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

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

Страницы: 1, 2