Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное учреждение высшего профессионального  образования 

«Магнитогорский государственный технический университет 

им. Г.И.Носова» 

Кафедра обработки металлов давлением 

Расчет  линейной размерной цепи

и выбор  посадок 

Курсовая  работа

по дисциплине «Взаимозаменяемость» 
 
 

Выполнила:

студентка группы ТС-07                                                               Щепеткова Е.Н.

Проверил:

преподаватель                                                                              Еремин А.В. 
 

Магнитогорск

2010 

Задание (Вариант14)

 

Рис.1. Сборочная  единица: 1 – корпус; 2 – большая  шестерня; 3 – малая шестерня; 4 –  втулка; 5 – вал; 6 – шпонка

     На  рис.1 представлена сборочная единица (фрагмент коробки передач), включающая разъемный корпус 1, состоящий из двух половин, в каждую из которых  неподвижно установлена втулка 4, выполняющая  функцию подшипника скольжения. Во втулках установлен вал 5 с возможностью свободного вращения. На валу неподвижно с применением шпонки 6 установлена  большая шестерня 2 и с возможностью свободного вращения малая шестерня 3. Режим работы сборочной единицы  легкий.

     Даны  номинальные и предельные отклонения размеров деталей, входящих в размерную  цепь: ; ; ; ; ; ; . Известны также номинальные внутренний мм  и наружный мм диаметры втулок.

     Выполнить следующее:

1. Решить обратную задачу линейной размерной цепи;
2. Решить прямую задачу линейной размерной цепи;
3. Выбрать посадки при сопряжении вала со втулками, втулок с корпусом и вала с большой и малой шестернями;
4. Графически построить поля допусков выбранных посадок и дать характеристику посадкам;
5. Вычертить эскизы сборочной единицы и деталей, входящих в ее состав.

 

 

Реферат 

     Выполнен  расчет линейной размерной цепи на полную взаимозаменяемость с использованием метода максимума-минимума. Решена обратная (проверочная), а затем прямая (проектировочная) задачи линейной размерной цепи. На составляющие звенья размерной цепи назначены такие допуски, которые  позволяют осуществлять сборку сборочной  единицы без всякой дополнительной обработки деталей при сохранении служебных функций сборочной  единицы. Выбраны посадки и даны их характеристики. Приведены эскизы сборочной единицы и эскизы рабочих  чертежей деталей, входящих в сборочную  единицу. 

Содержание 

Введение 6

1. Расчет линейной размерной цепи 7

1.1. Решение обратной задачи 7

1.2 Решение прямой  задачи линейной  размерной цепи 9

2 Выбор посадок 13

3 Графическое построение  полей допусков  выбранных посадок  и      характеристика  посадок 14

4 Эскизы сборочной  единицы и деталей,  входящих в ее  состав 18

Заключение 21

Список  литературы 22 

 

 
Введение

 

     Взаимозаменяемость  – это свойство независимо изготовленных  деталей и сборочных единиц машин  и изделий обеспечивать возможность  беспригоночной сборки (замены) сопрягаемых деталей в сборочную единицу, а сборочной единицы в изделие, при соблюдении предъявляемых к ним технических требований. Нормативной базой взаимозаменяемости является стандартизация. Взаимозаменяемость лежит в основе важнейших принципов и форм организации современного производства. Взаимозаменяемость позволяет организовать серийное и массовое производство изделий, а также выполнять сборку (ремонт) деталей на основе кооперирования их изготовления. В масштабах хозяйства страны это дает большой экономический эффект.

     Задачей курсовой работы является определение  условий полной взаимозаменяемости сборочной единицы на основе расчета  линейной размерной цепи. 

 

1. Расчет  линейной размерной  цепи

1. Решение обратной задачи

 

     Обратная  задача линейной цепи является проверочной, или ее еще называют задачей технолога. Сущность расчета заключается в  проверке обеспечения заданной точности замыкающего звена при заданных предельных размерах составляющих звеньев.

     Составляем  схему размерной цепи в соответствии с конструктивным исполнением сборочной  единицы.

Рис.2. Схема  размерной цепи

                Из анализа размерной цепи  следует:

      - увеличивающие размеры;

      - уменьшающие размеры;

      - замыкающее звено размерной  цепи (зазор между фланцем втулки  и торцом малой шестерни).

     Из  таблицы исходных данных: ; ; ; ; ; ; .

     Для замыкающего звена заданные величины имеют следующие значения: номинальный  размер =2,0 мм; максимальный предельный размер =2,75 мм; минимальный предельный размер =2 мм, так как верхнее отклонение замыкающего звена =0,75 мм, а нижнее отклонение =0.

     По  исходным данным устанавливаем предельные отклонения составляющих звеньев.

    _{Верхнее отклонение увеличивающих  размеров:}

    

    _{Нижнее  отклонение увеличивающих  размеров:}

    

    _{Верхнее отклонение уменьшающих  размеров:}

    

    _{Нижнее  отклонение уменьшающих  размеров:}

    

    _{По  исходным данным составляющих звеньев вычисляем  предельные размеры  замыкающего звена} 

    _{Определяем  номинальный размер замыкающего звена:}

    

    _{Расчетное значение номинального размера замыкающего  звена совпадает  с заданным, следовательно, номинальные размеры  составляющих звеньев  назначены верно  и не требуют корректировки.}

    _{Определяем  верхнее и нижнее отклонения замыкающего  звена.}

    

    

    _{Определяем  предельные размеры  замыкающего звена:}

    

    

    _{Проводим  сравнение расчетных  значений предельных размеров замыкающего  звена с заданными  значениями по следующим  условиям:}

          

                

    Первое  условие не выполняется, поэтому  сборка невозможна с обеспечением полной взаимозаменяемости и необходимо провести корректировку допусков составляющих размеров, т.е. решить прямую задачу размерной  цепи.

1.2 Решение прямой  задачи линейной  размерной цепи

    Прямая  задача линейной размерной цепи является проектировочной, или ее иначе называют задачей конструктора.

    Эту задачу решают при проектировании конструкции, когда известна конструкция узла, определены номинальные размеры  всех деталей, а также установлены  требования к точности исходного  звена, и необходимо определить требование к точности составляющих звеньев. Замыкающее звено обратной задачи в прямой задаче называется исходным.

    В нашем случае при решении обратной (проверочной) задачи было установлено, что допуски, назначенные в таблице  исходных данных на размеры составляющих звеньев, не могут обеспечить требуемую  точность замыкающего звена. Поэтому  допуски на размеры составляющих звеньев необходимо назначать заново так, чтобы требование к точности исходного звена было выполнено.

    Следовательно, постановка задачи будет такова:

    при известных номинальных размерах составляющих звеньев, а также известных (заданных) предельных отклонениях или допуске исходного звена требуется определить допуски составляющих звеньев, а следовательно, и их предельные размеры.

    Задача  решается с применением способа  допусков одного квалитета. При использовании  этого способа принимают, что  все составляющие размеры выполнены  с одной степенью точности (одного квалитета) и допуск составляющих звеньев  зависит только от номинальных размеров. Решение задачи сводится к нахождению того квалитета, по которому следует  назначить допуски на составляющие размеры. Алгоритм решения задачи будет  следующим.

1.Устанавливаем  допуски исходного звена.

    Из  таблицы исходных данных для варианта 14 следует, что номинальный размер исходного звена  верхнее предельное отклонение нижнее предельное отклонение Тогда предельные размеры и допуск исходного звена будут следующими:

    

    

    

    2.Определяем  среднее число единиц допуска  в размерной цепи.

    Предварительно  определяем единицу допуска для  каждого составляющего размера  размерной цепи.

    Для размера 

    среднегеометрический  размер интервала

        

где и  - меньший и больший размеры интервала.

    _{Единица допуска определится  по формуле:}

    Здесь в мм, в мкм.

    По  аналогии определяют единицы допусков для остальных составляющих размеров:

    для размера                    

    для размера              

    для размера                   

    для размера                      

    _{Тогда среднее число  единиц допуска в  размерной цепи определится  по формуле}

    

    _{3.Определяем  квалитет по числу  единиц допуска.}

    _{Найденное число единиц допуска  больше, чем принятое для квалитета 10, но немного меньше, чем для квалитета 11. Устанавливаем для всех размеров цепи допуск по квалитету 11. Допуск размера можно назначить несколько меньшим, так как большую шестерню по этому размеру легко обработать с большой точностью.}