Нормирование точности в промышленности

Нормирование точности в промышленности

Введение

шпоночный редуктор подшипник деталь

Повышение качества машин, приборов и других изделий, их надежности, долговечности и эффективности возможно только путем тесной интеграции работ по стандартизации, взаимозаменяемости и метрологии, которые оказывают решающее влияние на повышение производительности снижения себестоимости, формирование качества изделия на всех стадиях производства, начиная с проектирования, изготовления и заканчивая эксплуатацией, ремонтом и хранением изделий.

Важнейшее вещество совокупности изделий взаимозаменяемости в значительной мере определяет технико-экономический эффект, получаемых в эксплуатации современных технических устройств. Такая роль взаимозаменяемости обусловлена тем, что она связывает воедино целое конструирование, технологию производств и контроль изделий в любой отрасли промышленности. Вот почему комплекс глубоких знаний и определенных навыков в области стандартизации норм точности является необходимой составной частью профессиональной подготовки.

1. Служебное назначение редуктора и детали

Редуктор (от лат. reductor - отводящий назад, приводящий обратно), механизм, входящий в приводы машин и служащий для снижения угловых скоростей ведомого вала с целью повышения крутящих моментов. В Редуктор применяют зубчатые передачи, цепные передачи, червячные передачи, а также используют их в различных сочетаниях - червячные и зубчатые, цепные и зубчатые и т.п. Существуют комбинированные приводы, в которых Редуктор компонуют с вариатором. Редуктор используют в транспортных, грузоподъёмных, обрабатывающих и др. машинах.

Редукторы цилиндрические одноступенчатые горизонтальные общемашиностроительного применения типа РЦО-250 предназначены для увеличения крутящего момента и уменьшения частоты вращения.

В редукторах предусмотрены такие решения конструкции:

картерная непроточная и централизованная проточная системы смазки;

цилиндрическая форма входного и выходного валов;

возможность подсоединения приборов и автоматики.

Быстроходный вал №5 (см. сборочный чертеж) редуктора является входным звеном в механизме, передает вращательное движение от двигателя к выходному валу №6 (см. сборочный чертеж). Быстроходный вал выполнен одним целом с шестерней и называется вал-шестерня. Материал вала-шестерни сталь углеродистая конструкционная качественная 45 по ГОСТ 1050-88. Термообработка - улучшение до твердости НВ230…260.

2. Размерный анализ цепи

Расчет проводится методом полной взаимозаменяемости:

Задача: обеспечить длину ступени (под подшипник) вала таким образом, что бы выполнялось условие  (см. расчетную схему). Необходимо для гарантированного исключения возможности соприкосновения при сборке торца вала и нажимной шайбы 12.

Рисунок 1. Расчетная схема

Проверка номинального размера исходно-замыкающего звена.

Находим среднее количество единиц допуска

Данное значение находится между 100 и 160, соответственно между 11 и 12 квалитетами. Заполняем таблицу для значений данных квалитетов и подбором стремимся максимально приблизиться суммарным допуском звеньев к допуску замыкающего звена.

В результате подбора звено А₁ изготавливается по 11 квалитету, остальные звенья по 12 квалитету. Тогда сумма допусков звеньев равна 0,4 мм, что удовлетворяет требованиям задачи по части суммарного допуска на размер звеньев цепи. Вводить звено-компенсаторы нет необходимости.

3. Посадки гладких соединений

Посадка зубчатое колесо (7) - вал(6).

Рисунок 2

Посадка втулка (17) - вал (6).

Необходимо обеспечить гарантированный зазор в сопряжении для беспрепятственного монтажа втулки на вал при сборке. Задача втулки - забазировать зубчатое колесо на валу в продольном направлении и ограничить осевое. Схема расположения полей допусков  для данного сопряжения указана на рисунке 3.

Рисунок 3

Посадка крышка (19) - корпус (3).

Необходимо обеспечить гарантированный зазор в сопряжении для удобства монтажа при сборке. Задача крышки - блокировать осевое перемещение подшипника, предотвращать попадания пыли и грязи, а так же удерживать смазку. Назначаем посадку . Схема расположения полей допусков для данного сопряжения указана на рисунке 4.

Рисунок 4

Посадка крышка (10) - корпус (3).

Необходимо обеспечить гарантированный зазор в сопряжении для удобства монтажа при сборке. Задача крышки - блокировать осевое перемещение подшипника, предотвращать попадания пыли и грязи, а так же удерживать смазку. Назначаем посадку . Схема расположения полей допусков для данного сопряжения указана на рисунке 5.

Рисунок 5

Посадка крышка (19) - вал (6)

В задании к работе на сборочном чертеже была предусмотрена посадка . Схема расположения полей допусков для данного сопряжения указана на рисунке 6.

Рисунок 6

4. Выбор посадок колец подшипников

Посадка подшипник (33) - вал (5). Для данного сопряжения предусматриваем посадку . При данной посадке внутреннее кольцо подшипника садится в натяг на вал и вращается вместе с ним. Схема расположения полей допусков для данного сопряжения указана на рисунке 7.

Рисунок 7

Посадка подшипник (33) - корпус (3). Для данного сопряжения предусматриваем посадку . При данной посадке внешнее кольцо подшипника проворачивается в процессе работы редуктора. Схема расположения полей допусков для данного сопряжения указана на рисунке 8.

Рисунок 8

Посадка подшипник (34) - вал (6). Для данного сопряжения предусматриваем посадку . При данной посадке внутреннее кольцо подшипника садится в натяг на вал и вращается вместе с ним. Схема расположения полей допусков для данного сопряжения указана на рисунке 9.

Рисунок 9

Посадка подшипник (34) - корпус (3). Для данного сопряжения предусматриваем посадку . При данной посадке внешнее кольцо подшипника проворачивается в процессе работы редуктора. Схема расположения полей допусков для данного сопряжения указана на рисунке 10.

Рисунок 10

5. Шпоночное соединение

Посадка шпонка (40) - вал (6) - зубчатое колесо (7).

ГОСТ 23360-78 устанавливает размеры, допуски, посадки и предельные отклонения соединений с призматическими шпонками. Стандартом установлены поля допусков по ширине шпонки и шпоночных пазов для свободного, нормального и плотного соединений. Свободное сопряжение применяется для подвижных соединений, плотное - при большом крутящем моменте. Схема полей допусков рисунок 11, в данном узле выбирается посадка с нормальным сопряжением:

Рисунок 11

6. Проектирование калибра для контроля гладких цилиндрических поверхностей

Калибром называется техническое средство контроля, воспроизводящее геометрические параметры элементов деталей и контактирующее с элементами детали по поверхности, линии или точке. Произведем расчет калибра скобы, с помощью которой контролируют на валу (5) ступень под подшипник диаметром 60 мм.

Исходные данные к расчету:

номинальный размер d=60 мм

поле допуска k6

По ГОСТ 25347-82 предельное отклонение поля допуска k6 на диаметре 60 мм равно .

Производим расчет калибра:

- Определяем наибольшие предельные размеры вала

d_max =d+es=60+0,021=60,021 мм.

d_min =d+ei=60+0,002=60,002 мм.

По таблице 2, ГОСТ 24853-81 «Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски»= 2,5 мкм − отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера вала;= 5 мкм − допуск на изготовление калибров для вала;= 3 мкм − допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия.

Строим схему расположения полей допусков вала, ПР и НЕ калибров-скоб (рисунок 12).

Рисунок 12

Считаем исполнительные размеры калибров-скоб.

В качестве исполнительного размера скобы берется наименьший предельный размер ее с положительным отклонением, равным допуску на изготовление калибра.

Наименьший предельный размер ПР стороны калибра-скобы:

ПР = dmax − Z1 − H1 = 60,021 − 0,0025 − 0,005 = 60,0135 мм.

Наименьший предельный размер НЕ стороны калибра-скобы:

НЕ = dmin − H1 = 60,002 − 0,005 = 59,997 мм.

Исполнительный размер ПР стороны калибра-скобы, который ставится на чертеже калибра, равен 60,0135+0,005.

Исполнительный размер НЕ стороны калибра-скобы 59,997+0,005.

Список использованной литературы

1. Марков Н.Н., Осипов В.В., Шабалина М.Б. Нормирование точности в машиностроении: Учеб. для машиностроит. спец. вузов./ Под ред. Ю.М. Соломенцева. - 2-е изд., испр. и доп.-М.: Высш.шк.; Издательский центр «Академия», 2001-335 с.

2.    Солонин И.С., Солонин С.И. Расчет сборочных и технологических размерных цепей. - М.: Машиностроение, 1980 г. -110 с.

3.      Допуски и посадки. Выбор и расчет. Указание на чертежах. Учебное пособие. 2-е издание / Анухин В.И., Санкт - Петербург, Издательство СПбГТУ, 2001.

4.      Дунаев П.Ф., Леликов О.П., Варламова Л.П. Допуски и посадки. Обоснование выбора: Учебное пособие для студентов.-М: Высш.шк., 1984 г. - 112 с.

5.      Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский, - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, ч. 1. - 1982. - 543 с.

.        Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский, - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, ч. 2. - 1983. - 448 с.

.        Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. - Т. 1. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992-816 с.

8.      Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. - Т. 2. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992-784 с.

9.      Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. - Т. 3. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992-720 с.

10.  Нормирование точности узлов и деталей машин: Учебное пособие./ И.К. Пичугин, З.Е. Попова, Ижевск, ИжГТУ, 1995.