Расчет и выбор средств измерения для гладких цилиндрических деталей

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» Инженерная школа новых производственных технологий Направление: «Машиностроение» Отделение материаловедения   \

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине

«Метрология, стандартизация и сертификация»

Вариант №65

 

 

Выполнил

студент гр.4А51	_______________	Стебунов Р. Д.
	(подпись, дата)

Проверил

доцент кафедры ТМСПР	_______________	Алфёрова Е.А.
	(подпись, дата)

2.1

Номера задач курсовой работы

Вариант заданий	Номера задач
	1	2	3*	4	5	6	7
	Варианты задач
65	35	36	-*	37	38	39	40

 

*Исходные данные к решению третьей задачи принимаются по тексту ее решения.

 

Расчетные задачи

Посадка с гарантированным зазором

Рассчитать, выбрать посадку и построить схему расположения полей допусков из системы ISO (ИСО) для гидродинамических подшипников скольжения при исходных данных приведенных в табл. 1.

Таблица 1

№ п/п	Номинальный диаметр соединения подшипника, d, мм	Длина соединения подшипника l, мм	Частота вращения цапфы n, об/мин	Радиальная нагрузка R, кН	Масло (смазочный материал)	Rz1 (вкладыш), мкм	Rz2 (цапфа), мкм
35	150	60	2000	5	Турбинное 30	1,6	2,5

1. Определяем относительный зазор по формулам из [16]:

;	(1.1)
;	(1.2)

Где d-номинальный диаметр соединения подшипника, n- частота вращение цапфы, -окружная скорость. По (1.1) и (1.2) находим:

.

 

2. Определяем динамическую вязкость для масла «Турбинное 30»

;

(1.3)

Где  –динамическая вязкость при t_n=50° С по таблица 1.2 [16]

;

3. Находим давление приходящегося на единицу площади проекции опорной поверхности подшипника:

;

(1.4)

Где R-радиальная нагрузка, d-номинальный диаметр соединения подшипника, l-длина соединения подшипника. По (1.4) находим:

.

4. Определяем наименьшую толщину масляного слоя:

;

(1.5)

-принимается в размере 3мкм.

-коэффициента запаса надежности по толщине масляного слоя.

;

5. определяем угловую скорость:

;

(1.6)

По формуле (1.6) находим:

;

Из гидродинамической теории смазки известно, что несущая способность смазочного слоя в подшипнике определяется по формуле:

 

(1.7)

6. Определим из этого уравнения :

;

(1.8)

Вычисляем по (1.8):

;

 

Из (табл. 1.3 [16]) выбираем Х=0,5

X-относительный эксцентриситет.

7. находим значения S_опт

;

(1.8)

По формуле (1.8) определяем значения S_опт:

;

8. Определяем предельные функциональные зазоры (S_{minF ,} S_maxF)

	(1.9)
	(1.10)

=48мкм;

=3346мкм;

9. По ГОСТ 25347-2013 определяем, что ближайшей посадкой для реализации полученных расчетных значений будет посадка

Рассчитаем запас на износ S_и

Рисунок 1 Схема расположения полей допусков

Посадка с натягом

Рассчитать, выбрать и представить схему расположения полей допусков посадки с натягом с указанием размеров, отклонений из системы ISO (ИСО) при соответствующих исходных данных, которые приводятся в табл. 2.

Таблица 2

№ п/п	Передаваемая осевая сила Р, кН	Передаваемый момент Мкр, Нм	Номинальный диаметр D, мм	Диаметр отверстия пустотелого вала d1, мм	Наружный диаметр втулки d2, мм	Номинальная длина сопряжения l, мм	Материал		Метод запрессовки	Смазка
							Вала	Втулки
36	3	16	200	80	270	100	Сталь 30	Сталь 30	Механич.	–

Рассчитаем наименьший натяг, при условии отсутствия относительного смещения деталей.

;

(2.1)

Где  – удельное эксплуатационное давление по поверхности контакта, Па; D – номинальный диаметр сопряжения, мм; E_D, Е_d – модули упругости материалов соединяемых деталей (для стали Е 2,06×10¹¹ Па); С _D, С_d – коэффициенты жесткости.

 при совместном действии осевой нагрузки и крутящего момента находится по формуле:

;

(2.2)

где P – осевое усилие, Н; М_кр– крутящий момент, Н×м; D и l – номинальные диаметр и длина соединения, мм; n = 2 – коэффициент запаса прочности соединения на возможные перегрузки и воздействие вибраций; f=0.20 – коэффициент трения сцепления при распрессовке (табл. 2.3 [17]). По формуле (2.2) рассчитаем:

;

С_D и C_d рассчитываются по формулам:

	(2.3)
,	(2.4)

где: D, d₁, d₂ – соответствующие диаметры сопрягаемых деталей, мм; ,  – коэффициенты Пуассона для металлов охватывающей и охватываемой деталей (табл. 2.2 [17]). По формуле (2.3) и (2.4) найдем:

Исходя из этого по формуле (2.1) найдем наименьший расчетный натяг.

=2.24 10-6м

Рассчитаем наибольший натяг, при условии обеспечения прочности соединяемых деталей.

Для этого определим предельное допустимое удельное контактное давление.

РдопD = 0.58 ;	(2.5)
Рдопd = 0.58 ;	(2.6)

Где  и  – условный предел текучести или предел прочности сопрягаемых деталей (табл. 2.2 [17]).

По формулам (2.5), (2.6) определим предельное допустимое удельное контактное давление

РдопD = 0.58 =  Па;
Рдопd = 0.58 =  Па;

В качестве P_нб принимаем наименьшее значение P_доп­. P_нб=  Па. Максимальный допустимый расчетный натяг:

.

(2.7)

Вычисляя по формуле (2.7), находим:

Для расчёта компенсации влияния микронеровностей воспользуемся формулой для материалов с одинаковыми механическими свойствами:

k

(2.8)

где – коэффициенты, учитывающие смятие микронеровностей поверхностей отверстия и вала, приведенные в табл. 2.4 [17],  – высота микронеровностей отверстия,  – высота микронеровностей вала (табл.2.5 [17]). По (2.8) найдем:

Таким образом, значения натягов при выборе посадок:

= + =359+10=369 мкм;
= + =3+10=13 мкм

Допуск натяга определяется как:

TN= =Td+TD,

(2.9)

Определим допуск натяга по (2.9):

TN=369-13=356 мкм.

В соответствии с ГОСТ 25347–2013 принимаем посадку Æ  или

Æ  — для которой является характерным следующее:

· допуск отверстия Т D_табл= 0.115 мм;

· допуск вала Т d_табл= 0.072 мм;

· минимальный натяг N_{min табл}= 0.051 мм;

· максимальный натяг N_{max тa6л}= 0.238 мм;

· допуск посадки TN_табл = N_{max табл}–N_{min табл}= 0.187 мм

Посадка будет считаться выбранной правильно, если выполняются условия:

≤ N_{min табл} ; 13 мкм ≤ 51 мкм;

≥ N_{max тa6л} ; 369 мкм ≥ 238 мкм;

Следовательно, делаем вывод, что выбранная посадка является верной.

Рисунок 2 Схема расположения полей допусков для выбранной посадки с натягом

 

Расчет и выбор средств измерения для гладких цилиндрических деталей

Для выбранной посадки в первой или второй задаче построить схему расположения полей допусков калибров для контроля деталей сопряжения. Определить предельные и исполнительные размеры рабочих и контрольных калибров. Выполнить рабочие чертежи предельных калибров для контроля деталей принятого соединения.

Выбрано соединение Æ . По ГОСТ 25347–82 находим предельные отклонения и устанавливаем предельные размеры контролируемых изделий: D_max = 200,115мм; D_min =200,000мм; d_max =200,238мм; d_min =200,166мм. По ГОСТ 24853–81 устанавливаем допуски и предельные отклонения калибров и контркалибров и заносим в табл.3

Таблица 3 Исходные данные

Деталь	Калибры–пробки				Калибры–скобы				Контрольные калибры
	Параметры, мкм
	Z	Y	Н	α	Z1	Y1	H1	α1	НР
Отверстие 200Н9	21	0	10	4	—	—	—	—	7
Вал 200t8	—	—	—	—	12	7	14	4	7
Допуск на форму калибра, мкм	IТ2				IT3				IT1

Определяем предельные и исполнительные размеры рабочих калибров согласно табл. 1 ГОСТ 24853–81.

Наибольший предельный размер нового проходного калибра–пробки:

Наименьший размер изношенного проходного калибра–пробки:

Наибольший размер непроходного нового калибра–пробки:

Аналогично по методике из ГОСТ- 24853-81 находятся остальные значения, и заносятся в табл. 4.

Таблица 4 Предельные и исполнительные размеры калибров

Предельные размеры, мм			Исполнительные размеры, мм
Калибр–пробка	ПР	dmax=200,026 dmin=200,016 dизн=200,004	200,026-0,010
	НЕ	dmax=200,116 dmin=200,106	200,106+0,010
Калибр–скоба	ПР	Dmax=200,233 Dmin=200,219 Dизн=200,245	200,219+0,014
	НЕ	Dmin=200,159 Dmax=200,173	200,173-0,014
Контр. калибры	К-ПР	dmax=200,2295 dmin=200,2225	200,2295–0.007
	К-И	dmax=200,2485 dmin=200,2415	200,2415+0.007
	К-НЕ	dmax=200,1735 dmin=200,1665	200,1735–0.007

По ГОСТ 2015-84 по табл. 1 выбираем шероховатость для калибра пробки 0.16 калибра скобы 0.16 контрольный калибр 0.08. Рисуем схему полей допусков (Рис. 3).

Рисунок 3 Схема расположения полей допусков калибров

 

По результатам расчета в соответствии с требованиями и указаниями допуска на форму и шероховатость поверхности выполняются эскизы рабочих калибров.

Рисунок 4 Эскиз проходного калибра

Рисунок 5 Эскиз калибра скобы

---

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 358; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!