Реферат: "Метрология и нормирование точности", шпиндельная головка + контрольная по нормирование точности

МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЯТСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРАМЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ

РАСЧЕТНО – Пояснительная записка

к курсовойработе

Дисц.«Метрология и нормирование точности»

ТПЖА.303100.218 ПЗ

Вариант№218

Исполнитель: студент /Слобожанинов Ю.В./

Руководитель: профессор /КропотовГ.А./

Киров 2001

РЕФЕРАТ

Слобожанинов Ю.В. Шпиндельнаяголовка. ТПЖА 303300.218. Курсовая работа/ ВятГТУ, кафедра МРСИ: руководительГ.А. Кропотов. – Киров 2001. Графическая часть 1л. Ф. А2, 2л. Ф. А3, 4л. Ф. А4.ПЗ 31с. 20 рис. 1 таб., 4 источника.

ОТВЕРСТИЕ,ВАЛ, СОЕДИНЕНИЕ, ПОСАДКА, РАЗМЕРНАЯ ЦЕПЬ.

<img src="/cache/referats/7677/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1027">В записке приведено описание работы механизма: обоснованвыбор посадок соединений; рассчитаны характеристики посадок для соединенийØ18<img src="/cache/referats/7677/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> и Ø14<img src="/cache/referats/7677/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> и исполнительныеразмеры системы калибров для соединения Ø

18<img src="/cache/referats/7677/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1027">;обоснован класс точности подшипника качения и рассчитаны характеристики посадокего на вал и в отверстие; определены предельные размеры резьбы М8-<img src="/cache/referats/7677/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1028">
D-6x11<img src="/cache/referats/7677/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1029">x14<img src="/cache/referats/7677/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1030">x3 обоснован выборпосадок, рассчитаны их характеристики. Для зубчатого колесо z=30 выбраны и обоснованыстепени точности по всем нормам, приведены комплексные показатели оценки ихточности и комплексы элементных геометрических показателей для проверкиточности изготовления зубчатого колеса; рассчитана размерная цепь методамиполной и неполной взаимозаменяемости; обоснован выбор универсального измерительногоприбора для измерения вала Ø80 g5.

На первом листе графической части изображен сборочный чертеж шпиндельнойголовки, на остальных – рабочие чертежи деталей и калибров для контроляотверстия и вала.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Обоснование выбора посадок………………………………………………….4

2. Расчетная часть…………………………………………………………………7

2.1 Расчет характеристик посадок для гладких соединений……………..7

2.2 Расчет исполнительных размеров системы калибров………………..9

2.3 Расчет характеристик посадок подшипника…………………………..12

2.4 Расчет характеристик посадок резьбового соединения………………14

2.5 Расчет характеристик посадок шлицевого соединения………………17

2.6 Расчет размерной цепи………………………………………………….21

3. Выбор и обоснование степени точности зубчатого колеса…………………..24

4. Обоснование выбора универсального измерительного прибора…………….29

5. Заключение………………………………………………………………………30

Список литературы………………………………………………………………...31

ТПЖА.303300.218 ПЗ

Головка шпиндельная Литер Масса Масштаб

Подпись Дата

Разроб. Слобожанинов

Провер.

Кропотов

Лист 2 Листов 31

Курсовая работа

98-ТМ-595

Введение

Головка шпиндельная предназначена для выполнения операций сверления, фрезирования, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы. Инструменты устанавливаются в два шпинделя.

На ведущий вал передается вращение от двигателя через муфту. Далее вращение при помощи цилиндрических зубчатых передач передается на два шпинделя. Для восприятия осевых усилий на шпинделях установлены шариковые упорные подшипники.

Режим работы шпиндельной головки:

·

скорость вращения шпинделей – средняя;

·

нагрузки – нормальные или среднее;

·

температурные условия – нормальные.

Основным точным требованием является обеспечение минимального радиального биения посадочных мест шпинделей под режущий инструмент. Так же должна быть обеспечена прочность и износостойкость деталей шпиндельной головки.

Лист

Изм. Лист

№ документа

Подпись

Дата

1.Обоснование назначенных посадок.

d1: D-6 x11<img src="/cache/referats/7677/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1031">x14<img src="/cache/referats/7677/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1032">x3<img src="/cache/referats/7677/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1033">D. Данное центрирование применяется для повышения точности соосности элементов соединения.

d2: Ø

47<img src="/cache/referats/7677/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1034"> — соединение крышки с корпусом шпиндельной головки. Точность крепления не нужна, поэтому и выбирается посадка в системе отверстия с зазором.

d3: Ø

17<img src="/cache/referats/7677/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1035"> — посадка подшипника на валу. Для точной фиксации и предохранения от поворотов подшипника на валу, выбирается посадка с гарантированным натягом, в системе вала.

d4: Ø

47<img src="/cache/referats/7677/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1036"> — соединение подшипника по наружному кольцу в обойме. Необходимо чтобы наружное кольцо изредка поворачивалось для предотвращения образования лунок на внутренней поверхности наружного кольца подшипника. Поэтому выбирается переходная посадка в системе отверстия.

d5: Ø

50<img src="/cache/referats/7677/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1037"> — крепление обоймы в корпусе шпиндельной головки. Обойма должна находится в корпусе неподвижно, поэтому выбирается посадка с натягом в системе отверстия.

d6: Ø

15<img src="/cache/referats/7677/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1038"> — посадка зубчатого колеса на валу. Требуется гарантированный натяг, при сборке посадка будет производится при нагреве зубчатого колеса. Посадка выполняется в системе отверстия.

d7: Ø

14<img src="/cache/referats/7677/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1039"> — посадка зубчатого колеса на шпиндельный вал. Так как посадка осуществляется при помощи шпоночного соединения, выбираем переходную посадку в системе отверстия.

d8: Ø

14<img src="/cache/referats/7677/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1040"> — посадка втулки подшипника скольжения и шпиндельного вала. В данном случае необходим гарантированный зазор для поступления

Лист

Изм. Лист

№ документа

Подпись

Дата

смазки между втулкой подшипника и шпиндельного вала, поэтому выбирается внесистемная посадка с зазором.

d9: Ø

22<img src="/cache/referats/7677/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1041"> — крепление втулки подшипника скольжения в промежуточной плите. Для более легкой сборки выбирается переходная посадка в системе отверстия.

d10: Ø

32H14(+0,620)– выточка под кольцо подшипника. Не требуется точность.

d11: Ø

14<img src="/cache/referats/7677/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1042"> — посадка зубчатого колеса на шпиндельный вал. Аналогично d7.

d12: Ø

18<img src="/cache/referats/7677/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1043"> — посадка шпиндельного вала и ходовой втулки. Выбирается посадка с зазором стремящимся к нулю, так как необходим доступ смазки, для уменьшения трения.

d13: Ø

24<img src="/cache/referats/7677/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1044"> — сопряжение ходовой втулки и корпуса шпиндельной головки. Необходимы неподвижность и простота сборки, поэтому выбираем переходную посадку в системе отверстия.

d14: Ø

14<img src="/cache/referats/7677/image037.gif" v:shapes="_x0000_i1045"> — посадка упорного подшипника на шпиндельном валу. Для неподвижной фиксации подшипника на валу, выбирается посадка с натягом в системе вала.

d15: Ø

22<img src="/cache/referats/7677/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1046"> — крепление втулки подшипника и блока зубчатых колес. Так как необходимо неподвижное соединение и легкость сборки, выбирается переходная посадка в системе отверстия.

d16: Ø

16<img src="/cache/referats/7677/image039.gif" v:shapes="_x0000_i1047"> — крепление втулки подшипника с осью. Выбирается посадка с зазором для возможности движения и для поступления смазки в зону трения.

d17: Ø

14 <img src="/cache/referats/7677/image041.gif" v:shapes="_x0000_i1048"> — крепление распорной втулки на шпиндельном валу. Посадка на требует особой точности, поэтому выбирается посадка с зазором в системе отверстия.

Лист

Изм. Лист

№ документа

Подпись

Дата

d18: Ø

14<img src="/cache/referats/7677/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1049"> — посадка зубчатого колеса на шпиндельный вал. Аналогично d7.

d19: Ø

10H14(+0,360)– крепежные отверстия в корпусе шпиндельной головки. Особая точность не требуется.

d20: Ø

15<img src="/cache/referats/7677/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> — крепление оси в корпусе шпиндельной головки. Выбирается посадка с натягом в системе отверстия.

d21: Ø

17<img src="/cache/referats/7677/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1051"> — крепление распорной втулки на валу между подшипников. Выбирается посадка с зазором в системе отверстия.

Лист

2. Расчетная часть

.

2.1. Расчет характеристик посадок для гладких соединений.

Соединение

d11 — посадка зубчатого колеса на шпиндельный вал.

d11= Ø

14<img src="/cache/referats/7677/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

Предельные отклонения по ГОСТ 25347-82: Отверстие: ES= +0,018 мм; EJ=0.

Вал: es= +0,012 мм; ei= +0,001 мм.

Схема полей допусков:

Отверстие:

Dmax= D+ ES= 14 + 0,014 = 14,018 мм

Dmin = D + EI = 14 + 0 = 14 мм

TD = ES – EI = 0,018 – 0 = 0,018мм

Вал

:

dmax = d + es = 14 + 0,012 = 14,012 мм

dmin = d + ei = 14 + 0,001 = 14,001 мм

Td = es – ei = 0,012 – 0,001 = 0,011 мм

Сопряжение:

Smax= ES– ei= 0,018 – 0,001 = 0,017 мм

Nmax = es – EI = 0,012 – 0 = 0,012 мм

T (S, N) = Nmax + Smax = 0,012 + 0,017 = 0,029 мм

T (S, N) = TD + Td = 0,018 + 0,011 = 0,029 мм

Лист

Изм. Лист

№ документа

Подпись

Дата

Соединение

d12 — посадка шпиндельного вала и ходовой втулки.

d12= Ø

18<img src="/cache/referats/7677/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1054">

Предельные отклонения по ГОСТ 25347-82: Отверстие: ES= +0,018 мм; EJ=0.

Вал: es= -0,016 мм; ei= -0,034 мм.

Схема полей допусков:

Отверстие:

Dmax= D+ ES= 18 + 0,018 = 18,018 мм

Dmin = D + EI = 18 + 0 = 18 мм

TD = ES – EI = 0,018 – 0 = 0,018мм

Вал

:

dmax = d + es = 18 — 0,016 = 17,984 мм

dmin = d + ei = 18 — 0,034 = 17,966 мм

Td = es – ei = -0,016 + 0,034 = 0,018 мм

Сопряжение:

Smax= ES– ei= 0,018 + 0,034 = 0,052 мм

Smin = EI – es = 0 +0,016 = 0,016 мм

Sm = (Smax + Smin)/2 = (0,052 +0,016) /2 = 0,034 мм

TS = Smax — Smin = 0,052 – 0,016 = 0, 036 мм

TS = TD + Td = 0,018 + 0,018 = 0, 036 мм

Лист

Изм. Лист

№ документа

Подпись

Дата

2.2. Расчет исполнительных размеров системы калибров.

Для соединения

d12= Ø 18<img src="/cache/referats/7677/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1056">

Расчет калибр-пробки

.

Контролируемый размер Ø18Н7.

По данным ГОСТ 24853:

Z

== 0,0025 мм H = 0,003 мм Y = 0,002 мм

Расчеты:

ПРmax= Dmin+ Z+ <img src="/cache/referats/7677/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1057"> = 18 + 0,0025 + 0,0015 = 18,004 мм

ПРmin= Dmin + Z — <img src="/cache/referats/7677/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1058"> = 18 + 0,0025 – 0,0015 = 18,001 мм

ПРизн = Dmin– Y= 18 – 0,002 = 17,998 мм

ПРисп = (ПРmax)-Н

= 18,004-0,003

НЕmax= Dmax+ <img src="/cache/referats/7677/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1059"> = 18,018 + 0,0015 = 18,020 мм

НЕmin= Dmax — <img src="/cache/referats/7677/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1060"> = 18,018 – 0,0015 = 18,017 мм

НЕисп = (НЕmax) –Н

= 18,020-0,003

Схема расположения полей допусков калибра-пропки:

Лист

Изм. Лист

№ документа

Подпись

Дата

Расчет скобы.

Контролируемый размер Ø18

f7.

Z

1 = 0,0025 мм H1 = 0,003 мм Y1 = 0,002 мм Hр = 0,0012 мм

Расчет рабочего калибра:

ПРmax= dmax — Z1

+ <img src="/cache/referats/7677/image059.gif" v:shapes="_x0000_i1063"> = 17,984 — 0,0025 + 0,0015 = 17,983 мм

ПРmin= dmax — Z1

— <img src="/cache/referats/7677/image059.gif" v:shapes="_x0000_i1064"> = 17,984 — 0,0025 – 0,0015 = 17,980 мм

ПРизн = dmax+ Y1

= 17,984 – 0,002 = 17,982 мм

ПРисп = (ПРmin)+H1

= 17,980-0,003

НЕmax= dmin+ <img src="/cache/referats/7677/image059.gif" v:shapes="_x0000_i1065"> = 17,966 + 0,0015 = 17,968 мм

НЕmin= dmin — <img src="/cache/referats/7677/image059.gif" v:shapes="_x0000_i1066"> = 17,966 – 0,0015 = 17,965 мм

НЕисп = (НЕmin)+H1 =

17,965-0,003

Расчет контркалибров:

К-ПРmax= dmax — Z1

+ <img src="/cache/referats/7677/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1067"> = 17,984 — 0,0025 + 0,0006 = 17,982 мм

К-ПРmin= dmax — Z1

— <img src="/cache/referats/7677/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1068"> = 17,984 — 0,0025 – 0,0006 = 17,981 мм

К-ПРисп = (К-ПРmax)-Hр

= 17,982-0,0012

К-НЕmax= dmin+ <img src="/cache/referats/7677/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1069"> = 17,966 + 0,0006 = 17,967 мм

К-НЕmin= dmin — <img src="/cache/referats/7677/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1070"> = 17,966 – 0,0006 = 17,965 мм

К-НЕисп = (К-НЕmax)-Hр =

17,967-0,0012

К-Иmax= dmax — Y1

+ <img src="/cache/referats/7677/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1071"> = 17,984 – 0,002 + 0,0006 = 17,983 мм

К-Иmin= dmax — Y1

— <img src="/cache/referats/7677/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1072"> = 17,984 – 0,002 – 0,0006 = 17,981 мм

К-Иисп = (К- Иmax)–Hр= 17,983-0,0012

Исполнительные размеры округлены по правилам ГОСТ 2483.

Лист

Изм. Лист

№ документа

Подпись

Дата

Схема расположения полей допусков калибр-скобы и контркалибра.

Рисунок 4.

Лист

Изм. Лист

№ документа

Подпись

Дата

2.3. Расчет характеристик посадок подшипника.

Подшипниковый узел ведущего вала.

К данному узлу шпиндельной головки не предъявлено особых требований к точности, следовательно, выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник нулевого класса точности 303. ГОСТ 8338-75

Внутренний диаметр

d = 17 мм

Наружный диаметр

D = 47 мм

Ширина

b = 14

Наружное кольцо испытывает местное нагружение, то есть подшипниковую втулку следует выполнить с полем допуска Н7. Это обеспечит зазор в целях медленного поворачивания кольца для равномерного износа беговой дорожки.

Внутреннее кольцо подшипника испытывает циркулярное нагружение, следовательно вал следует выполнить с полем допуска

k6 для обеспечения натяга.

Расчет характеристик посадок подшипника по внутреннему диаметру на вал

Ø 17<img src="/cache/referats/7677/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1075">

Отверстие Ø17L0: Вал Ø17k6:

D = 17 мм d = 17 мм

ES = 0 es = +0,012 мм

EI = -0,007 мм ei = +0,001 мм

Схема полей допусков:

Dmax= D+ ES= 17 + 0 = 17 мм

Dmin = D + EI = 17 – 0,007 = 16,993 мм

TD = ES – EI = 0 + 0,007 = 0,007мм