Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 62
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ ВЯТСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА
МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ
СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ РАСЧЕТНО
– Пояснительная
записка к
курсовой работе Дисц.
«Метрология
и нормирование
точности» ТПЖА.
303100.218 ПЗ Вариант
№218 Исполнитель:
студент
/Слобожанинов
Ю.В./ Руководитель:
профессор /Кропотов
Г.А./ Киров
2001 Слобожанинов
Ю.В. Шпиндельная
головка. ТПЖА
303300.218. Курсовая
работа/ ВятГТУ,
кафедра МРСИ:
руководитель
Г.А. Кропотов.
– Киров 2001. Графическая
часть 1л. Ф. А2, 2л.
Ф. А3, 4л. Ф. А4. ПЗ 31с.
20 рис. 1 таб., 4 источника.
ОТВЕРСТИЕ,
ВАЛ, СОЕДИНЕНИЕ,
ПОСАДКА, РАЗМЕРНАЯ
ЦЕПЬ.
В
На первом листе
графической
части изображен
сборочный
чертеж шпиндельной
головки, на
остальных –
рабочие чертежи
деталей и калибров
для контроля
отверстия и
вала. СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………...3
1. Обоснование
выбора
посадок………………………………………………….4
2. Расчетная
часть…………………………………………………………………7
2.1 Расчет
характеристик
посадок для
гладких
соединений……………..7
2.2 Расчет
исполнительных
размеров системы
калибров………………..9
2.3 Расчет
характеристик
посадок
подшипника…………………………..12
2.4 Расчет
характеристик
посадок резьбового
соединения………………14
2.5 Расчет
характеристик
посадок шлицевого
соединения………………17
2.6 Расчет
размерной
цепи………………………………………………….21
3. Выбор и
обоснование
степени точности
зубчатого
колеса…………………..24
4. Обоснование
выбора универсального
измерительного
прибора…………….29
5. Заключение………………………………………………………………………30
Список
литературы………………………………………………………………...31
ТПЖА.303300.218
ПЗ
Провер. Кропотов Курсовая
работа 98-ТМ-595
Головка шпиндельная
предназначена
для выполнения
операций
сверления,
фрезирования,
зенкерования,
развертывания,
нарезания
резьбы. Инструменты
устанавливаются
в два шпинделя.
На ведущий
вал передается
вращение от
двигателя
через муфту.
Далее вращение
при помощи
цилиндрических
зубчатых передач
передается
на два шпинделя.
Для восприятия
осевых усилий
на шпинделях
установлены
шариковые
упорные подшипники.
Режим работы
шпиндельной
головки:
скорость
вращения
шпинделей –
средняя;
нагрузки
– нормальные
или среднее;
температурные
условия –
нормальные.
Основным
точным требованием
является
обеспечение
минимального
радиального
биения посадочных
мест шпинделей
под режущий
инструмент.
Так же должна
быть обеспечена
прочность и
износостойкость
деталей шпиндельной
головки. Лист № документа
Подпись
Дата
1.Обоснование
назначенных
посадок.
d1:
D-6
x
11
d2:
Ш 47
d3:
Ш 17
d4:
Ш
47
d5:
Ш
50
d6:
Ш
15
d7:
Ш 14
d8:
Ш
14 Лист № документа
Подпись
Дата
смазки между
втулкой подшипника
и шпиндельного
вала, поэтому
выбирается
внесистемная
посадка с зазором.
d9:
Ш 22
d10:
Ш
32H14(+0,620)
– выточка под
кольцо подшипника.
Не требуется
точность.
d11:
Ш 14
d12:
Ш 18
d13:
Ш
24
d14:
Ш 14
d15:
Ш
22
d16:
Ш
16
d17:
Ш
14
Лист № документа
Подпись
Дата
d18:
Ш 14
d19:
Ш
10H14(+0,360)
– крепежные
отверстия в
корпусе шпиндельной
головки. Особая
точность не
требуется.
d20:
Ш
15
d21:
Ш 17 Лист
2.
Расчетная
часть.
2.1.
Расчет характеристик
посадок для
гладких соединений.
Соединение
d11
- посадка зубчатого
колеса на
шпиндельный
вал.
d11=
Ш 14
Предельные
отклонения
по ГОСТ 25347-82: Отверстие:
ES
= +0,018 мм; EJ
=0.
Вал: es
= +0,012 мм; ei
= +0,001 мм.
Схема полей
допусков:
Отверстие:
Dmax
= D
+ ES
= 14 + 0,014 = 14,018 мм
Dmin
= D + EI = 14 + 0 = 14 мм
TD = ES – EI =
0,018 – 0 = 0,018мм
Вал:
dmax
= d + es = 14 + 0,012 = 14,012 мм
dmin
= d + ei = 14 + 0,001 = 14,001 мм
Td = es – ei =
0,012 – 0,001 = 0,011 мм
Сопряжение:
Smax
= ES
– ei
= 0,018 – 0,001 = 0,017 мм
Nmax
= es – EI = 0,012 – 0 = 0,012 мм
T (S, N) = Nmax
+ Smax
= 0,012 + 0,017 = 0,029 мм
T (S, N) = TD + Td =
0,018 + 0,011 = 0,029 мм Лист № документа
Подпись
Дата
Соединение
d12
- посадка шпиндельного
вала и ходовой
втулки.
d12
= Ш 18
Предельные
отклонения
по ГОСТ 25347-82: Отверстие:
ES
= +0,018 мм; EJ=0.
Вал: es
= -0,016 мм; ei
= -0,034 мм.
Схема полей
допусков:
Отверстие:
Dmax
= D
+ ES
= 18 + 0,018 = 18,018 мм
Dmin
= D + EI = 18 + 0 = 18 мм
TD = ES – EI =
0,018 – 0 = 0,018мм
Вал:
dmax
= d + es = 18 - 0,016 = 17,984 мм
dmin
= d + ei = 18 - 0,034 = 17,966 мм
Td = es – ei =
-0,016 + 0,034 = 0,018 мм
Сопряжение:
Smax
= ES
– ei
= 0,018 + 0,034 = 0,052 мм
Smin
= EI – es = 0 +0,016 = 0,016 мм
Sm
= (Smax
+ Smin)/2
= (0,052 +0,016) /2 = 0,034 мм
TS = Smax
- Smin
= 0,052 – 0,016 = 0, 036 мм
TS = TD + Td = 0,018
+ 0,018 = 0, 036 мм Лист № документа
Подпись
Дата 2.2.
Расчет исполнительных
размеров системы
калибров. Для
соединения
d12
= Ш 18
Расчет
калибр-пробки.
Контролируемый
размер Ш18Н7.
По данным
ГОСТ 24853:
Z
== 0,0025 мм H
= 0,003 мм Y
= 0,002 мм Расчеты:
ПРmax
= Dmin
+ Z
+
ПРmin
= Dmin
+ Z -
ПРизн
= Dmin
– Y
= 18 – 0,002 = 17,998 мм
ПРисп
= (ПРmax)-Н
= 18,004-0,003
НЕmax
= Dmax
+
НЕmin
= Dmax
-
НЕисп
= (НЕmax)
–Н = 18,020-0,003
Схема расположения
полей допусков
калибра-пропки:
Лист № документа
Подпись
Дата Расчет
скобы.
Контролируемый
размер Ш18 f7.
Z1
= 0,0025 мм H1
= 0,003 мм Y1
= 0,002 мм Hр
= 0,0012 мм
Расчет рабочего
калибра:
ПРmax
= dmax
- Z1
+
ПРmin
= dmax
- Z1
-
ПРизн
= dmax
+ Y1
= 17,984 – 0,002 = 17,982 мм
ПРисп
= (ПРmin)+H1
= 17,980-0,003
НЕmax
= dmin
+
НЕmin
= dmin
-
НЕисп
= (НЕmin)
+H1
= 17,965-0,003
Расчет
контркалибров:
К-ПРmax
= dmax
- Z1
+
К-ПРmin
= dmax
- Z1
-
К-ПРисп
= (К-ПРmax)-Hр
= 17,982-0,0012
К-НЕmax
= dmin
+
К-НЕmin
= dmin
-
К-НЕисп
= (К-НЕmax)
-Hр
= 17,967-0,0012
К-Иmax
= dmax
- Y1
+
К-Иmin
= dmax
- Y1
-
К-Иисп
= (К- Иmax)
–Hр
= 17,983-0,0012
Исполнительные
размеры округлены
по правилам
ГОСТ 2483. Лист № документа
Подпись
Дата Схема
расположения
полей допусков
калибр-скобы
и контркалибра.
Рисунок 4. Лист № документа
Подпись
Дата 2.3.
Расчет характеристик
посадок подшипника.
Подшипниковый
узел ведущего
вала.
К данному
узлу шпиндельной
головки не
предъявлено
особых требований
к точности,
следовательно,
выбираем шариковый
радиальный
однорядный
подшипник
нулевого класса
точности 303. ГОСТ
8338-75
Внутренний
диаметр d
= 17 мм
Наружный
диаметр D
= 47 мм
Ширина b
= 14
Наружное кольцо
испытывает
местное нагружение,
то есть подшипниковую
втулку следует
выполнить с
полем допуска
Н7. Это обеспечит
зазор в целях
медленного
поворачивания
кольца для
равномерного
износа беговой
дорожки.
Внутреннее
кольцо подшипника
испытывает
циркулярное
нагружение,
следовательно
вал следует
выполнить с
полем допуска
k6
для обеспечения
натяга.
Расчет
характеристик
посадок подшипника
по внутреннему
диаметру на
вал Ш
17
Отверстие
Ш17L0: Вал
Ш17k6: D
= 17 мм d
= 17 мм ES
= 0 es
= +0,012 мм EI
= -0,007 мм ei
= +0,001 мм Схема
полей допусков:
Dmax
= D
+ ES
= 17 + 0 = 17 мм
Dmin
= D + EI = 17 – 0,007 = 16,993 мм
TD = ES – EI =
0 + 0,007 = 0,007мм
dmax
= d + es = 17 + 0,012 = 17,012 мм
dmin
= d + ei = 17 + 0,001 = 17,001 мм Лист № документа
Подпись
Дата
Td = es – ei =
0,012 – 0,001 = 0,011 мм
Nmax
= es – EI = 0,012 + 0,007 = 0,019 мм
Nmin
= ei – ES = 0,001 – 0 = 0,001 мм
Nm
= (Nmax
+ Nmin)
/2 = (0,019 + 0,001) /2 = 0,01 мм
TN = Nmax
- Nmin
= 0,019 - 0,001 = 0,018 мм Расчет
характеристик
посадок подшипника
по наружному
диаметру. Ш
47
Отверстие
Ш47Н7: Вал Ш47l6: D
= 47 мм d
= 47 мм ES
= +0,025 мм es
=0 EI
= 0 ei
= -0,008 мм Схема
полей допусков:
Dmax
= D
+ ES
= 47 + 0,025 = 47,025 мм
Dmin
= D + EI = 47 + 0 = 47 мм
TD = ES – EI =
0,025 - 0 = 0,025 мм
dmax
= d + es = 47 + 0 = 47 мм
dmin
= d + ei = 47 - 0,008 = 46,992 мм
Td = es – ei =
0 + 0,008 = 0,008 мм
Smax
= ES – ei = 0,025 + 0,008 = 0,033 мм
Smin
= EI – es = 0 - 0 = 0 мм Лист № документа
Подпись
Дата
Sm
= (Smax
+ Smin)/2
= (0,033+0) /2 = 0,0165 мм
TS = Smax
- Smin
= 0,033 – 0 = 0,033 мм
TS = TD + Td = 0,025
+ 0,008 = 0, 033 мм 2.4.
Расчет характеристик
посадок резьбового
соединения. По
таб.4.10. [1] – шаг
резьбы равен
1,25.
К данной
резьбе не
предъявляется
никаких особых
требований,
поэтому выбирается
шестая степень
точности; посадка
6Н/6g.
Посадка с
небольшим
гарантированным
зазором обеспечивает
легкую свинчиваемость
деталей.
Предельные
размеры [1, таб.4.12].
d
= D
= 8 мм
d2
= D2
= 8 – 1 +0,188 = 7,188 мм
d1
= D1
= 8 – 2 + 0,647 = 6,647 мм
Наружный
диаметр.
Гайка:
Dmax
– не нормируется
Dmin
= D + EI = 8 + 0 = 8 мм Болт:
dmax
= d + es = 8 – 0,028 = 7,972 мм
dmin
= d + ei = 8 - 0,240 = 7,760 мм
Td = es – ei =
-0,028 + 0,240 = 0,212 мм Внутренний
диаметр: Гайка:
D1max
= D1
+ES1
= 6,647 + 0,265 = 6,912 мм
D1min
= D1
+ EI1
= 6,647 + 0 = 6,647 мм
TD = ES1
– EI1
= 0,265 - 0 = 0,265 мм Болт:
d1max
= d1
+ es = 6,647 – 0,028 = 6,619 мм
d1min
- не нормируется Средний
диаметр: Гайка:
D2max
= D2
+ES2
= 7,188 + 0,160 = 7,348 мм
D2min
= D2
+ EI2
= 7,188 + 0 = 7,188 мм
TD = ES2
– EI2
= 0,160 - 0 = 0,160 мм Лист № документа
Подпись
Дата Болт:
d2max
= d2
+ es
= 7,188 - 0,028 = 7,160 мм
d2min
= d2
+ ei2
= 7,188 - 0,146 = 7,042 мм
Td = es – ei2
= 0,028 + 0,146 = 0,118 мм Характеристика
соединения
по среднему
диаметру.
S2max
= D2max
– d2min
= 7,348 – 7,042 = 0,306 мм
S2min
= D2min
– d2max
= 7,188 – 7,160 = 0,028 мм
S2m
= (S2max
+ S2min)/2
= (0,306+0,028) /2 = 0,167 мм
TS2
= S2max
- S2min
= 0,306 – 0,028 = 0,278 мм Схема
полей допусков
по среднему
диаметру. Схема
полей допусков
резьбового
соединения: Лист № документа
Подпись
Дата
2.5.
Расчет характеристик
посадок шлицевого
соединения.
Для выбранного
шлицевого
соединения:
D-6
x
11 Поверхность
центрирования
– D Число
зубьев (шлиц)
Z=6 Внутренний
диаметр d
= 11 мм Наружный
диаметр D
= 14 мм Толщина
зуба вала и
ширина паза
втулки b
= 5 мм
По внутреннему
диаметру: Ш11
Предельные
отклонения
по ГОСТ 25347-82: Отверстие:
ES
= +0,180 мм; EJ=0.
Вал: es
= -0,290 мм; ei
= -0,400 мм. Лист № документа
Подпись
Дата Расчет:
Dmax
= D
+ ES
= 11 + 0,180 = 11,180 мм
Dmin
= D + EI = 11 + 0 = 11 мм
TD = ES – EI =
0,180 – 0 = 0,180 мм
Вал:
dmax
= d + es = 11 - 0,290 = 10,710 мм
dmin
= d + ei = 11 - 0,400 = 10,600 мм
Td = es – ei =
-0,290 + 0,400 = 0,110 мм
Сопряжение:
Smax
= ES
– ei
= 0,180 + 0,400 = 0,580 мм
Smin
= EI – es = 0 +0,290 = 0,290 мм
Sm
= (Smax
+ Smin)/2
= (0,580 + 0,290) /2 = 0,435 мм
TS = Smax
- Smin
= 0,580 – 0,290 = 0, 290 мм
TS = TD + Td = 0,180
+ 0,110 = 0, 290 мм
По наружному
диаметру
Ш14
Предельные
отклонения
по ГОСТ 25347-82: Отверстие:
ES
= +0,027 мм; EJ
= 0.
Вал: es
= 0 мм; ei
= -0,018 мм. Лист № документа
Подпись
Дата Расчет:
Dmax
= D
+ ES
= 14 + 0,027 = 11,027 мм
Dmin
= D + EI = 14 + 0 = 11 мм
TD = ES – EI =
0,027 – 0 = 0,027 мм
Вал:
dmax
= d + es = 11 + 0 = 11 мм
dmin
= d + ei = 11 - 0,018 = 10,982 мм
Td = es – ei =
0 + 0,018 = 0,018 мм
Сопряжение:
Smax
= ES
– ei
= 0,027 + 0,018 = 0,045 мм
Smin
= EI – es = 0 +0 = 0 мм
Sm
= (Smax
+ Smin)/2
= (0,045 + 0) /2 = 0,0225мм
TS = Smax
- Smin
= 0,045 – 0 = 0, 045 мм
TS = TD + Td = 0,018
+ 0,027 = 0, 290 мм По
боковым сторонам
шлицы вала и
втулки сопрягаются
по:
3
Предельные
отклонения
по ГОСТ 25347-82:
Отверстие:
ES
= +0,045 мм; EJ
= +0,020мм.
Вал: es
= 0 мм; ei
= -0,014 мм. Лист № документа
Подпись
Дата
Расчет:
Отверстие:
Dmax
= D
+ ES
= 3 + 0,045 = 3,045 мм
Dmin
= D + EI = 3 + 0,020 = 3,020 мм
TD = ES – EI =
0,045 – 0,020 = 0,025мм
Вал:
dmax
= d + es = 3 + 0 = 3 мм
dmin
= d + ei = 3 - 0,014 = 2,986 мм
Td = es – ei =
0 + 0,014 = 0,014 мм
Сопряжение:
Smax
= ES
– ei
= 0,045 + 0,014 = 0,059 мм
Smin
= EI – es = 0,020 - 0 = 0,020 мм
Sm
= (Smax
+ Smin)/2
= (0,059 +0,020) /2 = 0,0395 мм
TS = Smax
- Smin
= 0,059 – 0,020 = 0, 039 мм
TS = TD + Td = 0,014
+ 0,025 = 0, 039 мм Лист № документа
Подпись
Дата
3.
Выбор и обоснование
степени точности
зубчатого
колеса.
Зубчатое
колесо: Z
= 30; m
= 1,5 мм; d
= 45 мм
Исходя из
эксплуатационных
требований,
предъявляемых
к шпиндельной
головке назначаем
для цилиндрической
прямозубой
передачи 7 степень
точности по
всем трем нормам,
с видом сопряжения
С.
7-С ГОСТ 1643-81
К нормам
точности зубчатого
колеса относится
кинематическая
точность,
плавность
работы и полнота
контакта зубьев.
Каждая из норм
делится на
комплексы, в
пределах которых
существуют
поэлементные
показатели.
Комплексными
показателями
кинематической
точности являются
суммарная
кинематическая
погрешность
колеса Fir
и колебание
межосевого
расстояния
за оборот колеса
при двухпрофильном
зацеплении
с измерительным
колесом Fir.
К поэлементным
показателям
кинематической
точности относится
радиальное
биение зубчатого
венца Frr
и колебания
длины общей
нормали Fvwr.
Комплексные
показатели
и комплексы
поэлементных
показателей
для измерения
и контроля
точности
изготовления
заданного
колеса по всем
нормам точности
представлены
в таблице 1. Наибольшая
кинематическая
погрешность
колеса Fir Fi
= Fp
+ ff Fp
= 0,090 ff
= 0,011 Fi
= 0,101 Колебание
длины общей
нормали Fvw. Fvw
= 0,022 Радиальное
биение венца
Frr. Frr
= 0,035 Местная
кинематическая
погрешность
зубчатого
колеса fiк. fir
= 0,025 Отклонение
шага зацепления
fpbr. fpb.=
0,014 Отклонение
шага fptr. fptr
= 0,013 по
длине зубьев
не менее 60%
по высоте
зубьев не
менее 45% Погрешность
направления
зуба Fβr. Fβr.
= 0,011 Таблица
1. Лист |