расчет посадки с натягом 

      2.1.1 Основные теоретические  положения 

      Посадки с натягом предназначены для  неподвижных неразъемных соединений (или разбираемых лишь в отдельных случаях при ремонте) соединений деталей, как правило, без дополнительного крепления винтами, штифтами, шпонками и т.п. Относительная неподвижность деталей при таких посадках достигается за счет напряжений, возникающих в материале сопрягаемых деталей вследствие действия деформаций и их контактных поверхностей. При прочих равных условиях напряжения пропорциональны натягу. В большинстве случаев посадки с натягом вызывают упругие деформации контактных поверхностей. Посадки с натягом позволяют упростить конструкцию и сборку деталей и обеспечивают высокую степень их центрирования.

      Расчет  посадок с натягом (посадок с упругой связью) выполняется с целью обеспечить прочность соединения, т.е. отсутствие смещений сопрягаемых деталей под действием внешних нагрузок и прочность сопрягаемых деталей.

      Посадка рассчитывается из условия передачи заданного крутящего момента при наименьшем (расчетном) натяге.

      При наибольшем натяге должна обеспечиваться прочность соединяемых деталей, т.е. наибольшее напряжение, возникающее в материалах деталей, не должно превышать допустимые значения, не должна разрушаться ни одна из деталей соединения и на поверхностях контакта не должно быть пластической деформации.

      При наименьшем значении расчетного натяга соединение должно надежно передавать требуемое осевое усилие и крутящий момент. 

      2.1.2 Выбор и расчет  посадки с натягом 

      ЗАДАНИЕ: Рассчитать и выбрать посадку с натягом в соединении, нагруженном крутящим моментом Mкр =1450 Н∙м. Размеры соединения: D =0,035мм; l = 0,55мм; f = 0,1; d₁ = 0мм; d₂ = 0,250мм. Детали изготовлены из стали Ст45 (µ₁ = 0,3; E₁ = 2,1∙10¹¹ Н/м²; σ₁ =3,33∙10⁸ Н/м² ) и бронза АЖН–11-6-6 (µ₂ = 0,35; E₂ = 0,9∙10¹¹ Н/м²; σ₂ = 3,43∙10⁸ Н/м²).

      РЕШЕНИЕ:

      Для заданных материалов и размеров соединяемых деталей натяг зависит от p_э - эксплуатационного удельною давления на контактных поверхностях соединения, которое определяют из условия обеспечении неподвижности соединяемых деталей при эксплуатации, т.e. из условия прочности соединения. Относительного смешения деталей в соединении при нагружении крутящим моментом М_кр не произойдет, если расчетное усилие равно или меньше возникающих на поверхности сил трения