III. Основные разделы курсового проекта

Аннотация

Дается краткое описание выполненной студентом работы. Отмечается размерный анализ механизма и расчет размерных цепей, разработка технологического процесса сборки механизма. Отображение результатов работы в графической части проекта.

 

Введение

Делается краткий анализ современных тенденций развития той отрасли машиностроения, к которой относится выданный по заданию узел или агрегат, в общем, и заданного механизма в частности. Обосновывается взаимосвязь конструирования механизмов с разработкой технологических процессов сборки, как отдельных сборочных единиц, так и всего механизма в целом.

 

 

1. Разработка технических требований к качеству поверхностей детали

Анализ условий работы механизма

 

Работа всякого механизма возможна только в том случае, когда во всех подвижных соединениях обеспечиваются теоретически обоснованные эксплуатационные зазоры. Анализ работы механизма заключается в определении,исходя из служебного назначения механизма и условий работы, необходимых зазоров, обеспечивающих его устойчивое и бесперебойное функционирование. Величина требуемых для расчета зазоров с достаточной точностью может быть установлена из опыта эксплуатации подобных механизмов или взята из справочной литературы. При определении зазоров обращается внимание на характер соединения и служебного назначения деталей, образующих это соединение. Например, установка подшипника на вал и в корпус требует, соответственно, небольшого средневероятного натяга и зазора, установка зубчатого колеса на вал может быть произведена как с натягом, в одном случае, так и с зазором, в другом случае. После определения зазоров студент составляет размерные цепи, определяющие их зависимость от размеров деталей механизма, затем выбирается и согласовывается с руководителем проекта сборочная единица, для которой он должен выполнить расчет размерных цепей. Название сборочной единицы и дата её согласования записывается в задании и утверждается руководителем проекта через одну-две недели после выдачи задания.

1.2. Определение технических требований к точности поверхности

Детали методом размерных цепей

 

Основной целью расчета конструкторских размерных цепей механизма является определение технических требований к параметрам точности к одной из деталей механизма (сборочной единицы), которые могут быть получены расчетным методом или заданы конструктивно.

Для выполнения раздела, в пояснительной записке, прежде всего, вычерчивается эскиз заданного механизма или вставляется его ксерокопия, на котором проставляются выявленные в процессе анализа эксплуатационные зазоры.

После этого, для каждого зазора определяются размеры деталей, оказывающие непосредственное влияние на его величину, получаемую при сборке, которые образуют замкнутую размерную цепь. При составлении размерных цепей должны выполняться основные требования к звеньям размерной цепи – цепь должна быть замкнутой и каждый размер размерной цепи должен принадлежать одной детали. Составленные размерные цепи наносятся на сборочный чертеж механизма (ксерокопию) в удобном для проверки масштабе, с таким расчетом, чтобы можно было проверить каждый размер звена размерной цепи.

Затем составляются уравнения номиналов составляющих звеньев размерных цепей, в которых сумма размеров увеличивающих звеньев должна быть равна сумме размеров уменьшающих звеньев с учетом величины замыкающих звеньев (зазоров). Таких уравнений составляется столько, сколько зазоров необходимо для нормальной работы механизма (сборочной единицы).

После проверки размерных цепей, руководитель проекта назначает деталь и размерные цепи, в которые входит эта деталь как составляющее звено для их последующего расчета.

Расчет размерных цепей выполняется на основе теории вероятностей, рекомендуемой при изготовлении деталей в условиях крупносерийного и массового производства, характерного для автомобилестроения. Методика расчета размерных цепей разбирается в специальной технической литературе [1,2,3,4], или излагается в лекционном курсе по дисциплине «Технология сборки» [5]. Для практического освоения методики расчета достаточно выполнить расчет двух размерных цепей, количество звеньев в которых не менее 5-ти. (линейная размерная цепь и угловая размерная цепь). Если количество звеньев в размерной цепи меньше 5-ти, дополнительно решается еще одна размерная цепь, или выбирается для решения такая размерная цепь, в которой количество звеньев больше 5-ти.

После расчета размеров детали методом размерных цепей делается краткий вывод и указываются отдельной строкой размеры детали с допусками, полученными в результате расчета. Расчет размерных цепей, название звеньев, их номинальные значения, допуски, коэффициенты, и другие данные отображаются в специальной таблице для каждой рассчитываемой размерной цепи (см. таб.1).

 

Таблица 1

№ звена	Наименование Звена	Номинал. Значение (мм)	Qi	ai	Квалитет	Допуск Тi	α	KI	mi	Ti /2
А1	Длина ….
А2	Ширина….

 

На основании выполненных расчетов вычерчивается чертеж детали, на котором проставляются все размеры с допусками и требованиями к точности геометрической формы и точности взаимного расположения поверхностей, которые были определены решением размерных цепей.

Технические требования к точности обработки остальных размеров заданной детали определяются конструктивно, исходя из их служебного назначения с использованием соответствующих ГОСТов, технических рекомендаций, технических требований и другой технической документации. Ссылки на техническую литературу, используемую для назначения технических требований к точности обработки этих поверхностей обязательны.

 

1.3. Определение технических требований к качеству обработки

Поверхностей детали

Требования к качеству обработки поверхностей детали (шероховатость, волнистость и физико-механической состояние поверхностного слоя) определяются в зависимости от их функционального назначения, условий работы, влияния внешней среды и других факторов. Для курсового проекта вполне достаточно знать, исходя из сборочного чертежа механизма, назначение той или иной поверхности заданной детали, чтобы определить и проставить на чертеже параметры качества обработки – параметры шероховатости и необходимую твердость поверхностей. Например, для установки подшипника на вал требуются регламентируемые ГОСТ параметры шероховатости на соответствующие посадочные места. Тоже самое можно сказать и о требованиях к поверхностям, используемым для установки зубчатых колес и т.д.

Определение параметров качества обработки поверхностей проводится для каждой поверхности детали или группы поверхностей, имеющих одинаковое функциональное назначение.

Если для поверхностей детали нет оговоренных ГОСТ или другими техническими условиями требований конструктивно параметры шероховатости можно определить из следующих соотношений:

 

R _z = (0,10…0,15) IT для d ≥ 50 мм;

R _z= (0,15…0,20) IT для 18 < d < 50 мм

R _z = (0,20…0,25) IT для d ≤ 18 мм.

 

где d - размер детали;

IT – величина допуска на размер детали.

Технические требования к твердости поверхностей детали в учебных целях можно назначить конструктивно, используя уже разработанные технические чертежи подобных деталей из справочной или технической литературы, или исходя из служебного назначения и условий работы этой детали в заданном механизме. Обоснование технических требований к твердости поверхностей заданной детали должны излагаться кратко, с учетом условий работы детали. Выбор метода термической обработки, обеспечивающий необходимую твердость или физико-механические свойства поверхности (поверхностей) обосновывается также кратко.

На основании проведенных расчетов и назначений в пояснительной записке вычерчивается эскиз детали с техническими требованиями к качеству обработки её поверхностей и составляется таблица технических требований к качеству обработки её поверхностей (табл. 2).

Таблица 2

№ пов. п/п	Геометрическая форма поверхности поле допуска	Параметры точности поверхности	Параметры качества обр. поверхности	Метод определения
Размер	Форма	Распол.	R a	HRC
1.	ВЦП	Ǿ20Н8	+0,020	0,005	-	0,63	40…45	Расчетн.
2.	НЦП	Ǿ50h9	-0,030	0,015	-	1,25	50…55	Констр.
3.	и т. д.

 

После составления таблицы выполняется чертеж детали, на котором проставляются все полученные размеры с расчетными и заданными допусками размеров, геометрической формы и взаимного расположения поверхностей, параметров шероховатости обработанных поверхностей и технических требований к состояние поверхностного слоя.

К обязательной графической документации 1-го раздела курсового проекта, выполняемого независимо от пояснительной записки, но на основании выполненных в ней расчетов относятся следующие чертежи:

Графическая часть к разделу I курсового проекта:

- Схема размерных цепей (формат А-3).

На чертеже вычерчивается заданный механизм, на который наносятся выявленные в процессе анализа размерные цепи. Отдельно на листе помещаются схемы заданных для расчета размерных цепей, название звеньев и их номинальные значения и приводятся таблицы расчетов допусков на звенья размерных цепей (табл. 1).

Вычерчивается чертеж заданной детали со всеми необходимыми размерами, разрезами и сечениями, техническими требованиями к качеству обработанных поверхностей, материал и другие необходимые технические требования.