Учебно-методический комплекс по дисциплине метрология, стандартизация и сертификация для студентов заочной формы обучения

УПРАВЛЕНИЕ образования и науки

ЛИПЕЦКОЙ области

Г(о)БПОУ «ГРЯЗИНСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ колледж»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

по специальности 23.02.01

«Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном)»

Грязи, 2016

Составитель: – преподаватель профессиональной подготовки Грязинского технического колледжа

Рецензент:

Одобрено Председатель цикловой комиссией общепрофессиональных дисциплин		Утверждаю Заместитель директора по учебной работе

ОГЛАВЛЕНИЕ

I. Общие методические рекомендации по изучению дисциплины.. 3

II. Задания и методические указания по выполнению контрольной работы.. 3

III. Основное содержание курса «Метрология, стандартизация и сертификация». 3

IV. Контрольные задания и методические указания по выполнению контрольных заданий. 6

V. Литература.....................................................................................................................................6

Аннотация

Учебно-методический комплекс по дисциплине (далее УМКД) «Метрология, стандартизация и сертификация» является частью основной профессиональной образовательной программы ГОБПОУ «Грязинский технический колледж» по специальности 23.02.01 «Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном)», разработанный в соответствии с примерной программой.

Учебно-методический комплекс по дисциплине (УМКД) «Метрология, стандартизация и сертификация» разработан для студентов заочной формы обучения.

УМК включает теоретический блок, задания по самостоятельному изучению тем дисциплины, вопросы для самоконтроля, контрольные и практические работы.

I. Общие методические рекомендации по изучению дисциплины

Целью преподавания дисциплины является формирование у студентов базовых знаний в области метрологии, стандартизации и сертификации (знание средств метрологии, стандартизации и сертификации; основных понятий метрологического контроля и надзора; знание основ метрологии, стандартизации и сертификации на автомобильном транспорте; определение показателей качества и методы их оценки).

Задачами дисциплины являются:

∙ изучение основ метрологии, стандартизации и сертификации;

∙обучение основам выполнения метрологической поверки и калибровки средств измерений;

∙изучение методов проведения контроля качества деталей;

∙ формирование умений и навыков определения годности деталей и соединений ;

∙создание навыков выполнения расчета гладких цилиндрических и типовых соединений деталей;

∙изучение систем и схем сертификации.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

дисциплины МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

№	Наименование разделов (тем)	Количество часов
максимальная учебная нагрузка	самостоя-тельная учебная работа	обязательная аудиторная учебная нагрузка, в т. ч.
всего занятий	в том числе
теория	ПЗ	КП
1	Метрология	48	46	2	2	-
2	Стандартизация и сертификация	48	40	8	2	6
	ИТОГО	96	86	10	4	6

Распределение часов по сессиям

Установочная сессия	Консультации	1 сессия
теория	ПЗ	теория	ПЗ	КП	вид аттестации
4	4	4	-	2		ЭКЗАМЕН

II. Задания и методические указания по выполнению контрольной работы

Контрольное задание для каждого студента является индивидуальным и включает в себя 3 работы, каждая из которых состоит из теоретических вопросов и практической работы.

Контрольная работа должна быть выполнена письменно в полном объеме, в тетради для контрольных и практических работ.

При подготовке контрольной работы студент может использовать рекомендуемую литературу и другие источники. В конце текста необходимо поставить свою подпись и указать дату.

III. Основное содержание курса « Метрология, стандартизация и сертификация»

Раздел 1 «Метрология»

Тема 1.

Физическая величина. Метод измерения. Измерение. Результат и погрешность измерения. Метрологические характеристики средств измерения. Метрологические службы РФ по обеспечению единства измерений. Виды метрологического контроля и надзора.

Раздел 2 «Стандартизация и сертификация»

Тема 1.

Общие сведения о национальной системе стандартизации РФ. Цели и задачи стандартизации. Унификация Основные понятия Единой системы допусков и посадок. Стандартизация соединения с подшипниками качения, шпоночных и шлицевых соединений, резьбовых соединений, зубчатых передач, отклонений формы и расположения поверхностей, шероховатости. Системы и схемы сертификации на автомобильном транспорте.

Практическая работа №1 «Расчет допусков и посадок гладких цилиндрических соединений»

Практическая работа №2 «Расчет допусков и посадок подшипников качения»

Практическая работа №3 «Расчет допусков и посадок шпоночных соединений»

Вопросы по теоретической части для студентов заочников (для подготовки к экзамену)

1.Международная система единиц физических величин.

2.Качество измерений. Погрешности измерений.

3.Измерительные инструменты: виды, область применения, точность измерения.

4.Виды метрологического контроля.
5.Размеры и предельные отклонения.

6.Отклонения и допуски формы поверхности.

7.Отклонения и допуски расположения поверхностей.

8.Системы образования посадок.

9.Единая система допусков и посадок.

10.Сущность и основные методы стандартизации.

11.Стандартизация и контроль параметров шероховатости поверхности.

12.Стандартизация и контроль допусков формы и расположения поверхностей.

13.Стандартизация допусков и посадок соединений с подшипниками качения.

14.Стандартизация допусков и посадок шпоночных соединений.

15.Стандартизация допусков и посадок резьбовых соединений.

16.Взаимозаменяемость метрических резьб.

17.Стандартизация допусков и посадок зубчатых передач.

18.Основные сведения о системе сертификации.

19.Системы сертификации на автомобильном транспорте.

20.Системы менеджмента качества на автомобильном транспорте.

IV. Контрольные задания и методические указания по выполнению контрольных заданий

Студент выполняет контрольные задания, которые содержат теоретическую и практическую части.

V . ЛИТЕРАТУРА

1., Гольдин посадки и технические измерения в машиностроении – М.: Высшая школа,2012.

2. , , Метрология, стандартизация и сертификация на транспорте: Учебник для студентов среднего профессионального образования – М.: Издательский центр «Академия», 2012

3. «Метрология, стандартизация и сертификация», учебник для студентов ОУ СПО - М.: Гуманитарный Издательский центр «Владос», 2010

4., , Брагинский и посадки, справочник, части 1 и 2, М.: Машиностроение,2013

5. и др. Таблицы и альбом по допускам и посадкам Справочное пособие – СПб.: политехника, 2005

Практическая работа №1

H7

РАСЧЕТ ПОСАДКИ С ЗАЗОРОМ Ø100 -----

g6

Выполнить расчет посадки с зазором Ø100 H7/ g6.

Для расчета посадки необходимо определить ее характеристики: предельные размеры зазоров Smax , Smin , а также ее допуск TS.

Порядок выполнения работы.

1.  По справочной таблице «Поля допусков отверстий при номинальных размерах от 1 до 500 мм» найти верхние и нижние отклонения для отверстия и вала: для отверстия - ES и EJ; для вала - es и ej.

2.  Определить максимальный и минимальный предельные размеры отверстия, применяя формулы:

Dmax=D+ES

Dmin=D+EJ,

где Dmax – максимальный предельный размер отверстия

Dmin - минимальный предельный размер отверстия

ES – верхнее отклонение размера отверстия

EJ – нижнее отклонение размера отверстия

D – размер отверстия Ø100 мм.

3.  Определить максимальный и минимальный предельные размеры вала, применяя формулы:

d max= d +es

d min= d +ej,

где d max – максимальный предельный размер вала

d min - минимальный предельный размер вала

es – верхнее отклонение размера вала

ej – нижнее отклонение размера вала

d – размер вала Ø100 мм.

4.  Найти значение допуска отверстия и вала, используя формулы:

TD= Dmax - Dmin = ES - EJ для отверстия

Td= d max - d min= es - ej для вала

5.  Определить наибольший (Smax), наименьший (Smin) и средний (Sm) зазоры, используя формулы:

Smax = ES - ej

Smin = EJ - es

Smax+ Smin

Sm = -----------------

2

6.  Допуск посадки определить по формуле:

TS = Smax - Smin = TD + Td.

7.  Вычертить в масштабе схему расположения полей допусков для данной посадки с зазором. Обозначить на ней ES, EJ, es, ej, Smin, Smax, TD, Td.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

Расчет допусков и посадок подшипников качения по интенсивности радиальной нагрузки

Задание. Выбрать посадку циркуляционно-нагруженного внутреннего кольца радиального однорядного подшипника № 000 (d=50 мм; D= 90 мм; r=2 мм) класса точности 0, на вращающийся полый вал d1=25 мм. Расчетная радиальная реакция опоры 3500 Н. Нагрузка ударная, перегрузка 250%. Осевой нагрузки нет.

Решение.

1.  Интенсивность радиальной нагрузки определяется по формуле:

PR = · kn · F · FA,

где R– наибольшая радиальная нагрузка на подшипник, кН;

b– рабочая ширина кольца подшипника (b = В– 2r, где В– ширина кольца подшипника,

r– ширина фаски подшипника), м;

kn –динамический коэффициент посадки при перегрузке до 300% сильных ударах и вибрации равен 1,8.

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале (см. таблицу 1).

FA – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между

рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными

шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки А на опору. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом

FA = 1.

Значения коэффициента F, Таблица 1

учитывающего степень ослабления посадочного натяга

или	Для вала	Для корпуса
Свыше	До	≤ 1,5	=1,5±2,0		Для всех подшипников
- 0,4 0,7 0,8	0,4 0,7 0,8 -	1 1,2 1,5 2	1 1,4 1,7 2,3	1 1,6 2 3	1 1,1 1,4 1,8

Примечание:

и – соответственно, диаметры отверстия и наружной поверхности подшипника;

. – диаметр отверстия полого вала;

- диаметр наружной поверхности тонкостенного корпуса.

2. Коэффициент F можно определить из таблицы 2, если отношения и

3. Вычислить PR в.

Упрощенный вариант выбора посадок колец радиальных шарико - и роликоподшипников на вал и в корпус в зависимости от вида нагружения приведен в таблице 2:

Таблица 2

Вид нагружения	Класс точности подшипника	Посадки
Внутреннего кольца на вал (по системе отв.)	Наружного кольца в корпус (по системе вала)
Местное	0; 6 5; 4	f7; g5; h5; js6 g5; h5; js5	JS7; H7 JS6; H6
Циркуляционное	0; 6 5; 4	n6; m6; k6; js5 n5; m5; k6	P7; N7; M7; K7 N6; M6; K6
Колебательное	0; 6 5; 4	Js6 Js5	JS7 JS6

4. Так как внутреннее кольцо имеет циркуляционное вид нагружения, то наружное кольцо – местное нагружение.

По таблице 2 для посадки наружного кольца подшипника в отверстие корпуса принимаем поле допуска отверстия H7.

По таблице 3 и 2 определяем поле допуска вала k6 для посадки циркуляционно-нагруженного внутреннего кольца подшипника в зависимости от величины PR:

Допускаемые интенсивности нагрузок на посадочных поверхностях валов и корпусов

Таблица 3

Диаметр отверстия внутреннего кольца подшипников d, мм	Допускаемые значения PR, кН/м
Поля допусков для валов
Js6; Js5	k6; k5	m6; m5	n6; n5
Свыше 18 до 80 Св. 80 до 180 Св.180 до 360 Св.360 до 630	До 300 До 600 До 700 До 900	500 – 1400 600 – 2000 700 – 3000 900 - 3500	1400 – 1600 2000 – 2500 3000 – 3500 3500 - 5400	1600 – 3000 2500 – 4000 3500 – 6000 5400 - 8000

Диаметр наружного кольца D, мм	Поля допусков для корпусов
K7; K6	M7; M6	N7; N6	P7
Св. 50 до 180 Св.180 до 360 Св.360 до 630 Св.630 до 1600	До 800 До 1000 До 1200 До 1600	800-1000 1000-1500 1200-2000 1600-2500	1000-1300 1500-2000 2000-2600 2500-3500	1300-2500 2000-2300 2600-4000 3500-5500

4. Для построения полей допусков определить верхнее и нижнее отклонения, соответственно, для посадок Ø50 и Ø90 (по таблицам «Поля допусков отверстий при номинальных размерах от1 до500 мм»; «Поля допуска валов при номинальных размерах от1 до500 мм»; «Натяги и зазоры при посадке шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников в корпус. Класс точности 0», «Натяги и зазоры при посадке шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников на вал. Класс точности 0»:

ES и EJ для Ø50 и Ø90H7

es и ej для Ø50 k6 и Ø90l 0.

5. Построить схемы расположения полей допусков для посадок Ø50 и Ø90 .

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

Расчет шпоночного соединения с призматической шпонкой

Дано:

Номинальный диаметр d=55 мм;

нагрузки постоянные без частых реверсов;

соединение неподвижное;

сборка шестерни с валом затруднена, осуществляется внутри корпуса редуктора.

Задание:

Выбрать вид шпоночного соединения и подобрать посадку шпонки для соединения ступицы шестерни с валом. Наметить посадки по сопрягаемым размерам; определить предельные зазоры, натяги или зазоры и натяги. Привести эскиз шпоночного соединения с указанием посадки; указать размеры и предельные отклонения несопрягаемых поверхностей шпонки и пазов; привести условное обозначение шпонки.

Порядок выполнения работы.

1.При заданных условиях работы и сборки принимаем по таблице 1 призматическую шпонку, исполнение 1 и нормальное соединение шпонки с пазами по ширине b, т. е. по посадкам N9/h9 и JS9/h9.

Таблица 1

Элемент соединения	Предельные отклонения размера b при соединении
любом	свободном	нормальном	плотном
На валу	Во втулке	На валу	Во втулке	На валу	Во втулке
Шпонка Паз	h9 -	- H9	- D10	- N9	- JS9	P9

2. По таблице «Основные размеры соединений с призматическими шпонками, мм» ГОСТ 23360-82 определяем размеры шпонки:

b=16 мм; h=10 мм; фаска S=0,6…0,4 мм; длина l=45…180 мм; глубина паза на валу = 6 мм; во втулке =4,3 мм; фаска х45° =0,4…0,25 мм.

3. По справочным таблицам ГОСТ 25347-82 «Поля допусков валов при номинальных размерах от 1 до 500 мм», «Поля допусков отверстий при номинальных размерах от 1 до 500 мм», «Дополнительные поля допусков при номинальных размерах от 1 до 500 мм» находим верхние и нижние отклонения для полей допусков h9, N9, JS9.

es = 0

16h9

ei = - 0,043 мм

ES = 0

16N9

EI = - 0,043 мм

ES = 0,021 мм

16JS9

EI = - 0,021 мм

4. Выполняем эскиз соединения.

5. При посадке шпонки в паз вала определяем зазоры и натяги.

Так как посадка нормальная (16 ), то

Smax=Dmax-dmin=ES-ei

Nmax=dmax-Dmin=es-EJ

При посадке шпонки в паз втулки (16 ), то

Smax=Dmax-dmin=ES-ei

Nmax=dmax-Dmin=es-EJ

6. Изображаем поля допусков для нормальной посадки шпоночного соединения с призматической шпонкой.

7. Предельные отклонения несопрягаемых размеров соединения с призматическими шпонками находим по таблице 3:

Таблица 3

Предельные отклонения несопрягаемых размеров

соединения с призматическими шпонками

Элемент соединения	Предельные отклонения размера
Высота h	Длина l	Глубина на валу (или d-) и на втулке (или d+)
При h, мм
От 2 до 6	Св.6 до 18	Св.18 до 50
Шпонка	h11, h9	h14	-	-	-
паз	-	H15	+0,1 0	+0,2 0	+0,3 0

Предельные отклонения несопрягаемых размеров соединения с призматическими шпонками на длину шпонки h14; на длину паза H15; по высоте шпонки при h˃6мм h11; по глубине паза: на валу при h=6…18 мм, верхнее отклонение ES=0, а нижнее EJ=-0,2 мм; на втулке ES=0,2; EJ=0.

8. Условное обозначение шпонки исполнения 1 с размерами b=16мм; h=10мм; L=82мм:

Шпонка 16х10х82 ГОСТ 23360-82.