РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ

Курсовая работа

Альбом

Проверил:

профессор кафедры ТМ

.

“ ”

Выполнил:

“ ”

Министерство образования Российской Федерации

Новгородский государственный университет

имени Ярослава Мудрого

кафедра “Технология машиностроения”

Расчет размерной цепи

Курсовая работа по учебной дисциплине

“Основы технологии машиностроения”

Пояснительная записка

Великий Новгород

Содержание

стр.

1. Построение размерной цепи 3

2. Расчет размерной цепи методом полной

взаимозаменяемости 6

3. Расчет размерной цепи методом не полной

взаимозаменяемости 9

4. Расчет размерной цепи методом пригонки 12

5. Технологический процесс изготовления вала 16

6. Базирование вала 17

7. Список использованной литературы 21

- 3 -

1. Построение размерной цепи

Для исходного звена А_D (рисунок 1) строим размерную цепь (рисунок 2). Изобразим эскизы деталей составляющих звеньев (рисунок 3), заметим, что составляющее звено:

А₁ – вал,

А₂ , А₁₀ – маслоотражательное кольцо,

А₃ , А₉ – подшипник,

А₄ , А₈ – крышка,

А₅ , А₇ – прокладка,

А₆ – корпус,

А₁₁ – втулка.

Заметим, что передаточные отношения равны:

x₁ = x₂ = x₄ = x₈ = x₉ = x₁₀ = x₁₁ = 1;

x₅ = x₆ = x₇ = -1;

Размеры звеньев:

А_D = 0.37±0.04 мм (Т_D = 80мкм);

A₁ = 45мм; А₇ = 0.5 мм;

А₂ = 1 мм; А₈ = 10 мм;

А₃ = 7 мм; А₉ = 7 мм;

А₄ = 10 мм; А₁₀ = 1 мм;

А₅ = 0.5 мм; А₁₁ = наименее важное

А₆ = 91 мм

А₄ А₃ А₂ А₁ А_D А₁₁ А₁₀ А₉ А₈

А₅ А₆ А₇

Рисунок 2

- 5 -

А₁ А₂ , А₁₀

а) вал, маслоотражательное кольцо

А₃ , А₉ А₄ , А₈ А₅ , А₇ А₁₁

б) подшипник, крышка, прокладка, втулка

А₆

в) корпус

Рисунок 3

- 6 -

2. Расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости

А_D = 0.37±0.04 мм

A₁ = 45мм; А₇ = 0.5 мм;

А₂ = 1 мм; А₈ = 10 мм;

А₃ = 7 мм; А₉ = 7 мм;

А₄ = 10 мм; А₁₀ = 1 мм;

А₅ = 0.5 мм; А₁₁ = наименее важное

А₆ = 91 мм

A_D = S x_i A_i – номинальный размер исходного звена.

Передаточные отношения составляющих звеньев:

x₁ = x₂ = x₄ = x₈ = x₉ = x₁₀ = x₁₁ = 1;

x₅ = x₆ = x₇ = -1;

0.37 = -1.5-1-7-10+0.5+91+0.5-10-7-1-А₁₁

A₁₁ = 10.63 мм;

T_D = S |x_i | T_i – допуск исходного звена; T_D = 80 мкм

ìТ_ср = ­­­­­­­^{T D} /_{m - 1} = ⁸⁰ /₁₀ = 8 мкм;

í

îA_ср = ^{S A i} /_i = 26.98 мм;

Размеры принимаем по 3-4 квалитетам точности.

Назначаем допуски:

T₁ = 7 (g4); T₂ =Т₁₀ = 3 (f4); T₃ =T₉ = 13 (d6); T₄ =T₈ = 5 (js3); T₅ =T₇ = 3 (h4); T₆ = 18 (k4)

Найдем допуск наименее важного звена Т₁₁ :

T_D = S |x_i | T_i Þ 80 = 7+3*2+13*2+5*2+3*2+18+Т₁₁ ,

т.о. Т₁₁ = 7 мкм (4-5 кв-т)

Найдем КСПД D_{0 11} и изобразим КСПД составляющих звеньев графически:

D_{0 D} = S x_i D_{0 i} ; D₀₁ = -12.5; D₀₂ = D₀₁₀ = -3.5; D₀₃ = D₀₉ = -44.5; D₀₄ = D₀₈ = 0; D₀₅ = D₀₇ = -1.5; D₀₆ = 8

- 7 -

т.о. -12.5+7.5*2+44.5*2+0-1.5*2+8-D₀₁₁ = 0, т.е. D₀₁₁ = 113.5 мкм, изобразим КСПД на рисунке 4.

Выполним проверку:

Dв _D = S x_i D_{0 i} + S |x_i | ^{T i} /₂ = 12.5+15+89-3+8-113.5+40 = 40 мкм;

DH_D = S x_i D_{0 i} - S |x_i | ^{T i} /₂ = 12.5+15+89-3+8-113.5-40 = -40мкм,

т.е. задача выполнена верно.

А₁ А₂ =А₁₀ А₃ =A₉ А₄ =A₈

-9 -6 -40 -2 +2

-12.5 -7.5 -44.5

-16 -9 -49 D₀₄ =D₀₈ =0

D₀₁ =-12.5 D₀₂ =D₀₁₀ =-7.5 D₀₃ =D₀₉ =-44.5

А₅ =A₇ А₆ А₁₁

-1.5 3 110

-3 8 113.5

D₀₅ =D₀₇ =-1.5 13 117

D₀₆ =8 D₁₁ =113.5

Рисунок 4

Результаты заносим в таблицу 1.

- 8 -

Таблица 1

- 9 -

3. Расчет размерной цепи методом неполной взаимозаменяемости

T_D = t_D Ö S l² _i x² _i T² _i - допуск исходного звена,

t_D = 3 - коэффициент риска, при степени риска P_i = 0.27%,

l² = ¹ /₉ – коэффициент относительного рассеивания для закона нормального распределения;

Т_ср = ^{T D} /t_{D Ö S x} ² _{i l} ² _i = ⁸⁰ /_{3 Ö 1/9 * 11} = 24.12 мкм, т.е. назначаем допуски по 6-7 квалитету:

Т₁ = 25 (g7); T₅ = T₇ = 6 (h6);

T₂ = T₁₀ = 10 (f7); T₆ = 35 (k6);

T₃ = T₉ = 13 (d6); T₁₁ - наименее важный

T₄ = T₈ = 15 (js6);

T₁₁ = Ö ^{T D} / t² _D - S x² _i l² _i T² _i - S x² _i l² _i T² _i = Ö ⁶⁴⁰⁰ /₉ - ¹ /₉ *

*(25² +10² +13² +15² +6² +35² +6² +15² +13² +10² ) = 21.13 мкм,

принимаем Т₁₁ = 21 мкм (7 квалитет).

Определим КСПД соответствующих звеньев (рисунок 5):

А₁ А₂ =А₁₀ А₃ =A₉ А₄ =A₈

-9 -6 -40 -5.5 +5.5

-21.5 -11 -44.5

-34 -16 -49 D₀₄ =D₀₈ =0

D₀₁ =-21.5 D₀₂ =D₀₁₀ =-11 D₀₃ =D₀₉ =-44.5

А₅ =A₇ А₆

-3 3

-6 14

D₀₅ =D₀₇ =-3 25

D₀₆ =14

Рисунок 5

- 10 -

Найдем D₀₁₁ :

D_{0 D} = S x_i D_0i , т.е. 21.5+11*2+44.5*2+0-3*2+14-D₀₁₁ = 0,

т.о. D₀₁₁ = 140.5 мкм (рисунок 6)

A₁₁

137

140.5

144

Рисунок 6

Произведем проверку:

Dв _D = S x_i D_{0 i} + ^{t D Ö S x i l i T i} /₂ = 21.5+22+89-6+14-140.5+

+1.5Ö¹ /₉ *(25² +2*10² +2*13² +2*15² +2*6² +35² +21² ) = 39.68 мкм;

DН_D = S x_i D_0i + ^{t D Ö S x i l i T i} /₂ = 21.5+22+89-6+14-140.5-

-1.5Ö¹ /₉ *(25² +2*10² +2*13² +2*15² +2*6² +35² +21² ) = -39.68 мкм,

несовпадение объясняется тем, что мы округлили допуск наименее важного звена до 21 мкм по 7 квалитету.

Результаты заносим в таблицу 2.

- 11 -

Таблица 2

- 12 -

4. Расчет размерной цепи методом пригонки

На все звенья назначаем расширенные допуски по 7-8-му квалитету точности:

Т¢₁ = 25 мкм (g7); Т¢₅ = Т¢₇ = 14 мкм (h7);

Т¢₂ = Т¢₁₀ = 33 мкм (f8); Т¢₆ = 54 мкм (k6);

Т¢₃ = Т¢₉ = 13 мкм (d6); Т¢₁₁ = 27 мкм;

Т¢₄ = Т¢₈ = 18 мкм (js7);

T¢_D = S |x_i | T¢_i = 25+28+26+36+28+54+27 = 224 мкм – расширенный допуск исходного звена.

В качестве компенсатора назначаем втулку, звено - охватываемое и уменьшающее – схема б (рисунок 7)

А_D

D_{0 D} T_D /₂

T_D

D_{в D}

а)

Z_{в max} Z_{в max}

б)

D¢_{0 D} T¢_D /₂

D¢_{в D}

Рисунок 7

Назначаем КСПД составляющих звеньев:

D¢₀₁ = -21.5; D¢₀₄ = D¢₀₈ = 0;

D¢₀₂ = D¢₀₁₀ = -13; D¢₀₅ = D¢₀₇ = -7;

D¢₀₃ = D¢₀₉ = -44.5; D¢₀₆ = 20.5;

D¢_0k = D¢₀₁₁ - компенсатор

- 13 -

D¢_0k = D_{0 D} - S x_i D¢_0i - 0.5 S |x_i | T¢_i + 0.5 T_D / x_k =

=(0-(21.5+13*2+44.5*2+0-14+20.5)-0.5(25+28+26+36+28+54+

+27))/-1 = 255 мкм

Изобразим КСПД составляющих звеньев графически рисунок 8.

А₁ А₂ =А₁₀ А₃ =A₉ А₄ =A₈

-9 -6 -40 -9 +9

-21.5 -13 -44.5

-34 -20 -49 D¢₀₄ =D¢₀₈ =0

D¢₀₁ =-21.5 D¢₀₂ =D¢₀₁₀ =-13 D¢₀₃ =D¢₀₉ =-44.5

А₅ =A₇ А₆ А₁₁

-7 3 251.5

-14 20.5 255

D¢₀₅ =D¢₀₇ =-7 38 258,5

D¢₀₆ =20.5 D¢₁₁ =255

Рисунок 8

Z_kmax = T¢_D - T_D = 224-80 = 144 мкм – величена компенсации.

Выполним проверку:

Dв _D = S x_i D¢_{0 i} + 0.5 S |x_i | T¢_i =

= 143-255+0.5(25+14*2+13*2+36+14*2+54+27) = 40 мкм;

DН_D = S x_i D¢_{0 i} - 0.5 S |x_i | T¢_i + Z_kmax =

= 143-255+0.5(25+14*2+13*2+36+14*2+54+27)+144 = -40 мкм, т.е. расчет выполнен верно.

Результаты заносим в таблицу 3.

- 14 -

Таблица 3

Все значения по трем методам занесем в сводную таблицу 4.

- 16 -

5. Технологический процесс изготовления вала

- 17 -

6. Базирование вала

Рассмотрим базирование вала на некоторых операциях (вал изображен на чертеже).

005 фрезерно-центровочная: приспособление – призма

Р Р

1 2 3

1 – откидной упор; 2, 3 – призма

Рисунок 9

010 токарная: обработка в центрах с плавающим центром в поводковом патроне

1 2 3 4

Б

1 – упор 3 – поводок

2 – плавающий центр 4 – задний центр

Рисунок 10

- 18 -

w_Б = w^б _Б + w_спид

w^б _Б = 0, т.к. ИБ и ТБ совпадают

w _Б = w _спид

015 токарная: обработка в центрах с жестким центром

К 1 2 3

Б

1 – плавающий центр; 2 – поводок; 3 – задний центр

Рисунок 11

w_Б = w^б _Б + w_спид

w^б _Б = w_К

w _Б = w _К + w _спид

020 фрезерная: (фрезеровать лыску) приспособление – призма

Р Р D

О

F

Е

1 2 3

1 – упор; 2, 3 – призма

Рисунок 12

- 19 -

w_A = w^б _A + w_спид

w^б _A = w_B

w_А = w_B + w_спид

OE = OF + FE

B = FE = EO - FO

B = (^D /_{2 sin a} ) - ^D /₂ = ^D /₂ (^{1 - sin a} /_{sin a} )

w_B = 0.5T_D ((¹ /_{sin a} ) - 1)

w _A = 0 . 5 T _D (( ¹ / _{sin a} ) - 1 ) + w _спид

025 фрезерная: (фрезеровать шпоночный паз) приспособление – призма

Р Р

Р

1 2 3

1 – упор; 2, 3 - призма

Рисунок 13

030 сверлильная: приспособление – призма

Р Р

Р

1 2 3

1 – упор; 2, 3 – призма

Рисунок 14

- 20 -

045 кругло-шлифовальная: приспособление – центра, хомут

1 2 3

1 – жесткий центр; 2 – поводок; 3 – задний центр

Рисунок 15

- 21 -

7. Список использованной литературы

1. Маталин А.А.: Технология машиностроения – Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1985 – 496 с.

2. Обработка металлов резанием: справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Анькин, Н.Г. Бойм и др. – М.: Машиностроение, 1988 – 736 с.

3. Расчет размерных цепей: метод. указания; сост. Емельянов В.Н., НПИ, Новгород, 1990 – 42 с.