МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Кафедра «Технология машиностроения»
МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
Методические указания
к выполнению
семестровой работы
РПК «Политехник»
Волгоград
2004
УДК 621.83: 658.516 ] (07)
М 54
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. Методические указания к выполнению семестровой работы / Сост. ; Волгоград. гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2004. – 13 с.
Излагаются требования к содержанию и объему семестровой работы по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» для студентов специальности 1201 «Технология машиностроения» СПО.
Илл. 2. Табл. 2. Библиогр.: 6 назв.
Рецензент
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Волгоградского государственного технического университета
© Волгоградский
государственный
технический
университет, 2004
Составитель
Ольга Владимировна Мартыненко
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
Методические указания к выполнению
семестровой работы
Под редакцией автора
Темплан 2004 г., поз. № 000.
Подписано в печать г.
Формат 60×84, 1/16. Бумага потребительская. Гарнитура «Таймс»
Усл. печ. л. 0,81. Усл. авт. л. 0,63.
Тираж 100 экз. Заказ
Волгоградский государственный технический университ
400131 Волгоград, просп. им. , 28
РПК «Политехник»
Волгоградского государственного технического университета
400131 Волгоград, ул. Советская, 35.
Отпечатано в типографии «Новый ветер», ПБОЮЛ
Волгоградская обл., /1.
Содержание
Введение……………….……………………………………..……………….4
1. Цель работы…………………….…………………………………………4
2. Составные части семестровой работы, их объем………….……………4
3. Краткое описание устройства и работы редуктора……….…………….4
4. Порядок расчета размерных цепей……………………….……………...6
5. Порядок проектирования калибров…………………….………………..9
6. Задание на семестровую работу…………..……………………………11
7. Рекомендуемая литература………………..……………………………12
Введение
Методические указания по выполнению семестровой работы являются пособием для студентов, позволяющим оперативно получать и выполнять задание на семестровую работу, содержат примеры выполнения аналогичного задания.
Семестровая работа направлена на закрепление теоретического курса путем решения технических вопросов, охватывающих основные разделы дисциплины. В процессе выполнения работы студенты имеют возможность проявлять творческие способности в совершенствовании конструкций деталей и измерении их размеров, а также приобрести опыт пользования справочниками, стандартами, таблицами допусков и посадок.
1. Цель работы
Приобретение навыков выполнения рабочих чертежей деталей; выбора посадок на соединения и проставления их на сборочном чертеже; назначения допусков, отклонений формы и расположения поверхностей, шероховатости; расчета размерных цепей; проектирования средств контроля.
2. Составные части семестровой работы, их объем
Семестровая работа должна состоять из 0,5–1 листа формата А1 графической части, на которой показывается разрез части редуктора с проставлением всех размеров, допусков и посадок и расчетно-пояснительной записки 8–10 страниц формата А4. Расчетно-пояснительная записка должна содержать: титульный лист, содержание, расчет исполнительных размеров калибров, расчет размерной цепи, список использованной литературы. Графическая часть и расчетно-пояснительная записка выполняется с соблюдением всех требований и норм ЕСКД.
3. Краткое описание устройства и работы редуктора
На рис.1 изображена часть редуктора, на выходном валу которого установлена звездочка (или шкив) 9, вал 1 имеет прямобочные шлицы, по которым вдоль вала должна свободно перемещаться блок зубчатых колес 6.
Кольца 5 ограничивают перемещение блока. Перемещение вала вдоль оси предотвращается левым подшипником, зажатым в корпусе крышкой 2. Правый подшипник имеет возможность некоторого перемещения вдоль оси, например, в случае удлинения вала или неточности изготовления отдельных деталей, для этого предусматривается гарантированных зазор между подшипником и крышкой 7. Величина этого зазора задается в задании размером АD (замыкающее звено размерной цепи).
Рис.. 1. Схема редуктора
Основными деталями редуктора являются: 1 − шлицевой вал; 2 −крышка подшипника (глухая); 3 − корпус редуктора; 4 − подшипник – 2 шт;
5 − упорное кольцо; 6 − блок зубчатых колес; 7 − крышка подшипника с отверстием; 8 − втулка распорная; 9 − звездочка; 10 − шпонка.
Студент может видоизменять конструкцию с указанием достоинств по сравнению с типовым вариантом. Например, изменение конструкции колец 5, посадочных мест и буртов корпуса 3 в зависимости от принятого вида смазки подшипников, изменение фиксации подшипников от осевого перемещения с помощью стопорных колец и т. д.
4. Порядок расчета размерных цепей
Качество сборки редуктора обеспечивается размерным анализом всех входящих в механизм деталей, путем составления и решения размерных цепей. Составление и решение размерных цепей следует вести по ГОСТ и ГОСТ, а также используя комплект лекций, рекомендации литературы [1, 2]. При расчете следует учитывать отклонения и допуски известных звеньев (деталей).
4.1. Пример составления и расчета размерной цепи
4.1.1. Метод полной взаимозаменяемости (max – min прямая задача) (рис. 2)
А1 = 55 мм, А2 = 2,2 мм, А3 = 20 мм, А4 = 40 мм, А5 = 2,2 мм, АΔ = 0,6±0,05 мм.
Определить допуски и предельные отклонения размеров.
 |
Рис. 2. Схема размерной цепи
 |
А3 и А4 – увеличивающие звенья;
А1, А2 и А5 – уменьшающие звенья.
Находим допуски составляющих звеньев.
Допуск замыкающего звена.
ТАΔ = Еs (AΔ) – Ei (AΔ) = 0,05 – (– 0,05) = 0,1 мм = 100 мкм (соответствует 12 квалитету).
Из таблицы выписываем числовые значения единиц допусков составляющих звеньев.
А1 = 55 мм, I1 = 1,86; А2 = А5 = 2,2 мм, i2 = i5 = 0,55;
А3 = 20 мм; i 3 = 1,31(мм); А4 = 40 мм; i4= 1,56 (мм).
Число единиц допуска а находим по формуле
На составляющие звенья назначаем допуски по IT7, ТА1 = 30; ТА2 = ТА5 = 10 (мкм). ТА3 = 21; ТА4 = 25 (мкм).
При этих допусках не обеспечивается равенство суммы допусков составляющих звеньев допуску исходного звена 
,
Поэтому сделаем одно звено, например, А2 увязочным, допуск на него вычислим по формуле 
,
ТА2 = 100 – (30 +21 + 25 + 10) = 14, что соответствует IT8.
На увеличивающие звенья назначаем допуски по Н7, на уменьшающие по h7, на увязочное по h8.
Предельные отклонения звеньев, выраженные через координаты середины полей допусков Ес:
;
увеличивающие звенья:
;
;
уменьшающие звенья:
Таким образом, увязочное звено 2,2 – 0,014.
4.1.2. Метод неполной взаимозаменяемости (вероятностный метод – прямая задача)
Исходный размер АΔ = 0,6 мм; ТАΔ = 100 мкм.
Составляем схему размерной цепи:
А3, А4 – увеличивающие звенья; А1, А2, А5 – уменьшающие звенья.
Расчет производим способом допусков одного квалитета. Найдем допуски составляющих звеньев [2] i1 = 1,86; i2 = i5 = 0,55; i 3 = 1,31; i4 = 1,56.
Вычисляем число единиц допуска а.
Значение а находится между восьмым и девятым квалитетом а = 25 для IT8; а = 40 для IT9.
Допуски на все звенья назначим по ближайшему большему квалитету ТА1 = 74; ТА2 = ТА5 = 25; ТА3 = 52; ТА4 = 62 (мкм). При вероятностном методе связь между допуском исходного звена и допусками составляющих звеньев выражают формулой
По этой формуле корректируют допуски составляющих звеньев, если они назначены по квалитету, у которого а не равно расчетному, следовательно
Звено А1 примем увязочным, тогда его допуск
мкм ≈ ≈ IT8 = 46 мкм.
Для увеличивающих звеньев поля допусков по Н9, для уменьшающих по h9.
Найдем среднее и предельные отклонения увязочного звена.
ЕсАi = 0,5Т;
;
;
;
;
;
26 + 31 – (- 12,5) – (12,5) – 50 = 32;
.
Применение вероятностного метода позволило применить допуски девятого квалитета вместо седьмого.
5. Проектирование калибров
Для контроля одной из поверхностей детали студент должен спроектировать средства контроля (калибр-пробку, калибр-скобу) с вычерчиванием их в расчетно-пояснительной записке. На эскизе калибров проставить исполнительные размеры проходной и непроходной сторон с предельными отклонениями, а также изобразить схему расположения полей допусков детали и калибра. Правила проектирования изложены в литературе [2], конспекте лекций по курсу. Допуски на калибры приведены в стандарте ГОСТ 2485-81 или [2].
5.1. Пример расчета калибра-пробки
Определить размеры калибров – пробок для отверстия Д = 60 Н7. По ГОСТ находим предельные размеры изделия Dmax = 60,030 мм Dmin = 60 мм.
По табл. 2 ГОСТ для квалитета 7 и интервала размеров 50-80 находим данные для расчета размеров калибров (мкм) Н = 5; z = 4; Y = 3. (рис.3)
 |
Рис. 3. Схема расположения полей допусков калибр-пробки
1. Наибольший размер проходного нового калибра-пробки.
Рmax= = Dmin + z +Н/2 = 60+0,004 + 0,005/2 = 60,0065 мм.
Размер калибра ПР проставляемый на чертеже 60,0065– 0,005.
ПРmin = ПРmax – Н = 60,0065 – 0,005 = 60,0015 мм. Исполнительные размеры: наибольший 60,0065 мм, наименьший 60,0015 мм.
Наименьший размер изношенного проходного калибра-пробки ПРизн = Dmin – Y = 60 – 0,003 = 59,997 мм. Если калибр ПР имеет указанный размер, его нужно изъять из эксплуатации.
2. Наибольший размер непроходного нового калибра-пробки. НЕmax = Dmax + Н/2 = 60,03 + 0,005/2 = 60,0325 мм.
Размер калибра НЕ проставляемый на чертеже 60,0325 – 0,005
Наименьший размер = 60,0275 мм.
5.2. Пример расчета калибр-скоба
Определить размеры калибров-скоб для вала d = 60 h6. По ГОСТ находим данные для расчета размеров калибров Н1 = 5; Z1 = 4; Y = 3; Нр = 2. (рис.4)
|
Рис. 4. Схема расположения полей допусков калибр-скобы.
1. Наименьший размер проходного нового калибра-скобы ПРmin = = dmax – Z1 – Н1/2 = 60 – 0,004 – 0,005/2 = 59,9935 мм.
Размер калибра ПР проставляемый на чертеже 59,9935+0.005 – min размер, 59,9985 – max размер.
Прmax = dmax – Z1 + Н1/2 = 59,9985
ПРmax = 59,9935 + 0,005 = 59,9985 мм.
2. Наименьший размер изношенного проходного калибра-скобы ПРизн = dmax + Y1 = 60 + 0,003 = 60,003 мм.
Наибольший размер непроходного нового калибра-скобы НЕmin = dmin – − H1/2 = 59,981 – 0,005/2 = 59,9785 мм.
Размер калибра НЕ проставляемый на чертеже 59,9785+0,005 мм.
Наибольший размер = 59,9835 мм.
Необходимо выполнить эскизы пробки и скобы с указанием рассчитанных исполнительных размеров калибров с допусками.
6. Задание на семестровую работу
Каждому студенту необходимо выполнить чертеж узла редуктора, рассчитать размерную цепь, назначить допуски и посадки на все соединения и поверхности, спроектировать средства контроля (калибры).
Параметры подшипников устанавливаются по наружному диаметру подшипника (п. 6.1.) по ГОСТ 3478-79, ГОСТ 520-71, ГОСТ 3325-75 и по справочнику [4].
Номинальные размеры звеньев цепи задаются преподавателем. Габаритные, установочные и сборочные размеры выбираются по рядам предпочтительных чисел согласно ГОСТ 6636-79 [5]. Остальные виды размеров (элементные, кинематические и посадочные) устанавливаются исходя из назначения детали, конструктивно, учитывая параметры подшипников и соответствующие стандарты.
6.1. Варианты заданий
Номер варианта | Тип г\ц соединения (Æ отв. под подшипник) | Метод расчета размерной цепи | Размер и допуск АD |
1 | Æ100Е9\h9 | Метод max-min | 1 ± 0,4 |
2 | Æ100Е8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,5 |
3 | Æ100G7\h8 | Метод max-min | 1 ± 0,5 |
4 | Æ100H8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,4 |
5 | Æ90Е9\h9 | Метод max-min | 1 ± 0,4 |
6 | Æ90Е8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,5 |
7 | Æ90G7\h8 | Метод max-min | 1 ± 0,5 |
8 | Æ90H8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,4 |
9 | Æ80Е9\h9 | Метод max-min | 1 ± 0,4 |
10 | Æ80Е8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,5 |
11 | Æ80G7\h8 | Метод max-min | 1 ± 0,5 |
12 | Æ80H8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,4 |
13 | Æ120Е9\h9 | Метод max-min | 1 ± 0,4 |
14 | Æ120Е8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,5 |
15 | Æ120G7\h8 | Метод max-min | 1 ± 0,5 |
16 | Æ120H8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,4 |
17 | Æ150Е9\h9 | Метод max-min | 1 ± 0,4 |
18 | Æ150Е8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,5 |
19 | Æ150G7\h8 | Метод max-min | 1 ± 0,5 |
20 | Æ150H8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,4 |
21 | Æ160Е9\h9 | Метод max-min | 1 ± 0,4 |
22 | Æ160Е8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,5 |
23 | Æ160G7\h8 | Метод max-min | 1 ± 0,5 |
24 | Æ160H8\h8 | Метод неполной взаимозаменяемости | 1 ± 0,4 |
25 | Æ170K8\h9 | Метод max-min | 1 ± 0,4 |
7. Список рекомендуемой литературы
1. . Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х томах. Т. 1. – М.: Машиностроение, 1980. – 736 с.
2. . Допуски и посадки. − М.: Машиностроение. 1994. – 528 с.
3. , . Подшипники качения. − М.: Машиностроение 1966. – 564 с.
4. -Барковский. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические средства измерения. − М.: Машиностроение. 1987. – 351 с.
5. Конспект лекций по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация».
6. . Нормирование точности в машиностроении. Т. 1. − М.: Станкин, 1993. – 320 с.
