 |
Рассчитать и выбрать посадки подшипников для внутреннего и наружного колец
|
|
|
|
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине “Метрология, стандартизация и сертификация”
на тему “Расчет посадок гладких цилиндрических, шпоночных, шлицевых и резьбовых соединений”
ТС(б) – 391.01.04.01
| Руководитель: |
| Кузнецова Т. В. |
| “___”______________ 2011 г. |
| Студент: |
| Власенко Д. И. |
| “___”______________ 2011 г. |
Мурманск
2011
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
ФГБОУ ВПО
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Судомеханический факультет
Кафедра технологий металлов и судоремонта
ЗАДАНИЕ
на выполнение курсового проекта
студенту Власенко Д. И. группы ТС(б)-391
1 Тема курсового проекта: “Расчет посадок гладких цилиндрических, шпоночных, шлицевых и резьбовых соединений”.
2 Исходные данные для выполнения проекта:
№ чертежа – 4;
№подшипника – 4-1000907;
крутящий момент MK = 650 Н·м;
продольная осевая сила R = 10 кН;
перегрузка равна 160%;
форма вала – полый;
диаметр отверстия / диаметр вала 
материал втулки - сталь; материал корпуса – сталь;
номинальные размеры: 
резьба – 
.
Дата выдачи задания “7” ноября 2011 г.
Руководитель проекта _______________________________/ Т. В. Кузнецова /
Исполнитель ____________________________________/Д.И. Власенко /
ОГЛАВЛЕНИЕ
1 Рассчитать и выбрать посадки подшипников для внутреннего и наружного колец 4
2 Расчет и выбор посадок с натягом. 9
3 Расчет и выбор переходной посадки по диаметру 
и расчет шпоночных соединений 11
4 Расчет резьбового соединения. 15
5 Расчет шлицевых соединений. 17
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 19
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ТС(б) – 391.01.03.01.ПЗ |
| Разраб. |
| Калинин М. В. |
| Провер. |
| Кузнецова Т.В. |
| Реценз. |
| Н. Контр. |
| Утверд. |
| Расчет посадок и резьбовых соединений |
| Лит. |
| Листов |
| МГТУ Кафедра ТМ и С |
|
|
|
Рассчитать и выбрать посадки подшипников для внутреннего и наружного колец
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ТС(б) – 391.16.13.000ПЗ |
4-1000907– шариковый радиальный однорядный подшипник легкой серии диаметров нормального класса точности без конструктивных особенностей ГОСТ - 8338-75.
диаметр наружного кольца D=55 мм;
диаметр внутреннего кольца d=35 мм;
ширина B=10 мм;
динамическая грузоподъемность C=10,4 кН;
радиус закругленияr=1,0 мм.
1.2 Определяем режим работы подшипника по отношению динамической эквивалентной нагрузке к динамической грузоподъемности
,
где 
= R= 10 кН;
V=1 
- вращение внутреннего кольца подшипника;
Режим работы тяжелый, так как 
.
1.3 Для выбора посадки необходимо определить интенсивность нагрузки.
По справочнику Мягкова 2-й том, страница 283, формула 4.25
где 
- радиальная реакция опоры на подшипник;
– ширина посадки места (
=10-2·1,0=8 мм);
– динамический коэффициент посадки (кп=1);
- коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки ( = 1 – для однорядных подшипников);
– коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полном вале ( = 1 – при сплошном вале).
1.4 Выбираем посадку для соединения внутреннего кольца подшипника
с валом
Так как в редукторе вращается вал, то выбираем циркуляционное нагружение, то есть радиальная нагрузка передается всей посадочной поверхности дорожки качения.
По справочнику Мягкова 2-й том, страница 287, таблица 4.92 находим для подшипника с диаметром внутреннего кольца d=35 мм рекомендуемое поле допуска вала 
, 
. Определяем по справочнику Мягкова 2-й том, страница 292, таблица 4.94 поле допуска вала k5.
Для циркуляционного нагружения с тяжелым режимом работы и с диаметром внутреннего кольца d=35 мм нормального (4) класса точности рекомендованное поле допуска вала равно 
, тогда посадка будет равна 
.
|
|
|
Определяем предельные отклонения для поля допуска вала и внутреннего кольца подшипника качения
1.5 Изобразим графически схему расположения посадки
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КР ТС(б) – 09082.16.13.000ПЗ |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ТС(б) – 391.01.03.01.ПЗ |
Подберем шероховатость посадочных поверхностей по справочнику Мягкова 2-й том, страница 296, таблица 4.95. При 4-м классе точности и d=35 мм шероховатость поверхности 
мкм. Эта шероховатость достигается шлифованием круглым тонким, согласно справочнику Мягкова 1-й том, страница 518, таблица 2.66.
Допуски формы и расположения поверхности вала под подшипник качения выбираем по «Сборнику стандартов по подшипникам качения» часть 1, страница 245.
Допуск круглости 
Допуск цилиндричности 
Допуск профиля продольного сечения 
Допуск торцевого биения 
Допуск радиального биения 
Допуск соосности 
1.6 Выбираем посадку для соединения наружного кольца подшипника качения с отверстием в корпусе редуктора 
мм.
Так как в редукторе вращается вал, то для соединения подшипника с корпусом выбираем местное нагружение. При тяжелом режиме работы подшипника и 4-м классе точности принимаем поле допуска для отверстия корпуса 
(смотри справочник Мягкова 2-й том, страница 289, таблица 4.93).
- посадка переходная.
Подберем предельные отклонения для отверстия корпуса и наружного кольца подшипника качения
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ТС(б) – 391.01.03.01.ПЗ |
1.7 Изобразим графически схему расположения посадки
Допуски отверстия и вала
Максимальный зазор и максимальный натяг
Допуск переходной посадки
Проверка
Подберем шероховатость посадочных поверхностей отверстия корпуса по справочнику Мягкова 2-й том, страница 296, таблица 4.95. При 4-м классе точности и мм шероховатость 
мкм. Эта шероховатость достигается обтачиванием продольной подачей тонким алмазным, согласно справочнику Мягкова 1-й том, страница 518, таблица 2.66.
Допуски формы и расположения поверхности отверстия корпуса под подшипник выбираем по «Сборнику стандартов по подшипникам качения» 1-я часть, страница 245.
|
|
|
Допуск круглости
Допуск цилиндричности
Допуск профиля продольного сечения 
Допуск торцевого биения 
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ТС(б) – 391.01.03.01.ПЗ |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2 Расчет и выбор посадок с натягом ТС(б) – 391.01.04.01.ПЗ
Соединение с размерами 
, 
, 
, 
, предназначено для передачи 
.
Материал деталей - сталь 45 с пределом текучести 
. Неровность вала 
, неровность отверстия 
Рабочая температура соединения 20℃.
2.1 Определяем минимальное давление
2.2 Определяем величину наименьшего расчетного натяга
где 
и 
- коэффициенты Ляме:
2.3 Определяем минимальный допустимый натяг
где 
– поправка, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения, 
- поправка, учитывающая различие рабочей температуры деталей и температуры сборки, 
так как температура 
- поправка, учитывающая ослабление натяга под действием центробежных сил, 
так как детали не вращаются;
– добавка, компенсирующая уменьшение натяга при повторных запрессовках, принимаем с учетом возможных разборок 
10 мкм.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ТС(б) – 391.01.03.01.ПЗ |
Предварительно находим значения 
где 
и 
- предел текучести материалов
Принимаем наименьшее из двух значений, следовательно, 
.
2.5 Определяем величину наибольшего расчетного натяга
2.6 Определяем максимальный допустимый натяг
где 
- коэффициент увеличения удельного давления у торцов охватывающей детали, 
.
2.7 Выбор посадки
По справочнику Мягкова 1-й том, страница 154, таблица 1.49 выбираем посадку 
Запас прочности соединения равен 
Запас прочности детали 
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3 Расчет и выбор переходной посадки по диаметру ТС(б) – 391.01.03.01.ПЗ
и расчет шпоночных соединений
|
|
|
3.1 Назначаем посадку
Для соединения зубчатого колеса с валом редуктора назначаем переходную посадку
3.2 Переходная посадка характеризуется наибольшим натягом и наибольшим зазором
Наибольший натяг
Наибольший зазор
Определяем допуски отверстий
Определяем допуск вала
Средний натяг
3.3 Определяем среднее квадратичное отклонение с натягом
3.4 Определяем предел интегрирования
;
Находим по справочнику Мягкова 1-й том, страница 12, таблица 1.1 интегральную функцию вероятности 
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ТС(б) – 391.01.03.01.ПЗ |
, тогда вероятность натягов равна
Вероятность зазоров
В результате расчета вероятность натяга составляет 78%, а вероятность зазора 22%, что рекомендовано для нашего расчета.
3.6 Изобразим графически схему расположения посадки
Предельные размеры отверстия
Предельные размеры вала
3.7 Для дополнительного соединения применяется шпонка
Назначаем допуски и посадки на шпоночное соединение зубчатого соединения по диаметру вала равным 33 мм.
Определяем номинальные значения элементов шпоночного соединения, выбираем призматическую шпонку исполнения 1. Смотри справочник Мягкова 2-й том, страница 325-326, таблица 4.64.
При диаметре вала 33 мм 
мм. Глубина паза на валу 
мм, глубина паза во втулке 
.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ТС(б) – 391.01.03.01.ПЗ |
Длину шпонки принимаем равной 40 мм.
3.8 Определяем поля допусков посадочных размеров соединения.
Для серийного и массового производства при соединении зубчатого колеса с валом, выбираем нормальное соединение.
Смотри справочник Мягкова 2-й том, страница 237-238, таблица 4.65-4.66
Ширина шпонки равна 10 h9 
;
ширина паза на валу равна 10 N9 ;
ширина паза во втулке равна 10 JS9 
;
высота шпонки равна 8 h9 ;
длина шпонки равна 40 h14 
;
длина паза под шпонку равна 40 H15 
;
глубина паза на валу 5,0 
;
глубина паза на втулке 3,3 .
3.9 Посадки для шпоночного соединения
Посадка шпонки в вал по ширине
Посадка шпонки во втулку по ширине
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ТС(б) – 391.01.03.01.ПЗ |
;
|
|
|
