Курсовая работа (т): Назначение и расчет посадок на двухступенчатом цилиндрическом редукторе

Назначение и расчет посадок на двухступенчатом цилиндрическом редукторе

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт машиностроения и аэрокосмической техники

Кафедра: Автоматизированного оборудования машиностроительного производства

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Метрология, сертификация и стандартизация

тема: Назначение и расчет посадок на двухступенчатом цилиндрическом редукторе

Воронеж 2015

Введение

Основные требования к современному производству - дать как можно больше продукции лучшего качества и с наименьшей стоимостью.

Важнейшим показателем качества деталей является точность изготовления их геометрических параметров. Полученные при обработке размер, форма и взаимное расположение элементарных поверхностей определяют фактические зазоры и натяги в сопряжениях деталей, а, следовательно, работоспособность и технико-экономическую эффективность изделий.

Точность и ее контроль являются одним из важнейших показателем качества и служат исходной предпосылкой организации взаимозаменяемого производства.

Взаимозаменяемость - основной принцип конструирования, изготовления, контроля эксплуатации машин. Освоение курса по взаимозаменяемости, стандартизации и техническим измерениям является частью профессиональной подготовки инженеров.

Знания, полученные студентами при изучении данного курса, закрепляются, получают новое и более полное развитие при выполнении курсовых работ. Закрепление теоретических положений курса, излагаемых на лекциях, развитие навыков использования справочного материала и умение проводить инженерные расчёты при решении типовых конструкторских и технологических задач, является основной целью настоящего курсового проекта.

1. Назначение и принцип работы механизма

То, что редуктор называют цилиндрическим, абсолютно никоим образом не связано с тем, какую форму он имеет. Это самый обычный редуктор, ничего не имеющий с формой цилиндра. То, что его так называют, происходит от способа передачи - конически-цилиндрического. Она представляет собой несколько колес зубчатого типа, которые выполнены в форме конуса или цилиндра. Редуктор цилиндрический представляет собой довольно сложный конструктивно устроенный механизм, без применения которого не функционирует машиностроительная отрасль.

Редуктор цилиндрический двухступенчатый используется для изменения крутящих моментов и передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Редуктор цилиндрический двухступенчатый обеспечивает постоянную угловую скорость.

2. Назначение посадок

.1 Посадки с натягом

.1.1 Назначение посадки на зубчатое колесо поз. 11 с валом поз. 3

Номинальный диаметр соединения вал - зубчатое колесо 28мм, выполнено по посадке с натягом, в системе отверстия .

( - отклонение поле допуска ступицы зубчатого колеса, - отклонение поле допуска вала).

Рис.1 Схема полей допусков соединения вал поз. 3 - зубчатое колесо поз.11.

2.1.2 Назначение посадки на втулку поз. 28 с валом поз. 3

Номинальный диаметр соединения вал - втулка 28 мм, выполнено по посадке с натягом .

 ( - отклонение поле допуска втулки, - отклонение поле допуска вала).

Рис.2 Схема полей допусков соединения вал поз. 3 - втулка поз.28 .

2.2 Посадки с зазором

.2.1 Назначение посадки на глухую крышку подшипника поз. 21 с корпусом поз. 4

Номинальный диаметр соединения корпус - крышка 62 мм, выполнено по посадке с гарантированным зазором .

( - отклонение поле допуска корпуса, - отклонение поле допуска крышки).

Рис.3 Схема полей допусков соединения корпус поз. 4 - крышка поз. 21.

2.2.2 Назначение посадки на сквозную крышку подшипника поз. 16 с корпусом поз. 4

Номинальный диаметр соединения корпус - крышка 52 мм, выполнено по посадке с гарантированным зазором F9/f9.

 ( - отклонение поле допуска корпуса, - отклонение поле допуска крышки).

Рис.4 Схема полей допусков соединения корпус поз. 4 - крышка поз. 16.

2.3 Соединения с подшипниками качения

.3.1 Посадка подшипника поз. 2(№30205)

Посадка внутреннего кольца на вал

Номинальный диаметр соединения внутреннего кольца подшипника с валом 25 мм, выполнено по переходной посадке .

( - отклонение поле допуска внутреннего кольца, - отклонение поле допуска вала).

Посадка наружного кольца в корпус

Номинальный диаметр соединения корпуса редуктора с наружным кольцом подшипника 52 мм, выполнено по переходной посадке .

( - отклонение поле допуска корпуса, - отклонение поле допуска наружного кольца).

Рис.5 Схема полей допусков соединения внутреннего кольца подшипника поз. 2 с валом поз. 3 и наружного кольца подшипника поз. 2 с корпусом поз. 4.

.3.2 Посадка подшипника поз. 10(№30206)

Посадка внутреннего кольца на вал

Номинальный диаметр соединения внутреннего кольца подшипника с валом 30 мм, выполнено по переходной посадке .

( - отклонение поле допуска внутреннего кольца, - отклонение поле допуска вала).

Посадка наружного кольца в корпус

Номинальный диаметр соединения корпуса редуктора с наружным кольцом подшипника 62 мм, выполнено по переходной посадке .

( - отклонение поле допуска корпуса редуктора, - отклонение поле допуска наружного кольца).

Рис.6 Схема полей допусков соединения внутреннего кольца подшипника поз. 10 с валом поз. 9 и наружного кольца подшипника поз. 10 с корпусом поз. 4.

.4 Резьбовые соединения

.4.1 Соединение крышки поз. 12 с основанием корпуса редуктора с помощью болта поз. 14

Метрическая резьба с наружным диаметром 7 мм, шагом 1 мм и короткой длиной свинчивания 2,4 мм, выполнена по посадке с зазором в системе отверстия .

( - допуск на все диаметры гайки,  - допуск на средний диаметр болта,  - допуск на наружный диаметр болта).

Рис.7 Схема полей допусков соединения крышки поз. 13 с основанием корпуса поз. 4 с помощью болта поз. 12.

.4.2 Соединение крышки корпуса поз. 4 редуктора с основанием с помощью болта поз. 33

-7,2

Метрическая резьба с наружным диаметром 12 мм, шагом 2 мм и нормальной длиной свинчивания 7,2мм, выполнена по посадке с зазором в системе отверстия .

( - допуск на все диаметры гайки,  - допуск на все диаметры болта).

Рис.8 Схема полей допусков соединения крышки корпуса поз. 22 с основанием корпуса поз. 4 с помощью болта поз. 33.

.5 Шпоночные соединения

2.5.1 Соединение шпонки поз. 20 с валом поз. 5

По ширине: ;

Номинальная ширина соединения шпонка - паз 8 мм, выполнено по скользящей посадке .

( - отклонение поле допуска паза, - отклонение поле допуска шпонки).

Рис.9 Схема полей допусков соединения шпонка поз. 20 - паз по ширине.

по высоте: ;

Номинальная высота соединения шпонка - паз 7 мм, выполнено по переходной посадке в системе вала .

( - отклонение поле допуска паза, - отклонение поле допуска шпонки)

Рис.10 Схема полей допусков соединения шпонка поз. 20 - паз по высоте.

по длине: ;

Номинальная длина соединения шпонка - паз 18 мм, выполнено по скользящей посадке .

( - отклонение поле допуска паза, - отклонение поле допуска шпонки).

Рис.11 Схема полей допусков соединения шпонка поз. 20 - паз по длине.

.5.2 Соединение шпонки поз. 25 с валом поз. 9

По ширине: ;

Номинальная ширина соединения шпонка - паз 10 мм, выполнено по скользящей посадке .

( - отклонение поле допуска паза, - отклонение поле допуска шпонки).

Рис.12 Схема полей допусков соединения шпонка поз. 25 - паз по ширине.

по высоте: ;

Номинальная высота соединения шпонка - паз 8 мм, выполнено по переходной посадке в системе вала .

( - отклонение поле допуска паза, - отклонение поле допуска шпонки).

Рис.13 Схема полей допусков соединения шпонка поз. 25 - паз по высоте.

по длине: ;

Номинальная длина соединения шпонка - паз 24 мм, выполнено по скользящей посадке .

( - отклонение поле допуска паза, - отклонение поле допуска шпонки).

Рис.14 Схема полей допусков соединения шпонка поз. 25 - паз по длине.

3. Расчет посадок с натягом

.1 Силовой расчет посадки с натягом для зубчатого колеса поз. 11 на вал поз. 3

Рассчитаем посадку с натягом для зубчатого колеса поз. 15 на вал поз. 5 по [3, стр. 222 - 224].

N_расч = , (1)

где:  - крутящий момент по валу; l = 50 мм - длина зацепления зубчатого колеса; D = 28 мм - посадочный диаметр зубчатого колеса; =1,5D +10 мм - диаметр зубчатого колеса; (2) f = 0,14 - коэффициент сцепления; С₁, С₂ - коэффициенты, зависящие от размеров, формы и материалов сопрягаемых деталей; Е_1, Е₂ - модули упругости: ; ;

Найдем значение коэффициента С₁:

C₁ = +m, (3)

где: m - коэффициент Пуассона.

Найдем значение коэффициента С₂:

C₂ =  - m, (4)

где: d₁ = 0 - диаметр отверстия в вале.