Реферат: Анализ качества изделия машиностроения

--PAGE_BREAK--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= <metricconverter productid=«70 мм» w:st=«on»>70 мм, D= <metricconverter productid=«125 мм» w:st=«on»>125 мм, В = <metricconverter productid=«24 мм» w:st=«on»>24 мм, r= <metricconverter productid=«2,5 мм» w:st=«on»>2,5 мм,

d’ = <metricconverter productid=«79 мм» w:st=«on»>79 мм, R= 19,5 кН, перегрузка: 300%.

Решение

Интенсивность нагрузки на посадочные поверхности:
<img width=«124» height=«45» src=«ref-1_1736766326-306.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">,
где B1– рабочая ширина посадочного места, м:
В1 = В – 2r= 24 – 5 = <metricconverter productid=«19 мм» w:st=«on»>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.

<img width=«225» height=«44» src=«ref-1_1736766632-487.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">

По найденному значению РRи 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.
<img width=«466» height=«200» src=«ref-1_1736767119-5948.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">
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 = -,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



<img width=«392» height=«236» src=«ref-1_1736773067-6786.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">
Таблица 3

Параметры сопряжения

Для вала

Для отверстия

Номинальный размер, мм

125

125

Квалитет

5

7

Условное обозначение основного отклонения

l

Js

Условное обозначение поля допуска

l5

Js7

Верхнее отклонение, мм

еs = 0

ES = +0,020

Нижнее отклонение, мм

ei = -0,011

EI = -0,020

Наибольший предельный размер, мм

dmax = 125,0

Dmax = 125,020

Наименьший предельный размер, мм

dmin = 124,989

Dmin = 124,980

Допуск размера, мм

Td = 0,011

TD = 0,040



<img width=«481» height=«245» src=«ref-1_1736779853-8277.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">
Характеристики переходной посадки.
Наибольший зазор: Smax= Dmax– dmin= 125,020 – 124,989 = 0,031 мм

Наибольший натяг: Nmax= dmax– Dmin= 125,0 – 124,980 = 0,020 мм

Средний зазор: Sm= (Smax+ Smin)/2 = (0,031 – 0,020)/2 = 0,011 мм

Средний натяг: Nm= (Nmax+ Nmin)/2 = (0,020 — 0,031)/2 = -0,011 мм

Допуск зазора: TS= Smax+ Nmax= 0,031 + 0,020 = 0,051 мм

Допуск натяга: TN= Smax+ Nmax= 0,031 + 0,020 = 0,051 мм
    продолжение
--PAGE_BREAK--Задача 4


1. Подобрать размеры шпонки для соединения шкива с валом.

2. Назначить посадку шкива на вал и посадки шпонки с пазом вала и пазом втулки в соответствии с вариантом задания.

3. Выполнить анализ полученных посадок шпонки с пазом вала и пазом втулки.

4. Построить схемы расположения полей допусков этих соединений.

5. Обозначить на эскизах посадки соединяемых деталей и поля допусков деталей соединения.

Вид шпоночного соединения: нормальное, d= <metricconverter productid=«55 мм» w:st=«on»>55 мм, l= <metricconverter productid=«56 мм» w:st=«on»>56 мм.

Решение.

По ГОСТ 23360-78 для вала Ø55 находим сечение шпонки bxh= 16х10 мм и ширину ступицы шкива lc= <metricconverter productid=«75 мм» w:st=«on»>75 мм > l.

Допуски на глубину пазов вала и втулки:
t1= 6+0,2 или d— t1= 55 – 6 = 49-0,2;

t2= 4,3+0,2 или d+ t2= 55 + 4,3 = 59,3+0,2.
Предельные отклонения размеров по ширине паза вала и паза втулки должны соответствовать полям допусков ГОСТ 25347-82:

При нормальном соединении: на валу N9, во втулке Js9.

Предельные отклонения на ширину шпонки устанавливают по h9.

Сопряжение шпонки с пазом вала будет осуществляться по посадке 16N9/h9, а с пазом втулки — 16Js9/h9 (переходные посадки).

Отклонения на несопрягаемые размеры, которые рекомендует ГОСТ 23360.

На высоту шпонки 10h11 = 10-0,090

На длину шпонки 56h14 = 56-0,74

На длину паза вала 56H15 = 56-1,2

В соответствии с рекомендациями [2] принимаем посадку шкива на вал 55Н9/h9.

По ГОСТ 25347-82 находим отклонения, соответствующие принятым полям допусков.

Для ширины шпонки b= 16h9; es= 0, ei= -43 мкм.

Для ширины паза вала: В = 16N9: ES= 0, EI= -43 мкм.

Для ширины паза втулки: Ввт = 16Js9: ES= +21 мкм, EI= -21 мкм.

Проведем анализ посадок табл. 4,5; приведем схему расположения полей допусков рис. 6 и эскиз шпоночного соединения рис. 7.
Таблица 4

Параметры сопряжения

Для вала

Для отверстия

Номинальный размер, мм

16

16

Квалитет

9

9

Условное обозначение основного отклонения

h

N

Условное обозначение поля допуска

h9

N9

Верхнее отклонение, мм

еs = 0

ES = 0

Нижнее отклонение, мм

ei = -0,043

EI = -0,043

Наибольший предельный размер, мм

16,0

16,0

Наименьший предельный размер, мм

15,957

15,957

Допуск размера, мм

Td = 0,043

TD = 0,043



Характеристики переходной посадки.
Наибольший зазор: Smax= Dmax– dmin= 16,0 – 15,957 = 0,043 мм

Наибольший натяг: Nmax= dmax– Dmin= 16,0 – 15,957 = 0,043 мм

Средний зазор: Sm= (Smax+ Smin)/2 = (0,043 – 0,043)/2 = 0

Средний натяг: Nm= (Nmax+ Nmin)/2 = (0,043 – 0,043)/2 = 0

Допуск зазора: TS= Smax+ Nmax= 0,043 + 0,043 = 0,086 мм

Допуск натяга: TN= Smax+ Nmax= 0,043 + 0,043 = 0,086 мм
Характеристики переходной посадки.
Наибольший зазор: Smax= Dmax– dmin= 16,021 – 15,957 = 0,064 мм

Наибольший натяг: Nmax= dmax– Dmin= 16,0 – 15,979 = 0,021 мм

Средний зазор: Sm= (Smax+ Smin)/2 = (0,064 – 0,021)/2 = 0,0215 мм

Средний натяг: Nm= (Nmax+ Nmin)/2 = (0,021 – 0,064)/2 = -0,0215 мм

Допуск зазора: TS= Smax+ Nmax= 0,064 + 0,021 = <metricconverter productid=«30 мм» w:st=«on»>0,085 мм

Допуск натяга: TN= Smax+ Nmax= 0,064 + 0,021 = 0,085 мм
Таблица 5

Параметры сопряжения

Для вала

Для отверстия

Номинальный размер, мм

16

16

Квалитет

9

9

Условное обозначение основного отклонения

h

Js

Условное обозначение поля допуска

h9

Js9

Верхнее отклонение, мм

еs = 0

ES = +0,021

Нижнее отклонение, мм

ei = -0,043

EI = -0,021

Наибольший предельный размер, мм

16,0

16,021

Наименьший предельный размер, мм

15,957

15,979

Допуск размера, мм

Td = 0,043

TD = 0,042



<img width=«436» height=«250» src=«ref-1_1736788130-9697.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">


<img width=«591» height=«249» src=«ref-1_1736797827-9912.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">
    продолжение
--PAGE_BREAK--Задача 5


Используя заданные по варианту размеры назначить недостающие осевые и диаметральные размеры ступеней вала, исходя из особенностей конструкции.

Решение.

Назначаем недостающие размеры (табл. 6.).
Таблица 6

Диаметр ступени,

мм

Заданные размеры

сопрягаемых деталей,

мм

Конструктивно назначенные

размеры ступеней вала,

мм

1

2

3

Ø70

Ширина подшипника В=24

Ширина ступени: 24

Ø95

Ширина зубчатого колеса L=150

Ширина ступени: 170

-

Буртик-упор для зубчатого колеса

Назначаем: Ø115;

ширина: 26

-

Ступень для съемника перед правым подшипником

Назначаем: Ø95;

ширина: 30

Ø70

Ширина подшипника В=24

Ширина ступени: 24

-

Ступень под крышку с сальниковым уплотнением

Назначаем: Ø63;

ширина: 50

Ø55

Ширина шкива b=75

Ступень под шкив на <metricconverter productid=«30 мм» w:st=«on»>5 мм короче: 70





Общая длина вала: <metricconverter productid=«30 мм» w:st=«on»>394 мм


<img width=«489» height=«197» src=«ref-1_1736807739-7132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">
Задача 6


При обработке вала с размерами, установленными в задаче 5, необходимо обеспечить отклонения размера между опорами под подшипник по двенадцатому квалитету (h12). Для этого необходимо:

1.                 Составить схему размерной цепи.

2.                 Решить прямую задачу (задачу синтеза) размерной цепи с помощью метода полной взаимозаменяемости.

Решение.

Необходимо при обработке вала выдержать размер АΔ= 226h12 = 226-0,46 (рис. 9).
<img width=«489» height=«255» src=«ref-1_1736814871-8214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">


Составим схему размерной цепи (рис. 10).
<img width=«518» height=«191» src=«ref-1_1736823085-5243.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">
Производим проверку замкнутости размерной цепи, мм:
<img width=«92» height=«47» src=«ref-1_1736828328-376.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">,
где Aj– номинальные размеры составляющих звеньев;

m-1 – общее число составляющих звеньев без замыкающего;

εj– передаточные отношения составляющих звеньев.

АΔ = +1·394 — 1·144 — 1·24 = <metricconverter productid=«30 мм» w:st=«on»>226 мм

Найдем значения единиц допуска для составляющих звеньев.
<img width=«156» height=«28» src=«ref-1_1736828704-320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">

<img width=«116» height=«28» src=«ref-1_1736829024-243.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">
А1 = <metricconverter productid=«30 мм» w:st=«on»>394 мм; <img width=«327» height=«29» src=«ref-1_1736829267-589.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">

А2 = <metricconverter productid=«30 мм» w:st=«on»>144 мм; <img width=«323» height=«29» src=«ref-1_1736829856-578.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">

А3 = <metricconverter productid=«30 мм» w:st=«on»>24 мм; <img width=«289» height=«31» src=«ref-1_1736830434-542.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">

Коэффициент точности:




<img width=«376» height=«69» src=«ref-1_1736830976-1024.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">
По данным ГОСТ 25346-89 ближайшее меньшее значение коэффициента точности к полученному будет для 10 квалитета. Оно равно 64 (IT10=64i).

Назначаем по ГОСТ 25346-89 допуски составляющих звеньев по 10 квалитету:

ТА1 = 0,230; ТА2 = <metricconverter productid=«30 мм» w:st=«on»>0,140 мм.

Звено А3 выбираем увязывающим.

Сумма допусков составляющих звеньев без увязывающего:

<img width=«359» height=«47» src=«ref-1_1736832000-876.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057"> 

Допуск увязывающего звена:
<img width=«415» height=«51» src=«ref-1_1736832876-1011.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">
Отклонения составляющих звеньев назначаем в тело детали:
А1(394h10): Es = 0; Ei = -230; Ec = -115 мкм;

А2 (144Н10): Es= +140; Ei= 0; Ec= +70 мкм;

АΔ(226h12): Es = 0; Ei = -460; Ec = -230 мкм.
Рассчитаем положение середины поля допуска увязывающего звена:
<img width=«507» height=«48» src=«ref-1_1736833887-1065.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">
Предельные отклонения увязывающего звена:


EsАувяз = EсАувяз + ТАувяз/2 = +45 + (90/2) = +90 мкм

EiАувяз = EсАувяз — ТАувяз/2 = +45 — (90/2) = 0 мкм
Результаты расчетов сведем в табл. 7.
Таблица 7

Номиналь-ный размер звена Aj, мм

Допуск размера ТАj, мкм

Верхнее отклонение EsAj, мкм

Нижнее отклонение EiAj, мкм

Середина поля допуска ЕсАj, мкм

Передаточ-ное отношение звена εj

Произведе-ние ε·ЕсАj, мкм

226h12

460



-460

-230





A1=394h10

A2=144H10

230

140



+140

-230



-115

+70

+1

-1

-115

-70

A3увяз=24

90

+90



+45

-1

-45



Проверка правильности выполненных расчетов.
<img width=«207» height=«45» src=«ref-1_1736834952-640.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">

<img width=«145» height=«23» src=«ref-1_1736835592-262.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">

<img width=«204» height=«45» src=«ref-1_1736835854-639.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">

<img width=«207» height=«23» src=«ref-1_1736836493-345.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">


    продолжение
--PAGE_BREAK--