Допуска и посадки механизма

Балтийский государственный технический  университет  «Военмех»

Факультет «Оружие и системы  вооружения»

Кафедра Е2

 

 

 

 

 

Курсовая  работа

По  курсу «Метрология, стандартизация и сертификация»

 

 

 

 

Выполнил:

                                                                                 Студент: Лапкин Н.А.

                                                                                       Группа: Е211 

 

  Принял: Махорин С.А.

 

 

 

Санкт-Петербург

2011

Краткое описание работы механизма.

 

Данный механизм  является частью кинематики станка. Вращение передаётся от исполнителя на маховик, который через квадрат вращает вал (1). Вал 1 вращается в двух подшипниках скольжения и, в средней части, имеет  зубчатую шестерёнку (1.1) выполненную за одно целое с валом, а также зубчатое колесо (1.2), в верхней части вала, находящееся в жёсткой сцепке с валом 1 посредством шпонки.

В изображенном виде шестерёнка 1.2 передаёт вращение на зубчатое колесо 2.2 (соединение и1), установленное на валу 2 с помощью шпонки (как и 2.3). Вал 2, как и вал 3, установлен на двух подшипниках (шариковых, радиально-упорных) соответственно.

Вал 2, аналогично валу 1, имеет зубчатую шестерёнку 2.1 выполненную за одно целое, которая, в изображенном виде, передает вращение на зубчатое колесо, установленное  на валу 3 (соединение и3), без шпонки, т.е. вал 3 используется как ось вращения. Крутящий момент с зубчатого колеса на вал 3 передаётся с помощью двух полумуфт, одна из которых выполнена за одно целое с зубчатым колесом, а другая закреплена на валу штифтом (на чертеже полумуфты сцеплены). Механизм включения\выключения муфты предусматривает использование воздуха под давлением, который подаётся на крышку цилиндра, он в свою очередь толкает пружину, а пружина выталкивает зубчатое колесо, расцепляя полумуфты. Вал 3 выполнен с внешней шестерёнкой, которая изготовлена за одно целое с валом. Именно с неё снимается вращение. В рассмотренном варианте примем значение вращения за W₁.

Рассмотрим другие варианты соединений шестерёнок и зубчатых колёс:

W₂- при изменении положения вала 1 соединение между шестерёнкой 1.1 и зубчатым колесом 2.2 разрывается и в сцепку вступают колёса 1.2 и 2.3 образуя соединение и2.

W₃-при срабатывании механизма выключения сцепки полумуфт зубчатое колесо на валу 3 поднимается до упора (запрессованного в корпус). Вращение с вала 2 не передаётся на вал 3 и механизм работает вхолостую.

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть 1. Обоснование соединений.

№	Размер	Посадка	Обоснование
1	22	M22x1,5 6H/6g	Резьба.
2	42	H7/f7	Крышка.
3	20	L0/k6	Циркуляционное нагружение, диапазон диаметров отверстия подшипника свыше 18 до 100.
4	42	H7/lo	Местное нагружение, динамическая нагрузка.
5	20	H7/g6	Шпоночное соединение.
6	6	H7/r6	Посадка с натягом. Установка штифта.
7	16	H7/g6	Зубчатое колесо. Осевое вращение на валу.
8	7	H7/r6	Посадка с натягом. Запрессовывание  стопора
9	35	H7/l0	Аналогично №4
10	15	L0/k6	Аналогично №3
11	35	H7/f7	Аналогично №2
12	17	L0/k6	Аналогично №3
13	35	H7/l0	Аналогично №4
14	17	H7/k6	Соединение зубчатого колеса с  валом посредством  шпонки
15	17	H7/k6	Аналогично №14
16	35	H7/l0	Аналогично №4
17	17	F7/k6	т.к. разница в квалитетах  не должна быть больше 2.  Посадка  в системе вала.
18	17	H7/f7	Аналогично №2
19	35	H7/f7	Нормальное шпоночное соединение.
20	4	N9/h9	Нормальное шпоночное соединение.
21	4	H7/k6	Аналогично №14
22	20	H7/k6
23	27	H7/p7	Вращение и смещение в осевом направлении
24	20	H7/g6	Аналогично №24
25	20	H7/g6
26	7	H7/g6
27	12	M12x1  6H/6g	Соединение резьбовое между  торцом болта и гайкой.
28	6	H7/r6	Запрессовывание рукоятки в маховик.

 

 

 

 

Часть 2. Расчёт калибра.

 

Обозначение размера:  38 H7/f7

 

Выполнить:

• расчет рабочих предельных калибров для контроля отверстия и вала соединения,
• расчет контрольных калибров для контроля скоб,
• построить схему расположения полей допусков калибров и контр – калибров,
• разработать эскизы калибров, указав размеры, требования к шероховатости поверхности, допуск формы и расположения (при необходимости).

 

1. Предельные отклонения размеров

38 H7(     )

38 f7(     )

2. По таблицам допуски и отклонения калибров (ГОСТ 24853-81) определяем:

H = 4; z = 3,5; y = 3

H1 = 4; z1 = 3,5; y1 = 3

Hp = 1,5

 

3. Расчет по формулам

Пробки:       

ПР = (D

+ z + H/2) = (38 + 0,0035 + 0,002) = 38,0055

НЕ = (D

+ H/2) = (38,025 + 0,002) = 38,027

ПР 

.   = D –y = 38,0 – 0,003 = 37,997(макс. изнош.)

 

 

 

 

 

Скобы:    

ПР = (d

– z1 – H1/2) = (37,975 – 0,0035 – 0,002) = 37,9695      

НЕ = (d

– H1/2) = (37,950 – 0,002) = 37,948

ПР 

. = d + y1 = 37,975 + 0,003 = 37,978(макс. изнош.)

 

Контрольные калибры:

 

1. Контркалибр для контроля проходной скобы : 

К –ПР = (d – z1 + H1/2) –Hp  = (37,975 – 0,0035 + 0,002) -0,0015 = 37,9735 -0,0015

2. Контркалибр для контроля непроходной скобы:

К – НЕ = (d + Hp/2) –Hp  = (37,950 + 0,00075) -0,0015 = 37,95075 -0,0015

3. Контркалибр для контроля износа проходной скобы : 

К – ПР = (d + y1 + Hp/2) –Hp  = (37,950 + 0,0035 + 0,00075) -0,0015  = 37,95425 -0,0015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть 3. Расчёт размерной цепи.

 

Схема размерной цепи

 

 

 

 

В данной работе для расчета  выбрана цепь №1 (замыкающее звено А_∆^I). Решим прямую задачу методом полной взаимозаменяемости способом равной точности.

^+0,500 
0

Номинальные размеры звеньев: А₁ = 20 мм, А₂ = 72 мм, А₃ = 34 мм, А₄ = 12 мм,   А₅ = 3 мм, А₆ = 12 мм, А₇ = 5 мм, А₈ = 3 мм, В=10 мм. Увеличивающимися размерами являются А₁, А₂, а А₃, А₄, А₅, А₆,А₇, А₈, В — уменьшающее. Предельные размеры замыкающего звена — А_∆max = 1,5 мм, А_∆min = 1,0 мм, допуск — ТА_∆ = 500 мкм. Следовательно, номинальный размер замыкающего звена равен

А_∆ = 20+72-34-12-3-12-5-3-10-10= 1 мм, т.е. А_∆ = 1   мм.

 

a = =    =  =48,3

1. Определяем среднее число единиц допуска:

Полученное значение допуска  располагается между 9 и 10 квалитетами.

2. Принимаем размер А₁ за увязочный.
3. Размеры А₂ и А₃ выполняем по 9ому квалитету, а А₄, А₅, А₆,А₇, А_8, В – по 10ому. Допуск ТА₂ = 74 мкм, ТА₃ = 62 мкм, ТА₄ = 70 мкм, ТА₅ = 40 мкм, ТА₆ = 70 мкм, ТА₇ = 48 мкм, ТА₈ = 40 мкм, ТВ= 58 мкм.

 

4. Определяем допуск увязочного звена А₁:

ТА₁ = ТА_∆ – ∑ ТА_i = 500 – (74+62+70+40+70+48+40+58) = 38 мкм

Полученное значение допуска  располагается близко со значением  допуска по 9 квалитету для данного  интервала размеров.

5. Назначаем допуски звеньев:

А₂ относится к охватывающему, следовательно, допуск для него назначаем по H9, т.е. А₂ =72_+0,074.

А₃ относится к охватываемому, следовательно, допуск для него назначаем по h9, т.е. А₃ =34_-0,062.

А₄ относится к охватываемому, следовательно, допуск для него назначаем по h10, т.е. А₄ =12_-0,070.

А₅ относится к охватываемому, следовательно, допуск для него назначаем по h10, т.е. А₅ =3_-0,040.

А₆ относится к охватываемому, следовательно, допуск для него назначаем по h10, т.е. А₆ =12_-0,070.

А₇ относится к охватываемому, следовательно, допуск для него назначаем по h10, т.е. А₇ =5-_0,048.

А₈ относится к охватываемому, следовательно, допуск для него назначаем по h10, т.е. А₈ =3_-0,040.

В относиться к охватываемому, следовательно, допуск для него назначаем по h10, т.е. В=10_-0,058

6. Определяем предельные отклонения для увязывающего звена:

A_1max = A_∆max  - A_2max + A_3min + A_4min + A_5min + A_6min + A_7min + A_8min +B_min= 1,5-72,074+34,062+11,930+2,960+11,930+4,952+2,960+9,942+9,942=20,092

А_1min = А_1max – ТА₁ = 20.092 – 0,092 = 20 мм

_∆S_A1 = А_1max – A₁ = 20.092 – 20 = 0.092 мм.

_∆J_A1 = А_1min – A₁ = 20 – 20 = 0 мм.

Следовательно, увязочное звено А₁= 20

 

Звено	Номинальный размер, мм	Единица допуска i, мкм	Квалитет	Допуск размера ТАi, мкм	Предельное отклонения		Условное обозначения поля допуска
					Верхнее, ∆S1	Нижнее, ∆J1
А1	20	1,30	Увяз.	92	+0.092	0	-
А2	74	1,90	9	74	+0.074	0	H9
А3	34	0,62	9	40	0	-0.062	h10
А4	12	0,90	10	43	0	-0.090	h9
А5	3	0,60	10	36	0	-0.060	h9
А6	12	0,90	10	87	0	-0.090	h9
А7	5	0,75	10	43	0	-0,075	h9
А8	3	0,60	10	30	0	-0.060	h9
B	10	0,90	10	58		-0.090
А∆	1	-	-	500	+0.500	0

После окончания расчетов составляем таблицу.