Инструкционная карта по дисциплине "Метрология, стандартизация, сертификация"

Практическая работа № 5 (2часа)  РАСЧЕТ   ТОЧНОСТНЫХ   ПАРАМЕТРОВ   СТАНДАРТНЫХ Тема: СОЕДИНЕНИЙ.          Цель   работы:   Научиться   рассчитывать   точностные   параметры   стандартных соединений по расчетным формулам и определять характер соединения деталей.  Материалы для выполнения работы: Расчетные формулы. Описание практической работы: Общие теоретические сведения.         Определения терминов по ГОСТ 25346—89.             Квалитет  —   совокупность   допусков,   рассматриваемых   как         Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. п.) в выбранных единицах измерения.         Действительный размер — размер элемента, установленный измерением с допустимой погрешностью.   соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.              Нулевая линия  — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой   откладываются   отклонения   размеров   при   графическом   изображении полей допусков и посадок.        Вал — термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.         Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.         Посадка — характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.                Допуск посадки  — сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение. Зазор (S) — разность между размерами отверстия и вала до сборки, если отверстие больше размера вала.         Натяг (N) — разность между размерами вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.                Посадка с зазором  — посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении,   т.   е.   наименьший   предельный   размер   отверстия   больше наибольшего   предельного   размера   вала   или   равен   ему.   При   графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (см. ниже).              Посадка с натягом  — посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении,   т.   е.   наибольший   предельный   размер   отверстия   меньше наименьшего   предельного   размера   вала   или   равен   ему.   При   графическом изображении поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (см. ниже).           Переходная посадка  — посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга в соединении в зависимости от действительных размеров отверстия и вала. При графическом изображении поля допусков отверстия и вала перекрываются полностью или частично (см. ниже).         Основные понятия      При изготовлении деталей размеры  D  (диаметр отверстия)  и  d  (диаметр вала)  выполняются   с   погрешностями.   Конструктор   исходит   из   того,   что погрешности неизбежны, и определяет, в каких пределах они допустимы, т. е. сопряжение еще удовлетворяет требованиям правильной сборки и нормальному функционированию. Устанавливают два предельных размера для вала —  dmax, dmin  и два предельных размера для отверстия —  Dmax,  Dmin  внутри которых должны   находиться   действительные   размеры  сопрягаемых   деталей   Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется допуском — Td и  TD.   На чертеже принято устанавливать один общий размер для вала и отверстия, называемый номинальным — D, и указывать от него предельные отклонения.    Верхнее отклонение ES, es — алгебраическая разность между наибольшим и номинальным размерами. ES = Dmax ­ D; es = dmax ­ D.    Нижнее отклонение EI, ei — алгебраическая разность между наименьшим и номинальным размерами. EI = Dmin ­ D; ei = dmm ­ D.      Поле   допуска  —   поле,   ограниченное   наибольшим   и   наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно нулевой линии, соответствующей номинальному размеру.      Чем уже  поле между верхним и нижним  отклонениями, тем выше при прочих   равных   условиях   степень   точности,   которая   обозначается   цифрой   и называется квалитетом. Положение допуска относительно нулевой линии определяется  основным отклонением — одним из двух предельных отклонений, ближайшим к нулевой линии, и обозначается одной из букв (или их сочетанием) латинского алфавита. Прописные буквы относятся к отверстиям, а строчные — к валам.    Таким образом, поле допуска обозначается сочетанием буквы, указывающей на  положение  допуска  относительно  нулевой  линии,  с  цифрой, говорящей  о степени точности — величине допуска.                 Примеры обозначения на чертеже полей допусков и схемы их построения для   отверстия   и   вала,   а   также   значения   отклонений   и   расчет   допусков приведены ниже:                                                   Отверстие Верхнее отклонение:    ES = +21 мкм Нижнее отклонение:     ЕI=0 Допуск:     TD = ES­EI=+21 ­0=21мкм Верхнее отклонение: es = ­20 мкм Нижнее отклонение: ei = ­33мкм Допуск:    Тd = es ­­ei = ­20 ­ (­33) =13 мкм Посадка с зазором Параметры отверстия:  ES = +21 мкм,     ЕI=0,   TD = 21 мкм Параметры вала:  es=­20 мкм,   еi = ­33мкм, Тd  =13мкм Наибольший и наименьший зазоры: Smax = ES­ei = +21­ (­33) = 54мкм,   Smin = EI­es = 0­ (­20) = 20мкм Допуск посадки:      TS = Smax – Smin = 54­20 = 34 мкм TS = ES­ei­EI+es = TD +Td,     TS = 21 + 13 = 34 мкм Посадка с натягом Параметры отверстия:   ES = +21 мкм,   ЕI=0,  TD =21 мкм Параметры вала:  es = +41 мкм,   ei = +28мкм,   Td = 13мкм Наибольший и наименьший натяги: Nmax = es­EI=+41­0 = 41 мкм,        Nmin = ei­ES = +28 ­21 = 7мкм Допуск посадки:     TN = Nmax ­ Nmin = 41­7=34 мкм TN = es­EI­ei + ES = TD + Td,     TN = 21 + 13 = 34 мкм Посадка переходная Параметры отверстия:  ES = +21 мкм,  ЕI=0,  TD =21 мкм Параметры вала:   es = +15мкм,   ei = +2мкм, Td  = 13 мкм Наибольший и наименьший натяги: Nmax =  es­EI=+15­0=  15мкм,    Nmln = ei­ES = +2­21=­19мкм, ­Nmin = Smax Допуск посадки:  TN = Nmax ­ Nmin = 15­ (­19) = 34 мкм, TN = es ­ EI­ ei + ES = TD + Td, TN = 21 + 13=34мкм В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала  различают посадки трех типов: с зазором, с натягом и переходные. Для посадок с зазором рассчитывается  Smax и  Smin , с натягом ­ Nmax  и   Nmin , для переходных посадок ­ Nmax  и Smax       ЗАДАНИЕ:       Соединение поршневого пальца с поршнем и шатуном в двигателе  внутреннего сгорания осуществляется по трем видам посадок: с зазором, с  натягом и по переходной посадке.        По заданным параметрам соединения определить: ­ предельные размеры и допуски на изготовление деталей;      ­ изобразить схему расположения полей допусков отверстия и вала; ­ определить предельные зазоры и натяги в соединениях при посадке с  зазором, натягом или переходной. Варианты заданий: Таблица 7. Варианты Задания Варианты Задания 1        Ø48       +0, 025  ­0,009  ­0,025 2 +0,009 Ø54 ­0,021 ­0,019 +0,090 10 28 1 +0,017 2 Ø 15 +0,006 Ø 30 +0,021 ­0,011 ­0,017 +0,017 +0,008   Ø80 +0,030 Ø100 +0,036 +0,062 +0,043 ­0,054 11 29 Ø 48 ­0,042 Ø 54 +0,030 ­0,039 ­0,010 ­0,029 ­0,020 12 30 ­0,010 1 19 2 3 20 21 Ø15 +0,018   Ø30 ­0,041 Ø100 ­0,045 Ø 80 +0,030 ­0,033 +0,015 +0,007 +0,034 Ø120 +0,012   Ø75 +0,074 ­0,022 ­0,021 +0,039 +0,020   Ø60 ­0,051   Ø25 +0,052 ­0,019 +0,022 ­0,040 ­0,043 Ø185 ­0,050 Ø40 +0,062 ­0,072 +0,099 +0,060 ­0,009 Ø18 +0,027 Ø55 ­0,039 ­0,016 ­0,034 ­0,046 +0,134 Ø28 +0,033 Ø72 +0,060 +0,056 +0,035 ­0,074 ­0,038 13 31 14 32 15 33 16 34 ­0,054 +0,006 +0,060 +0,041 Ø 28 ­0,015 Ø 70 +0,074 ­0,013 ­0,030 ­0,060 +0,134 Ø 45 +0,062 Ø 55 +0,060 +0,109 +0,070 ­0,046 ­0,032 Ø 18 +0,043 Ø 72 ­0,062 ­0,074 +0,023 +0,012 +0,076 Ø 75 +0,030 Ø 25 +0,033 ­0,074 ­0,236 +0,029 +0,008 17 35 Ø185 ­0,308 Ø 60 +0,046 ­0,115 ­0,060 ­0,106 Ø70 +0,046 Ø45 ­0,054 +0,021 +0,002 ­0,062 18 36 Ø120 ­0,035 Ø 40 +0,039 ­0,087 +0,068 +0,043 4 22 5 23 6 24 7 25 8 26 9 27     Порядок выполнения работы: Работа выполняется повариантно. Для каждого варианта выполняется по два задания, в следующей последовательности:  ­ по записи задания определить параметры отверстия и вала: номинальный диаметр и предельные отклонения; ­   по   расчетным   формулам   рассчитать   предельные   размеры   и   допуски   на изготовление деталей;  ­ изобразить схему расположения полей допусков отверстия и вала, указав все предельные показатели; ­ по схеме расположения полей допусков определить посадку соединения и просчитать предельные зазоры и натяги в соединениях при посадке с зазором, натягом или переходной.       Подробно записать решение своего варианта по всем пунктам выполнения работы.      Контрольные вопросы: 1. Дайте определение взаимозаменяемости. 2.   Как   зависят   эксплуатационные   показатели   механизмов   и   машин   от правильности выбора посадок? 3. В каком случае изделие пригодно к применению? 4.Как определяется брак детали по линейным размерам?        Список используемой литературы: 1. Димов Ю.В.. Метрология, стандартизация и сертификация. Питер, 2004. 2.   Никифоров   А.Д.,   Бакиев   Т.А..   Метрология,   стандартизация   и сертификация. М.: Высшая школа, 2005. 3. Анухин В.И.. Допуски и посадки. Питер, 2005.