Выбор и расчет точности стандартных

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Юго-Западный государственный университет»

(ЮЗГУ)

Кафедра машиностроительных технологий и оборудования

 

 

УТВЕРЖДАЮ

Первый проректор –

проректор по учебной работе

______________ Е.А. Кудряшов

«____» _______________ 2013 г.

 

ВЫБОР И РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ СТАНДАРТНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ УЗЛА

 

 

Методические указания по выполнению курсовой работы

по дисциплине «Нормирование точности»

для студентов специальности

150900.62 – Технология, оборудование и

автоматизация машиностроительных производств

(очная, очно-заочная, заочная, дистанционная формы обучения)

 

 

Курск 2013

УДК 621.(923)

 

Составители: О.С. Зубкова

 

 

Рецензент

Канд. техн. наук, доцент В.В.Малыхин

Выбор и расчет точности стандартных соединений узла: методические указания по выполнению курсовой работы / Юго-Зап. гос. ун-т; сост.: О.С. Зубкова. Курск, 2013. 57 с., ил. 15, табл. 1, Библиогр.: 57 с.

 

Излагаются методические указания по выполнению курсовой работы, относящиеся к изучению принципов выбора параметров точности стандартных соединений узла.

Методические указания соответствуют требованиям программы, утвержденной учебно-методическим объединением по специальностям автоматизированного машиностроительного производства (УМО АМ).

Предназначены для студентов специальности 150900.62 – Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств (очная, очно-заочная, заочная, дистанционная формы обучения)

 

 

Текст печатается в авторской редакции

 

Подписано в печать. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная.

Усл. печ. л.. Уч. - изд. л.. Тираж 30 экз. Заказ. Бесплатно.

Юго-Западный государственный университет.

305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Курсовая расчётно-графическая работа предусмотрена учебным планом для студентов всех форм обучения специальностей машиностроительного профиля. Работа выполняется в течение одного учебного семестра. Ход выполненияработы должен соответствовать графику, приводимому ниже.

Работа должна быть закончена и сдана не позднее чем за 10 дней до начала экзаменационной сессии. Расчётно-пояснительная записка и чертежи представляются студентом преподавателю-консультанту. После проверки и подписи "к защите", студент защищает работу перед комиссией.

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Закрепить теоретические знания по курсу "Нормирование точности", приобрести практические навыки по расчёту и выбору посадок основных видов соединений (гладких цилиндрических, резьбовых, шлицевых, шпоночных) и по решению размерных цепей. Закрепить навыки и знания по обозначению допусков и посадок на чертежах в соответствии со стандартами ЕСДП. Получить необходимый опыт по выбору и расчёту средств измерения и контроля в зависимости от точности изготовления деталей, по определению влияния погрешности измерения на результаты разбраковки.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

 

Исходные данные

Варианты заданий на курсовую работу содержатся в приложении к настоящей брошюре. Каждый из вариантов задания представляет собой чертёж сборочной единицы с подшипниками, зубчатыми колесами, различными видами соединений деталей, с указанием эксплуатационных условий и номинальных размеров элементов деталей.

Студентам дневной формы обучения вариант задания выдаёт преподаватель-консультант на первом практическом занятии.

Студенты заочной формы обучения получают задание у преподавателя на первом установочном занятии.

Содержание заданий

Работа может быть условно разделена на пять взаимосвязанных заданий. В каждое задание входит графическая часть, пояснения и расчёты. Всего объём графической части - три листа формата А2 и пояснительная записка 30-35 страниц, рукописного текста на листах формата А4.

Главной частью курсовой работы является расчётно-пояснительная записка, в которой должны быть отражены решение всех задач, предусмотренных заданием.

Каждое принимаемое решение должно быть обосновано, поэтому, текстовый материал записки необходимо пояснять соответствующими эскизами, схемами, графиками.

Графическая часть служит иллюстрацией и необходима для защиты курсовой работы перед членами комиссии. В соответствии с ним листы должны отражать глубину проработки задач и обоснованность принятых решений.

 

ЗАДАНИЕ 1. Выполнение работы начинается с выполнении сборочного чертежасогласно заданию. Сборочный чертёж выполняют на листе 1, в зоне 1 (см. приложение 1). Чертёж должен быть выполнен в соответствии с требованиями ЕСКД, дополнен необходимыми видами или (и) разрезами, нумерацией сборочныхединиц и деталей для составления спецификации, помещаемой в конце пояснительной записки. Для гладких цилиндрических соединений и соединений с подшипниками качения рассчитать и выбрать посадки, указать их на сборочном чертеже. Данные для расчёта посадки с натягом и подшипниковой посадки указываются в задании. Для трёх различных по характеру посадок гладких соединений и двух подшипниковых посадок подсчитать предельные размеры, допуски, координаты середин полей допусков, предельные и средние зазоры или натяги, допуск посадки. Для посадок выбираемых без расчёта привести обоснование выбора - указав соображении, по которым та или иная посадка выбиралась.

Начертить схемы расположения полей допусков для выбранных и рассчитанных посадок на листе 2 (см. приложение 1). Причём, поля допусков простых цилиндрических деталей выполнить красным цветом, поля допусков подшипников - зеленым цветом.

Литература: [1, с. 151-9С]; 2. [2, гл. 1]; 3. [4, с. 64-75], [3, с. 805-835].

 

ЗАДАНИЕ 2. Для одного сопряжения, на листе № 1 подобрать конструкции и рассчитать исполнительные размеры гладких предельных калибров - пробки и скобы. Для скобы рассчитать те же контрольные калибры. На листе № 3 (см, приложение 2) необходимо дать чертежи калибров (пробки и скобы) с указанием исполнительных и габаритных размеров, шероховатости только рабочих поверхностей, технических требований и маркировки.

Литература: 1. [1, с. 190-196]; 2.[5, с34-50].

ЗАДАНИЕ 3. В этом задании предлагается рассчитать размерную цепь – одну или две,в зависимости от условийзадания. Причем, для этих размерных цепей надо решить прямую или обратную задачу.

Метод решения размерной цепи студенту указывается в задании. Векторные схемы размерных цепей и расчётную таблицу необходимо поместить на листе 1 (см. приложение 1). Примеры для расчёта размерных цепей приводятся в конце данной брошюры. Изобразить на листе 1 сравнительную схему расчёта размерной цепи методами и структурную схему функциональных допусков.

Литература I. [I, с 197-210]; 2. [3, с. 566-574, 582-590].

 

ЗАДАНИЕ 4. Завершить оформление сборочного чертежа (лист 1). Проставить размеры звеньев размерной цепи, с допусками и предельными отклонениями полученными при расчёте РЦ. Определить метод центрирования, точность и характер соединения для шлицевого и шпоночного соединений и проставить соответствующие посадки на чертеже, предварительно рассчитав параметры их точности. Выбрать, рассчитать и проставить посадки резьбовых соединений. На листе 2 изобразить схемы расположения полей допусков. Рас­считать номинальные значения диаметров, допуски, предельные значения зазоров или натягов для одной из резьбовых посадок.

Выбор шлицевой, шпоночной и резьбовых посадок пояснить в соответствующих разделах расчётно-пояснительной записки.

Литература: I. [1, с. 223-226, 233-238]; 2. [3, с.781-788, 674-703].

 

ЗАДАНИЕ 5. На листе 3 выполнить рабочий чертёж зубчатого колеса, выбрав степени точности по всем трём нормам точности, а также вид сопряжения зубьев. На этом чертеже обязательно должны быть проставлены выбранные по справочной литературе допуски формы и расположения, а также шероховатость поверхности. Модуль и число зубьев студент определяет по размерам сборочного чертежа с учётом масштаба.

Литература: 1. [1. с. 251-280]; 2. [3 с. 831-905].

Содержание графического материала листа 3 можно выполнить в другом варианте (см. лист 3' приложения 2), изобразив на нём таблицу с системой допусков и посадок зубчатых колёс и соединений, предварительно выполнив соответствующие расчёты.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАСЧЕТНО- ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

 

Содержание записки

 

Расчётно-пояснительную записку пишут или печатают на одной стороне белой бумаги формата А4 (210x297). Текст размещают, соблюдая следующие размеры полей: левое, верхнее и нижнее-25мм, правое-10мм, абзацный отступ- 12.5мм.

Описки, графические неточности, обнаруженные в работе, допускается исправлять подчисткой или закрашиванием белой краской (типа "Штрих") и написанием на том же месте исправленного текста.

Работа должна быть сброшюрована в папке.

Примерное расположение материала пояснительной записки следующее:

Задание.

Аннотация.

Содержание.

Введение

1.Условные обозначения.

2.Выбор и расчёт параметров точности посадок гладких цилиндрических соединений.

2.1.Выбор посадок методом подобия.

2.2.Расчёт посадки с натягом аналитическим способом

2.3.Расчёт параметров точности посадок

2.3.1.Расчёт точности посадки с зазором.

2.3.2.Расчёт точности посадки с натягом.

2.3.3.Расчёт точности переходной посадки.

2.4.Расчёт и выбор подшипниковых посадок.

2.4.1.Расчёт посадки циркуляционного нагруженного кольца.

2.4.2.Расчёт точности посадки наружного кольца в корпус.

2.4.3.Расчёт точности посадки внутреннего кольца на вал.

3.Расчёт исполнительных размеров гладких предельных калибров.

3.1Расчёт размеров калибра-пробки.

3.2.Расчёт размеров калибра-скобы.

4.Расчёт параметров точности резьбового соединения.

4.1.Расчёт предельных размеров болта.

4.2.расчёт предельных размеров гайки.

5.Выбор посадок и расчёт параметров точности поверхностей шлицевого соединения:

6.Обоснование выбора и расчёт точности посадки шпоночного соединения

7.Выбор норм точности и контрольного комплекса для зубчатого колеса.

7.1.Определение норм точности зубчатого колеса.

7.2Определение допусков и отклонений зубчатого соединения и колеса

8.Расчёт размерной цепи (РЦ).

8.1Основные понятия и определения

8.2.Достижение точности замыкающего звена РЦ методами полной и неполной взаимозаменяемости

8.2.1.Расчёт РЦ методом максимума-минимума.

8.2.2.Расчёт размерной цепи вероятностным методом.

8.2.3.Способы определения допусков составляющих звеньев

8.2.4.Достижение точности замыкающего звена методом полной взаимо­заменяемости, способом пробных расчётов (способом допусков одного квалитета)

8.2.5.Достижение точности замыкающего звена методом неполной взаимозаменяемости, способом пробных расчётов (способом допусков одного квалитета).

8.2.6.Сравнительный анализ двух методов расчёта точности замыкающего звена

9. Структура допусков на изготовление, эксплуатацию и измерение изделия.

Список использованной литературы.

Приложения.

 

Номера подразделов в содержании пишут со смещением вправо. При этом первая цифра номера должна находится под первой буквой названия раздела. Номера пунктов пишут также со смещением по отношению к подразделам, при этом первую цифру пишут под первой буквой названия подраздела и т.д. На уровне последней строчки названия раздела, подраздела и указывают номер страниц, на которых располагается соответствующий материал.

Аннотация

 

Аннотация должна кратко отражать содержание выполненных в работе разработок. Аннотация выполняется объёмом не более одной страницы.

Введение

 

Во введении даётся краткое описание проблем и задач, связанных с вопросами проектирования или разработок, излагается постановка задачи и её актуальность. Объём введения- не более 1 страницы.

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;

ЕS, еs - верхнее предельное отклонение отверстия ивала соответственно;

ЕI, еi - нижнее предельное отклонение отверстия и вала соответственно;

Еc, еc - координата середины поля допуска отверстия и зала соответственно;

ТD, Тd - допуск отверстия и вала соответственно;

Т(S) - допуск зазора;

Т(N) - допуск натяга;

Т(S,N) - допуск зазора (натяга);

Б_i - номинальный размер i-го составляющего звена;

Т_БΔ -допуск замыкающего звена;

- зазор в посадке соответственно максимальный и минимальный;

- натяг в посадке соответственно максимальный и минимальный;

- максимальный размер соответственно проходной и непроходной стороны калибра;

- минимальный размер соответственно проходной и непроходной стороны калибра;

- максимальный размер соответственно проходной, непроходной и износовой границ контркалибров;

- минимальный размер соответственно проходной, непроходной и износовой границ контркалибров;

- соответственно номинальный, максимальный и минимальный размеры замыкающего звена;

Т_Бi - допуск i-го составляющего звена;

- координаты середины поля допуска линейного размера;

- координаты середины поля допуска замыкающего звена;

Δ_Bi - верхнее предельное отклонение i – го составляющего звена;

Δ_Hi – нижнее предельное отклонение i – го составляющего звена

ε_i – передаточное отношение составляющего звена;

t_Δ – коэффициент риска;

λ – относительное среднее квадратичное отклонение i-го составляющего звена;

δ_К – наибольшая расчетная компенсация.

Заключение

 

Заключение по работе содержит основные результаты проекта и выводы по выполненным исследованиям. Объём заключения не более двух страниц.

Список использованной литературы

Список использованной литературы пишется на отдельной странице. Он должен содержать перечень источников, использованных при выполнении работы. Источники следует располагать в порядке появления ссылок в тексте записки. Источники, на которые нет ссылки в тексте записки, в список литературы не вносятся.

Сведения о книгах приводят по следующей схеме:

§ фамилии и инициалы автора (соавторов), если авторов более двух, то допускается запись первого с последующей записью слов «и др.»;

§ полное наименование книги;

§ город, в издательстве которого напечатана книга, для издательств Москвы и Ленинграда допускается указывать только первую букву;

§ издательство;

§ год издания;

§ количество страниц.

Пример:

18. Матвеев В.В. Размерный анализ технологических процессов. - М.. Машиностроение, 1982.-264с.

Сведения о журнальных статьях приводят по схеме:

§ фамилии и инициалы автора (соавторов);

§ полное название статьи;

§ название журнала;

§ год издания;

§ номер журнала;

§ страницы, на которых приведена статья.

Пример:

3.КолесовИ.М. и др. Автоматическое управление в пространстве точностью при торцевом фрезеровании на многошпиндельных станках// - Вестник- машиностроения. - 1979.-№1. - с.51 -55.

Приложения

 

Приложения включают чертежи, распечатки программ, результаты расчётов на ЭВМ и прочие иллюстрационные материалы.

Приложения оформляют как продолжение расчётно-пояснительной части записки в том порядке, в котором на каждое из них были сделаны ссылки в тексте. Каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием в правом верхнем углу слова "Приложение'", написанное прописными буквами. Если в записке более одного приложения, то их нумеруют арабскими цифрами (без знака №), например, Приложение 5.

Ниже слова "Приложение" следует содержательный заголовок, например,

Сборочный чертёж редуктора приводного стола.

Графический материал

 

Графический материал представляют на листах формата А2 (420x594) и оформляют в соответствии с нормами ЕСКД. Целесообразно каждый лист разделить на зоны тонкой линией. Каждой зоне рекомендуется давать название. Штамп заполняют в соответствии с формой указанной в приложении. В графе 1 штампа должно быть указано наименование листа работы ("Схемы полей допусков", "Структура допусков на изготовление, эксплуатацию и измерение" и т.д.). Содержание листов приведено в приложении 1.

РАСЧЁТЫ И ПРИМЕРЫ

Примеры расчёта параметров гладких соединений

Расчёт параметров посадки Ø48 .

 

1. Определяются предельные размеры отверстия Ø48H7

Наибольший диаметр отверстия D_max:

 

D_max=D+ES

D_max =48+0,025=48,0268мм (5.11)

Наименьший диаметр отверстия D_min:

 

D_min=D+EI

D_min =48+0=48 мм (5.12)

 

где D - номинальный размер отверстия (соединения);

ЕS - верхнее отклонение поля допуска отверстия;

ЕI - нижнее отклонение поля допуска отверстия.

 

2. Определяется допуск отверстия TD

ТD = ЕS-ЕI (5.13)

ТD = 0,025-0 = 0,025мм.

 

3. Координата середины поля допуска отверстия Еc

(5.14)

4. Основное отклонение поля допуска отверстия Н7 ЕI=0.

5. Определяются предельные размеры вала Ø48H7

 

Наибольший диаметр вала d_max:

d_max =D+еs

d_max =48.000+0.050= 48.050 (5.15)

 

Наименьший диаметр вала d_min:

d_min =D + еi,мм

d_min= 48.000 + 0.034 = 48.034мм. (5.16)

 

6. Определяется допуск вала Тd

Тd=еs-еi (5.17)

Td=0.050-0.034=0.016мм

 

7. Координаты середины поля допуска вала еc

 

(5.18)

8. Определяются предельные значения натягов N_max,N_min:

наибольший натяг N_max,

 

N_max=d_max - D_min, мм

N_mах = 48,050 - 48,000 = 0.050 мм; (5.19)

 

наименьший натяг N_max, N_min;

 

N_max=d_max-D_min

N_max =48,050 -48,000 =0.050 мм; (5.20)

 

9. Определяется допуск посадки (натяга)

 

Т(N)= N_max -N_min, мм.

T (N) = 0.050-0.09 = 0.041 мм. (5.21)

Т(N )= N_max-N_min

T(N) = 0,050 - 0.09 = 0.041 мм. (5.22)

Для других двух посадок (с зазором и переходной) расчёт производится аналогично.

 

Пример расчёта гладких предельных калибров

 

Схема расположения полей допусков для соединения Ø28F7/h7 дана на

рис.6.1

6.1.1.Расчёт предельных и исполнительных размеров калибров для контроля отверстия Ø28Р7. По табл. 1.8 [4] отклонения отверстия равны:

ЕS=+0,041 и ЕI=+ 0,020 мм.

D_maх= 28,041 мм, D_min= 28,020мм.

По табл. 2 СТСЭВ 157-75 для Ø 28 находим допуски и предельные отклонения:

z =3 мкм, Н =4 мкм; у=3 мкм.

По формулам в табл. 1 СТ СЭВ 157-75 определяем размеры калибра- пробки.

Проходная сторона новая:

ПР_max = D_min - Z+Н/2 = 28,02 + 0,003 +0.004/2= 28,025мм; (6.1)

ПР_min⁼D_min+Z-Н/2=28.02+0.003-0.004/2=28.021мм. (6.2)

Проходная сторона изношенная:

 

ПР_изн=D_min-у=28.02-0.003=28.017мм.(6.3)

Непроходная сторона:

 

НЕ_min=D_max-Н/2=28.041 -0.002=28.039мм; (6.4)

НЕ_max=Dmax+Н/2=28.041-0.002=28.039мм. (6.5)

 

Исполнительные размеры калибров-пробок:

 

ПР=28.025_-0.004; НЕ=28,043_-0.004

 

Примечание. Исполнительный размер - это предельный размер калибра - наибольший для пробки и наименьший для скобы - с допуском на изготовление, направленным в металл, для пробки - в минус, для скобы - в плюс.

6.2. Расчёт предельных и исполнительных размеров калибров и контркалибров к ним для контроля вала Ø28h7

 

По табл. 7 ГОСТ 24853-81 отклонение вала Ø28h7 еs=о, е i=-0.021мм.

 

Z₁=3мкм; у₁=3мкм; Н₁=4мкм; Н_р=1.5мкм.

D_max=28.000мм; d_min=27.979мм

По табл. 1 ГОСТ 24853-81 определяем размеры калибров-скоб. Проходная сторона новая:

 

ПР_max=d_max-Z₁+Н₁/2=28.000-0.003+0.004/2=27.999мм;

ПР_min=d_max-Z₁-H₁/2 =28.000-0.003-0.004/2=27.995мм.

Проходная сторона изношенная:

 

ПР_изн=d_mах+у₁=28.000+0.003=28.003мм.

 

Непроходная сторона:

НЕ_max=d_min+Н₁/2=27.979+0.002=27.981 мм;

НЕ_min=d_min-Н₁/2=27.979-0.002=27.977мм.

 

Исполнительные размеры калибров (скоб):

ПР=27.995+0.004; НЕ=27.997+0.004.

Размеры контркалибров к скобам:

К-ПР_mах=d_mах-Z₁+Н_p/2=28.000-0.003+0.0015/2=27.99775мм;

К-ПР_min=d_max-Z₁-Н_p/2=28.000-0.003-0.0015/2=27.99625мм;

К-И_mах=d_mах+у₁+Н_р/2=28.000+0.003+0.0015/2=28.00375мм;

К-И_min= d_max+у₁ –Н_p/2=28.000+0.003-0.0015/2=28.00225мм;

К-НЕ_max=d_min+Н_p/2=27.979+0.0015/2=27.97975мм;

К-НЕ_min=d_тmin-Н_p/2=27.979-0/0015/2=27,97825мм

К-НЕ_max=d_min+Н_р/2=27.979+0.0015/2=27,97975мм;

К-НЕ_min=d_min-Н_р/2=27.979-0/0015/2=27.97825мм.

Исполнительные размеры контркалибров:

К-ПР=27.9975_-0.0015; К-И=28.0035_-0.0015

Примечание. При подсчёте исполнительных размеров контркалибров приведены округления до величины кратных 0,5 мкм, в сторону сокращения производственного допуска изделия.

 

 

Рис.6.1. Схема расчёта исполнительных размеров калибров: а - калибра- пробки; б - калибра-скобы

Выбор шпоночной посадки

 

Выбор этой посадки необходимо обосновывать в пояснительной записке, выбрав одну из трёх стандартных посадок (рис.8.2,б)

При выборе этих посадок также необходимо учитывать характер сопряжения вала и втулки фиксируемых шпонкой. Схемы полей допусков по всем трём элементам (рис. 8.2,а) участвующим в шпоночной посадке, приводятся на листе 2 (зона 5).

 

 

Рис 8.1. Рекомендуемые поля допусков при центрировании по внутреннему диаметру

 

Рис 8.2. Параметры точности призматических (а) шпоночных соединений и их посадки (б)

 

РАСЧЁТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ

10.1. Основные понятия и определения

 

Перед тем как приступить к выполнению этого раздела студентам рекомендуется проработать материал по размерным цепям.

Для нормальной работы механизма необходимо, чтобы детали занимали определенное положение одна относительно другой. Взаимосвязь деталей и их поверхностей устанавливается с помощью размерных цепей (ГОСТ 16319-80 и ГОСТ 16320-80). Размерной цепью (РЦ) называется совокупность взаимосвязанных размеров, образующих замкнутый контур и определяющих взаимное расположение поверхностей одной детали (подетальная РЦ) или взаимное положение деталей в сборочной единице (сборочная РЦ). Сборочная РЦ показана нарисунке 10.1.

Нормальная работа механизма требует, чтобы с заданной точностью был выдержан размер Б_Δ. Размеры Б₁, Б₂, Б₃, Б₄, Б₅, влияют на величину этого размера. Размеры, из которых состоит РЦ, называются составляющими звеньями. Любая РЦ имеет одно исходное (замыкающее) звено и два или более составляющих.

К замыкающему звену предъявляется основное требование точности, определяющее качество изделия в соответствии с техническими условиями. Понятие исходного звена используется при проектном расчёте РЦ. В процессе обработки или сборки исходное звено получается последним, замыкая РЦ. Согласно ГОСТ 16319-80 замыкающее звено-это звено.размерной цепи, являющееся исходным при постановке задачи или получающееся последним в результате её решения. Понятие замыкающего звена используют при проверочном расчете РЦ. Замыкающее звено непосредственно не выполняется, а представляет собой результат выполнения (изготовления) всех остальных звеньев.

Составляющими называются все остальные звенья, с изменением которых меняется и замыкающее звено. Но составляющие звенья по разному влияют на изменение замыкающего звена.

Звенья, с увеличением которых замыкающее звено увеличивается, называются увеличивающими, а звенья, с увеличением которых замыкающее звено уменьшается - уменьшающими. В данном примере (рис. 10.1) Б₁ и Б₂ - увеличивающие; Б₃, Б₄, Б₅ - уменьшающие.

Сущность решения РЦ заключается в установлении допусков и предельных отклонений для всех звеньев, исходя из требований конструкции и технологии. При этом возникают две задачи: прямая и обратная. Первая - по заданному допуску, предельным отклонениям исходного и номинальным размерам составляющих звеньев необходимо определить допуски и предельные отклонения составляющих звеньев. Вторая - по заданным предельным размерам составляющих звеньев требуется определить номинальное значение, допуск, предельные отклонения замыкающего звена.

 

Рис. 10.1. Узел редуктора (а) и сборочная размерная цепь узла редуктора

 

Решением второй задачи проверяется правильность решения первой.

Из всех видов РЦ задание на КР содержит только линейные. Выбор метода достижения заданной точности исходного звена (метода решения РЦ) подробно рассмотрен в рекомендуемой литературе.

В задании на КР отмечено не менее двух РЦ, обозначенных различными буквами и указан метод решения для каждой РЦ, которым необходимо выполнить решение. Прежде, чем приступить к решению РЦ необходимо:

-выделить замыкающее звено;

-установить размеры составляющих звеньев, входящие в РЦ;

-построить векторную схему РЦ.

На схеме увеличивающие размеры обозначаются стрелкой, направленной вправо, а уменьшающие, стрелкой, направленной влево. Контур размеров замыкается квадратом, символизирующим замыкающий размер (соблюдение масштаба на векторной схеме не обязательно).

 

На рис. 10.1,б показан пример изображения векторной схемы РЦ. Увеличивающие и уменьшающие звенья РЦ определяют, используя правила обхода по контуру.

Ниже показаны методика и примеры проектного расчете РЦ методами максимума-минимума и вероятностным методом. Методика и примеры решения проверочной задачи указанными методами не приводится, так как проверочные расчёты содержатся в приводимых ниже примерах проектных расчётов.

 

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Юго-Западный государственный университет»

(ЮЗГУ)

Кафедра машиностроительных технологий и оборудования

 

 

УТВЕРЖДАЮ

Первый проректор –

проректор по учебной работе

______________ Е.А. Кудряшов

«____» _______________ 2013 г.

 

ВЫБОР И РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ СТАНДАРТНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ УЗЛА

 

 

Методические указания по выполнению курсовой работы

по дисциплине «Нормирование точности»

для студентов специальности

150900.62 – Технология, оборудование и

автоматизация машиностроительных производств

(очная, очно-заочная, заочная, дистанционная формы обучения)

 

 

Курск 2013

УДК 621.(923)

 

Составители: О.С. Зубкова

 

 

Рецензент

Канд. техн. наук, доцент В.В.Малыхин

Выбор и расчет точности стандартных соединений узла: методические указания по выполнению курсовой работы / Юго-Зап. гос. ун-т; сост.: О.С. Зубкова. Курск, 2013. 57 с., ил. 15, табл. 1, Библиогр.: 57 с.

 

Излагаются методические указания по выполнению курсовой работы, относящиеся к изучению принципов выбора параметров точности стандартных соединений узла.

Методические указания соответствуют требованиям программы, утвержденной учебно-методическим объединением по специальностям автоматизированного машиностроительного производства (УМО АМ).

Предназначены для студентов специальности 150900.62 – Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств (очная, очно-заочная, заочная, дистанционная формы обучения)

 

 

Текст печатается в авторской редакции

 

Подписано в печать. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная.

Усл. печ. л.. Уч. - изд. л.. Тираж 30 экз. Заказ. Бесплатно.

Юго-Западный государственный университет.

305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Курсовая расчётно-графическая работа предусмотрена учебным планом для студентов всех форм обучения специальностей машиностроительного профиля. Работа выполняется в течение одного учебного семестра. Ход выполненияработы должен соответствовать графику, приводимому ниже.

Работа должна быть закончена и сдана не позднее чем за 10 дней до начала экзаменационной сессии. Расчётно-пояснительная записка и чертежи представляются студентом преподавателю-консультанту. После проверки и подписи "к защите", студент защищает работу перед комиссией.

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Закрепить теоретические знания по курсу "Нормирование точности", приобрести практические навыки по расчёту и выбору посадок основных видов соединений (гладких цилиндрических, резьбовых, шлицевых, шпоночных) и по решению размерных цепей. Закрепить навыки и знания по обозначению допусков и посадок на чертежах в соответствии со стандартами ЕСДП. Получить необходимый опыт по выбору и расчёту средств измерения и контроля в зависимости от точности изготовления деталей, по определению влияния погрешности измерения на результаты разбраковки.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

 

Исходные данные

Варианты заданий на курсовую работу содержатся в приложении к настоящей брошюре. Каждый из вариантов задания представляет собой чертёж сборочной единицы с подшипниками, зубчатыми колесами, различными видами соединений деталей, с указанием эксплуатационных условий и номинальных размеров элементов деталей.

Студентам дневной формы обучения вариант задания выдаёт преподаватель-консультант на первом практическом занятии.

Студенты заочной формы обучения получают задание у преподавателя на первом установочном занятии.

Содержание заданий

Работа может быть условно разделена на пять взаимосвязанных заданий. В каждое задание входит графическая часть, пояснения и расчёты. Всего объём графической части - три листа формата А2 и пояснительная записка 30-35 страниц, рукописного текста на листах формата А4.

Главной частью курсовой работы является расчётно-пояснительная записка, в которой должны быть отражены решение всех задач, предусмотренных заданием.

Каждое принимаемое решение должно быть обосновано, поэтому, текстовый материал записки необходимо пояснять соответствующими эскизами, схемами, графиками.

Графическая часть служит иллюстрацией и необходима для защиты курсовой работы перед членами комиссии. В соответствии с ним листы должны отражать глубину проработки задач и обоснованность принятых решений.

 

ЗАДАНИЕ 1. Выполнение работы начинается с выполнении сборочного чертежасогласно заданию. Сборочный чертёж выполняют на листе 1, в зоне 1 (см. приложение 1). Чертёж должен быть выполнен в соответствии с требованиями ЕСКД, дополнен необходимыми видами или (и) разрезами, нумерацией сборочныхединиц и деталей для составления спецификации, помещаемой в конце пояснительной записки. Для гладких цилиндрических соединений и соединений с подшипниками качения рассчитать и выбрать посадки, указать их на сборочном чертеже. Данные для расчёта посадки с натягом и подшипниковой посадки указываются в задании. Для трёх различных по характеру посадок гладких соединений и двух подшипниковых посадок подсчитать предельные размеры, допуски, координаты середин полей допусков, предельные и средние зазоры или натяги, допуск посадки. Для посадок выбираемых без расчёта привести обоснование выбора - указав соображении, по которым та или иная посадка выбиралась.

Начертить схемы расположения полей допусков для выбранных и рассчитанных посадок на листе 2 (см. приложение 1). Причём, поля допусков простых цилиндрических деталей выполнить красным цветом, поля допусков подшипников - зеленым цветом.

Литература: [1, с. 151-9С]; 2. [2, гл. 1]; 3. [4, с. 64-75], [3, с. 805-835].

 

ЗАДАНИЕ 2. Для одного сопряжения, на листе № 1 подобрать конструкции и рассчитать исполнительные размеры гладких предельных калибров - пробки и скобы. Для скобы рассчитать те же контрольные калибры. На листе № 3 (см, приложение 2) необходимо дать чертежи калибров (пробки и скобы) с указанием исполнительных и габаритных размеров, шероховатости только рабочих поверхностей, технических требований и маркировки.

Литература: 1. [1, с. 190-196]; 2.[5, с34-50].

ЗАДАНИЕ 3. В этом задании предлагается рассчитать размерную цепь – одну или две,в зависимости от условийзадания. Причем, для этих размерных цепей надо решить прямую или обратную задачу.

Метод решения размерной цепи студенту указывается в задании. Векторные схемы размерных цепей и расчётную таблицу необходимо поместить на листе 1 (см. приложение 1). Примеры для расчёта размерных цепей приводятся в конце данной брошюры. Изобразить на листе 1 сравнительную схему расчёта размерной цепи методами и структурную схему функциональных допусков.

Литература I. [I, с 197-210]; 2. [3, с. 566-574, 582-590].

 

ЗАДАНИЕ 4. Завершить оформление сборочного чертежа (лист 1). Проставить размеры звеньев размерной цепи, с допусками и предельными отклонениями полученными при расчёте РЦ. Определить метод центрирования, точность и характер соединения для шлицевого и шпоночного соединений и проставить соответствующие посадки на чертеже, предварительно рассчитав параметры их точности. Выбрать, рассчитать и проставить посадки резьбовых соединений. На листе 2 изобразить схемы расположения полей допусков. Рас­считать номинальные значения диаметров, допуски, предельные значения зазоров или натягов для одной из резьбовых посадок.

Выбор шлицевой, шпоночной и резьбовых посадок пояснить в соответствующих разделах расчётно-пояснительной записки.

Литература: I. [1, с. 223-226, 233-238]; 2. [3, с.781-788, 674-703].

 

ЗАДАНИЕ 5. На листе 3 выполнить рабочий чертёж зубчатого колеса, выбрав степени точности по всем трём нормам точности, а также вид сопряжения зубьев. На этом чертеже обязательно должны быть проставлены выбранные по справочной литературе допуски формы и расположения, а также шероховатость поверхности. Модуль и число зубьев студент определяет по размерам сборочного чертежа с учётом масштаба.

Литература: 1. [1. с. 251-280]; 2. [3 с. 831-905].

Содержание графического материала листа 3 можно выполнить в другом варианте (см. лист 3' приложения 2), изобразив на нём таблицу с системой допусков и посадок зубчатых колёс и соединений, предварительно выполнив соответствующие расчёты.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАСЧЕТНО- ПОЯСН