Курсовая работа: Анализ качества изделия машиностроения
Курсовая работа: Анализ качества изделия машиностроения
Государственное
образовательное учреждение
высшего
профессионального образования
«ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ
СООБЩЕНИЯ МИНИСТЕРСТВА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ»
Кафедра
«Технология металлов»
МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИИ
И
СЕРТИФИКАЦИИ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ
ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
НА ТЕМУ:
АНАЛИЗ
КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2011
Реферат
Данная курсовая работа
посвящена анализу качества изделия машиностроения.
Она состоит из
пояснительной записки и чертежа вала на формате А4. Пояснительная записка
состоит из 27 листов, содержит 16 рисунков и 7 таблиц. В записке описывается 11
задач.
В первой задаче приведен
пример стандарта, используемого на предприятии, и определение стандартизации.
Во второй задаче
рассчитана и выбрана посадка с натягом для соединения зубчатого колеса с валом.
Выполнен анализ полученной посадки и построена схема расположения полей
допусков. Обозначена посадка соединения и поля допусков сопрягаемых деталей на
эскизах.
В третьей задаче
подобраны посадки внутреннего и наружного колец подшипника.
Выполнен анализ
полученных посадок. Построены схемы расположения полей допусков. Обозначены на
эскизах посадки соединяемых деталей и поля допусков этих деталей.
В четвертой задаче
подобраны размеры шпонки для соединения шкива с валом.
Назначены посадки шкива
на вал и посадки шпонки с пазом вала и пазом втулки в соответствии с вариантом
задания. Выполнен анализ полученных посадок шпонки с пазом вала и пазом втулки.
Построены схемы расположения полей допусков этих соединений. Обозначены на
эскизах посадки соединяемых деталей и поля допусков деталей соединения.
В пятой задаче назначены
недостающие осевые и диаметральные размеры ступеней вала, исходя из особенностей
конструкции.
В шестой задаче
составлена схема размерной цепи. Решена задача расчета размерной цепи с помощью
метода полной взаимозаменяемости.
В задачах 7-11 рассмотрены вопросы
дальнейшего проектирования вала.
деталь
конструкция вал колесо
Задача 1
Приведите пример
стандарта, используемого на вашем предприятии, и определение стандартизации.
Стандартизация –
установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в
определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в
частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий
эксплуатации и требований безопасности. Стандартизация основывается на
объединенных достижениях науки, техники и передового опыта. Она определяет
основу не только настоящего, но и будущего развития и должна осуществляться
непрерывно.
Стандарт –
нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс
норм, правил, требований к объекту стандартизации и утвержденный компетентным
органом.
Приведем примеры стандартов,
используемых на предприятии.
При оформлении
конструкторской документации используются: ГОСТ 2.301-68, ГОСТ 2.302-68, ГОСТ
2.303-68, ГОСТ 2.304-68 и т.д.
Электромонтаж
производится в соответствии с требованиями ГОСТ 23592-79.
Разделка проводов и
крепление жил производится в соответствии с требованиями ГОСТ 23587-79.
Задача 2
1. Рассчитать и выбрать
посадку с натягом для соединения зубчатого колеса с валом.
2. Выполнить анализ
полученной посадки и построить схему расположения полей допусков.
3. Обозначить посадку
соединения и поля допусков сопрягаемых деталей на эскизах.
Решение.
Значение наименьшего
расчетного натяга:
,
где Рэ –
удельное контактное эксплуатационное давление при действии крутящего момента,
Па.
,
где f = 0,15 – коэффициент трения,
n = 1,5 – 2 – коэффициент запаса
прочности соединения,
D = d – номинальный диаметр соединения, м,
L – длина соединения, м.
СD и Cd – коэффициенты Ламэ:
,
,
где d1 – внутренний диаметр вала (если вал полый). d1 = 0.
d2 – диаметр впадин зубчатого колеса.
Наибольший расчетный
натяг:
,
где Рдоп –
наибольшее допускаемое давление на поверхности вала или втулки, Па.
На поверхности втулки
отсутствуют пластические деформации при:
На поверхности вала
отсутствуют пластические деформации при:
Поправка к расчетному
натягу на смятие неровностей поверхности детали URz, остальные поправки можно принять
равными нулю.
,
где к – коэффициент,
учитывающий высоту смятия неровностей отверстия втулки и вала. Для принятого
метода сборки (с нагревом зубчатого колеса) принимаем: к = 0,5.
С учетом поправки
величины граничных допустимых значений функциональных натягов для выбора
посадки будут равны:
Выберем стандартную
посадку по наибольшему натягу.
Посадку будем выбирать в
системе отверстия.
В этой системе отверстие
имеет основное нижнее отклонение Н, где ЕI=0.
Исходя из условия, что
натяг, обеспечиваемый стандартной посадкой (ГОСТ 25347-82), должен быть меньше
функционального:
Nmax ф > Nmax = es – EI,
Определяем наибольшее
допустимое значение верхнего отклонения вала:
es < Nmax
ф – EI = 232 – 0 = 232 мкм.
В соответствии с
неравенством по ГОСТ 25347-82 выбираем поле допуска вала:
95u8: es = +173 мкм < (232 мкм = Nmax ф).
Принимаем поле допуска 95u8 (es = +173 мкм, ei =
+124 мкм).
Исходя из условия:
Nmin ф < Nmin = ei – ES
определяем наибольшее
допустимое значение верхнего отклонения основного отверстия:
ES < ei - Nmin
ф = +124 – 21 = 103 мкм.
В соответствии с
неравенством по ГОСТ 25347-82 выбираем поле допуска основного отверстия:
95Н8: ES = +54 мкм < 103 мкм.
Принимаем поле допуска
95Н8 (ES = +54 мкм, EI = 0).
Посадка 95Н8/u8 – относится к рекомендуемым.
Проанализируем выбранную
посадку с натягом, данные сведем в табл. 1.
Построим схему
расположения полей допусков (рис. 1) и эскизы сопрягаемых деталей (рис. 2).
Таблица 1
Параметры сопряжения |
Для вала |
Для отверстия |
Номинальный размер, мм |
95 |
95 |
Квалитет |
8 |
8 |
Условное обозначение основного отклонения |
u |
Н |
Условное обозначение поля допуска |
u8 |
Н8 |
Верхнее отклонение, мм |
еs = +0,173 |
ES = +0,054 |
Нижнее отклонение, мм |
ei = +0,124 |
EI = 0 |
Наибольший предельный размер, мм |
dmax = 95,173
|
Dmax = 95,054
|
Наименьший предельный размер, мм |
dmin = 95,124
|
Dmin = 95,0
|
Допуск размера, мм |
Td = 0,049 |
TD = 0,054 |
Характеристики посадки с
натягом.
Наибольший натяг: Nmax = dmax – Dmin = 95,173 – 95,0 = 0,173 мм
Наименьший натяг: Nmin = dmin – Dmax = 95,124 – 95,054 = 0,070 мм
Средний натяг: Nm = (Nmax + Nmin)/2 = (0,173 + 0,070)/2 = 0,1215 мм
Допуск натяга: TN = Nmax – Nmin = 0,173 – 0,070 = 0,103 мм
TN
= TD + Td = 0,054 + 0,049
= 0,103 мм
Задача 3
Вал вращается, корпус
редуктора неподвижен. Вид нагружения наружного кольца – местный, внутреннего –
циркуляционный. Осевая нагрузка на опору отсутствует.
1. Подобрать посадки
внутреннего и наружного колец подшипника.
2. Выполнить анализ
полученных посадок.
3. Построить схемы
расположения полей допусков.
4. Обозначить на эскизах
посадки соединяемых деталей и поля допусков этих деталей.
Подшипник №214, класс
точности: 5, d = 70 мм, D = 125 мм, В = 24 мм, r = 2,5 мм,
d’ = 79 мм, R = 19,5 кН, перегрузка: 300%.
Решение
Интенсивность нагрузки на
посадочные поверхности:
,
где B1 – рабочая ширина посадочного места, м:
В1 = В – 2r = 24 – 5 = 19 мм.
kp = 1,8 - динамический коэффициент
посадки, при перегрузке до 300%.
F = 1 – коэффициент, учитывающий
степень ослабления посадочного натяга (при сплошном вале).
FА = 1 – коэффициент неравномерности распределения
радиальной нагрузки.
По найденному значению РR и исходным данным выбираем поле
допуска посадочной поверхности вала: n6. [2]
Поле допуска отверстия в
корпусе под наружное кольцо выбираем в зависимости от перегрузки, типа корпуса
и типа подшипника: Js7. [2]
Определяем числовые
значения отклонений для этих полей допусков вала и отверстия в корпусе согласно
ГОСТ 25347-82.
Отклонения вала Ø70n6: es = +39 мкм; ei =
+20 мкм.
Отклонения отверстия в
корпусе Ø125Js7: ES = +20 мкм; EI = -20 мкм.
Числовые значения
отклонений для полей допусков подшипника L5 и l5
определяем по ГОСТ 520-89.
Отклонения отверстия
внутреннего кольца Ø70L5: ES = 0; EI = -9 мкм.
Отклонения наружного
кольца подшипника Ø125l5: es = 0; ei = -11 мкм.
Посадка внутреннего
кольца подшипника на вал: Ø70L5/n6 (с натягом).
Посадка наружного кольца
в отверстие в корпусе: Ø125Js7/l5 (переходная).
На рис. 3 приведем пример
обозначения посадок подшипников качения на сборочных чертежах.
По найденным значениям
отклонений сопрягаемых деталей строим схемы расположения полей допусков
наружного кольца подшипника с корпусом и внутреннего кольца с валом и проводим
анализ этих посадок аналогично второй задаче (табл. 2,3; рис. 4,5).
Характеристики посадки с
натягом.
Наибольший натяг: Nmax = dmax – Dmin = 70,039 – 69,991 = 0,048 мм
Наименьший натяг: Nmin = dmin – Dmax = 70,020 – 70 = 0,020 мм
Средний натяг: Nm = (Nmax + Nmin)/2 = (0,048 + 0,020)/2 = 0,034 мм
Допуск натяга: TN = Nmax – Nmin = 0,048 – 0,020 = 0,028 мм
TN = TD + Td = 0,019 + 0,009 = 0,028 мм
Таблица 2
Параметры сопряжения |
Для вала |
Для отверстия |
Номинальный размер, мм |
70 |
70 |
Квалитет |
6 |
5 |
Условное обозначение основного отклонения |
n |
L |
Условное обозначение поля допуска |
n6 |
L5 |
Верхнее отклонение, мм |
еs = +0,039 |
ES = 0 |
Нижнее отклонение, мм |
ei = +0,020 |
EI = -0,009 |
Наибольший предельный размер, мм |
dmax = 70,039
|
Dmax = 70
|
Наименьший предельный размер, мм |
dmin = 70,020
|
Dmin = 69,991
|
Допуск размера, мм |
Td = 0,019 |
TD = 0,009 |
Страницы: 1, 2, 3
|