Курсовая работа

Министерство общего образования

Российской Федерации

Воронежская государственная лесотехническая

академия

Кафедра технологии конструкционных материалов

Курсовая работа

По дисциплине

«Метрология, стандартизация и сертификация»

Пояснительная записка

Студент 234группы Иммель Н.Н.

Руководитель курсовой работы

ассистент Матьяж В.А.

ВОРОНЕЖ 2004

Министерство образования Российской Федерации

Воронежская государственная лесотехническая академия

(ВГЛТА)

Кафедра технологии конструкционных материалов

Курсовая работа

По дисциплине

«Метрология, стандартизация и сертификация»

Пояснительная записка

ТКМ-234.05

Студент 234группы Иммель Н.Н.

Руководитель курсовой работы

ассистент Матьяж В.А.

ВОРОНЕЖ 2004

УДК 531.7+658.516+658.562

РЕФЕРАТ

Курсовая работа содержит 41с. текста, 15 рис., 12 таблиц, 9 использованных источников

СОЕДИНЕНИЯ ГЛАДКИЕ, ШПОНОЧНЫЕ, РЕЗЬБОВЫЕ, ДОПУСКИ, ПОСАДКИ, ПРИБОРЫ, РАЗМЕРЫ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИЗМЕРЕНИЯ, РАЗ¬МЕРНЫЕ ЦЕПИ.

Цель работы: научитсья определять предельные отклонения, предельные размеры, допуски и посадки гладких цилиндрических, шпоночных, шлице¬вых и резьбовых соединений; выполнить расчеты размерных цепей; нау¬читься обозначать на чертежах и эскизах допуски и посадки; уметь выбирать универсальные средства для контроля размеров деталей; освоить выполнение рас¬четов предельных и исполнительных размеров гладких рабочих предель¬ных калибров для контроля валов и отверстий.

Метод выполнения работы состоит в решении задач индивидуального зада¬ния с использованием таблиц и ГОСТов, ЕСДП и других нормативных документов, сведенных в приложениях.

Результатом выполнения работы являются: найденные величины предель¬ных отклонений, предельных размеров, допусков, видов и параметров поса¬док различных соединений; построенные схемы расположения полей допус¬ков, выбранные универсальные средства для контроля размеров деталей, входящих в соединения; выполненные эскизы и чертежи различных соедине¬ний и деталей с указанием шероховатости поверхностей и параметров откло¬нений формы; выполненный расчет допусков размеров, входящих в размер¬ные цепи.

СОДЕРЖАНИЕ

Техническое задание…………………………………………………2

Реферат………………………………………………………………...4

Содержание……………………………………………………………5

Введение……………………………………………………………….6

1 Расчет и выбор посадок с натягом ………………………………...7

2 Расчет и выбор посадок подшипников качения на вал и в корпус……………………………………………………………………..12

3 Выбор посадок шпоночных соединений …………………………21

4 Определение допусков и посадок шлицевых соединений ……...25

5 Определение допусков и посадок резьбовых соединений ……...28

6 Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи………..30

Заключение……………………………………………………………36

Список использованных источников………………………………..37

ВВЕДЕНИЕ

При изучении общепрофессиональных дисциплин «Метроло¬гия, стандартизация и сертификация» студентами специальности 170400 «Машины и оборудование лесного комплекса» необходимо научиться [1]: выполнять и читать технические схемы, чертежи и эскизы деталей, узлов и агрегатов машин, сборочные чертежи; вы¬бирать допуски и посадки гладких цилиндрических, резьбовых, шпоночных и шлицевых соединений; выполнять расчеты размер¬ных цепей и т. д.

Курсовая работа охватывает наиболее важные разделы дисци¬плины и включает в себя шесть заданий:

1. Расчет и выбор посадок с натягом.

2. Расчет и выбор посадки подшипника качения на вал и в кор¬пус.

3. Выбор посадок шпоночного соединения.

4. Определение допусков и посадок шлицевого соединения.

5. Определение допусков и посадок элементов резьбового со¬единения.

6. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи.

При выполнении курсовой работы приобретаются практиче¬ские навыки: в расшифровке посадок и обозначении их на чертежах; в выборе универсальных измерительных инстру¬ментов для контроля деталей гладких цилиндрических соеди¬нений; в расчете и выборе посадок подшипников в зависимо¬сти от вида нагружения; в обозначении посадок подшипников на чертежах; в выборе и обозначении на чертежах посадок шпоночных, шлицевых и резьбовых соединений; в расчете до¬пусков размеров, входящих в размерные цепи и обозначении их на чертежах [2].

1 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК С НАТЯГОМ

Исходные данные для расчета и выбора посадки с натягом представ¬лены в таблице 1.1.

Таблица 1.1– Исходные данные для расчета посадки с натятом

Диаметры, мм Длина со¬еди¬нения

ℓ, мм Нагружение Материалы

Номи¬наль¬ный,

Dн Внут¬ренний вала,

d1

На¬руж¬ный кор¬пуса,

d2

Кру¬тящий мо¬мент,

Мкр, Нм

Осевая сила,

Fос, Н

вала

кор¬пуса

130

120

230 60 80 110 Бр04Ц4С4 Ст 45

Используя исходные данные, выпол¬нить расчет и обоснование по¬садки с натягом.

Рисунок 1.1.– Эскиз к расчету посадки с натягом

В посадке с натягом должна быть гарантирована неподвижность соеди¬не¬ния в процессе эксплуатации без дополнительного крепления его дета¬лей.

При запрессовке деталей происходит упругое деформирование ко¬р¬пуса и вала. От возникающих напряжений в соединяемых деталях созда¬

ется давление рэ - которое и должно обеспечить неподвижность со¬едине¬ния при эксплуатации. Для того чтобы не произошло относи¬тель¬ного смещения деталей в соединении, необходимо выполнение нера¬венств:

при нагружении осевой силой Foc и крутящем моментом М кр

Рэ ≥ √F²oc + (2Mkp/d)² / ΠdHf ℓ; (2.1)

при нагружении только осевой силой

Рэ ≥ Foc / ΠdHf; (2.2)

при нагружении только крутящим моментом

Рэ ≥ 2Mkp; (2.3)

гдо Рэ, - давление, обеспечивающие неподвижность соединения при экс¬плуа¬тации, Па; dH - номинальный диаметр, м; ℓ - длина сое¬динения, м; FOC - осевая сила, Н; Mkp - крутящий момент, Нм; f -коэффициент тре¬ния (сцепления) сопрягаемых деталей. В рассматриваемом примере глад¬кое цилиндрическое соединение нагружено крутящим моментом и осе¬вой силой, поэтому для определения Рэ следует воспользоваться неравенст¬вом (2.1), подставив исходные данные из таблицы 1.1 и приняв

f = 0.08

Р э ≥ √110²+(2∙80/0.13)² / 3.14∙0.13∙0.06∙0.08 = 6,806•106 Па

Натяг, способный обеспечить требуемое давление, определить по формуле:

Nmin.p. = PэdH(C1/E1 + C2/E2 ) , (2.4)

где Nmin.p. – наименьший расчетный натяг; E1,E2 – величины модулей уп¬руго¬сти первого ряда материала и вала корпуса; С1,С2 – коэффициенты ламе для вала и корпуса вычислить по формулам:

С1= 1 + (d1/dн)²/1- (d1/dн)² - μ1; С2 = 1 + (dн/d2)²/1- (dн/d2)² - μ2,

где μ2,μ1 – коэффициенты Пуассона материалов вала и корпуса.

Приняв коэффициенты Пуассона из [3, табл.9] для бронзы μ1 = 0,32;

для стали μ2 = 0,3 и подставив их в формулы (2.5) и (2.6) полу¬чим С1= 12,2; С2 = 2,238.

Полученные значения коэффициентов Ламе и модули упругости из таб¬лицы 9. пусть для бронзы Е1 = 0,9∙10¹¹ Па, для стали Е2 = 2∙10¹¹ Па.

Подставим полученные значения в формулу 2.4 и найдем Nmin.p. :