Учет требований по безопасности, простоте использования и технологического обслуживания, экономическим, технологическим и производственным требованиям в процессе проектирования изделия. Выбор посадок, допусков размеров деталей, формы и расположения.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Процесс проектирования и конструирования изделия

Оглавление

• Введение
• 1. Анализ устройства и принципа действия сборочной единицы
• 2. Расчет и выбор посадки с натягом
• 2.1 Определим величину наименьшего расчетного натяга
• 2.2 Определим наименьший допустимый натяг
• 2.3 Определим наибольший функциональный натяг
• 2.4 Выбор посадки
• 2.5 Определим запас прочности
• 2.6 Определим точностные характеристики сопряженных деталей
• 2.7 Определим точностные характеристики соединения
• 2.8 Схема расположения полей допусков
• 3. Расчет и выбор переходной посадки
• 3.1 Определим максимальный допустимый зазор
• 3.2 Выбор стандартной переходной посадки
• 3.3 Определим точные характеристики сопрягаемых деталей
• 3.4 Определим точностные характеристики соединения
• 3.5 Определим среднее квадратичное отклонение посадки
• 3.6 Определим предел интегрирования
• 3.7 Определение значения функции
• 3.8 Определим вероятности получения зазора и натяга в соединении
• 3.9 Определим максимальные вероятностные зазоры и натяги
• 3.10 Схема расположения полей допусков соединения
• 3.11 Построение кривой распределения зазоров и натягов
• 3.12 Выбор универсального средства измерения вала и отверстия
• 3.13 Выбор универсального средства измерения отверстия
• 3.14 Выбор универсального средства измерения для вала
• 4. Расчет и выбор посадки с зазором
• 4.1 Определим минимальную допускаемую толщину масляного слоя
• 4.2 Определим среднее удельное давление создаваемого под цапфой
• 4.3 Определим допустимые зазоры
• 4.4 Выберем стандартную посадку с зазором
• 4.6 Определим точностные характеристики сопряженных деталей
• 4.8 Схема расположения полей допусков соединения
• 5. Расчет и выбор посадок подшипников качения
• 5.1 Определим вид нагружения колец подшипника
• 5.2 Выберем класс точности и определим поля допусков колец подшипника
• 5.3 Назначим поле допуска на поверхность детали сопрягаемой с местно нагруженным кольцом подшипника
• 5.4 Рассчитаем интенсивность радиальной нагрузки циркуляционно нагруженного кольца подшипника
• 5.5 Определим точностные характеристики соединений
• 5.6 Рассчитаем допускаемый натяг
• 5.7 Схема расположения полей допусков соединения
• 6. Расчет и выбор степени точности, вида сопряжения и комплекса контролируемых параметров зубчатых колес
• 7. Расчет и выбор посадки резьбового соединения
• 7.1 Определим шаг резьбы
• 7.2 Определим номинальные, средние и внутренние диаметры
• 7.3 Определим поля допусков резьбового соединения
• 7.4 Определим предельные отклонения
• 7.5 Определим предельные размеры
• 7.6 Определим допуски
• 7.7 Точностные характеристики резьбового соединения
• 7.8 Схема полей допусков резьбового соединения
• 8. Расчет размерной цепи
• 8.1 Найдем увеличивающие и уменьшающие составляющие звенья размерной цепи
• 8.2 Расчет размерной цепи методом, обеспечивающим полную взаимозаменяемость
• 8.3 Расчет размерной цепи вероятностным методом
• Список используемой литературы

Введение

Основное требование к изделию это его качество. В связи с этим основная задача, стоящая перед российским машиностроением, подготовка высококвалифицированных инженеров. Каждый инженер должен владеть современными методами расчета и конструирования современных машин и устройств.

Современная машина или устройство должно удовлетворять требованиям: по безопасности, простоте использования и технологического обслуживания, экономическим, технологическим и производственным требованиям.

Все эти требования должны быть решены в процессе проектирования машины или устройства.

Для любой машины или устройства главным является конструкторская и техническая документация, обычно они представляют собой чертежи и технологические карты, в которых дается сборочный чертеж и деталировки к нему с целым рядом указаний к процессу обработки и сборки. Большинство этих указаний ограничивают погрешности, возникающих при обработке и сборке деталей. Учесть все погрешности невозможно, но основная задача их снижение.

В процессе конструирования изделия необходимо всесторонний анализ влияния входных точностных параметров изделия на его функциональные характеристики с учетом технико-экономических показателей, так как точность входного параметра механизма прибора или машины определяется точностью изготовления и сборки отдельных его звеньев.

Цель данного курсовой работы является практическое закрепление знаний по выбору посадок, допусков размеров деталей, допусков формы и расположения, а также их расчет и обоснование выбора.

1. Анализ устройства и принципа действия сборочной единицы

Сборочная единица состоит из корпуса (1), вала (2), стакана (3), крышки (4), колеса (5), зубчатого колеса (6), подшипников (7), втулки (8), гайки (9).

На вал (2) с помощью шлицевого соединения крепится колесо (5) и зафиксировано гайкой (9). На колесо (5) запрессовано зубчатое колесо (6). Так же на вал натягом одевается 2 подшипника качения (7), на которые одет стакан который вставлен в корпус (1). Во избежание смещения подшипников, между ними вставляется втулка (8), а крышкой (4) фиксируется крайний подшипник.

Сборочная единица посредством вала (2) передает вращение с зубчатого колеса (6).

2. Расчет и выбор посадки с натягом

Для цилиндрического соединения деталей 5 и 6 указанного узла рассчитать и выбрать стандартную посадку с натягом, обеспечивающую оптимальный запас прочности при сборке и эксплуатации.

; ; ; ; ;

; ; деталь 6 - сталь 30Х; 5 - Чугун

2.1 Определим величину наименьшего расчетного натяга

	(2.1)

где - минимальное эксплуатационное давление на поверхности контакта, ;

- номинальный диаметр соединения, ;

и - безразмерные коэффициенты;

и - модули упругости материалов соединяемых деталей вала и отверстия, .

	(2. 2)
	(2. 3)

где и - коэффициенты Пуассона для вала и отверстия.

Выбираем и из таблицы Б. 2 [1]:

Для стали 30Х коэффициент Пуассона:

Для чугуна коэффициент Пуассона: .

Подставив числовые значения в формулы (2. 2) и (2. 3) получаем:

Запишем формулу минимального эксплуатационного давления:

	(2.4)

где - крутящий момент стремящийся повернуть одну деталь относительно другой, ;

- длина контакта сопрягаемых деталей, м;

- коэффициент трения при установившемся процессе проворачивания.

Выберем из таблицы Б. 1 [1]: .

Подставив числовые значения в формулу (2. 4) получим:

Выберем из таблицы Б. 2 [1] модули упругости для материалов:

сталь 30Х: ;

чугун: .

Определим наименьший расчетный натяг подставив числовые значения в формулу (2. 1):

2.2 Определим наименьший допустимый натяг

	(2.5)

где - поправка учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей деталей, при образовании соединения, мкм;

- поправка учитывающая различия рабочей температуры деталей и температуры сборки соединения, мкм;

- поправка учитывающая ослабление натяга под действием центробежных сил, мкм;

- добавка компенсирующая уменьшение натяга при повторных запрессовках, мкм.

	(2.6)

где и - параметры шероховатости вала и отверстия, мкм.

Подставив числовые данные в формулу (2. 6) получаем:

Так как при поперечной запрессовке температура деталей равна температуре сборки соединения, то поправку не учитываем.

Найдем наименьший допустимый натяг подставив в формулу (2....