По теме: «Система допусков и посадок гладких соединений деталей

Учебное пособие по дисциплине

«Метрология, стандартизация и сертификация»

Методические указания и контрольные задания

Для студентов специальности

«Механизация сельского хозяйства»

Томск-2011 г.

 

Рассмотрено на заседании

методической цикловой комиссии

общепрофессиональных и

технических дисциплин

Председатель комиссии

А.М. Тарабрин

«12 » 12 2011 г.

 

Рецензенты:

1. О.Д. Прокудина, преподаватель ФГОУ СПО «Томский сельскохозяйственный техникум»

2. О.Л. Копачев, заместитель директора ООО «Моторист»

 

Н.В. Косенко «Учебное пособие по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация». Методические указания и контрольные задания для студентов специальности «Механизация сельского хозяйства»

 

Задания разработаны по программе, утвержденной, Министерством образования РФ и одобрены цикловой комиссией общепрофессиональных и технических дисциплин ФГОУ СПО «Томский сельскохозяйственный техникум». В работе представлены основные требования к уровню обучения, методические указания к выполнению работы и контрольные задания по дисциплине для выполнения самостоятельной работы.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Программой предмета "Стандартизация, взаимозаменяемость и технические измерения" предусмотрено изучение основных положений стандартизации, основ теории допусков и посадок, методов контроля в машиностроении, а также выбора и назначение контрольно-измерительных средств.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

иметь пред­ставление о международной, межгосударственной и национальной си­стемах стандартизации и сертификации, системах обеспечения ка­чества продукции;

знать и уметь использовать систему стандартизации и сертификации, допуски, основы метрологии, методы и средства из­мерений.

В системе обучения применяются все виды занятий- лекции, лабораторные и практические работы, экскурсии и другие формы обучения. Однако основной формой обучения студента является самостоятельная работа с учебной и методической ли­тературой.

Рекомендуется следующий порядок изучения предмета:

1. Приступая к изучению темы, прочитать содержание программы и методические указания.

2. Ознакомиться с содержанием учебного задания. Подобрать не­обходимую литературу.

3. Материалы тем изучать не только по учебнику, но и справочной литературе с обязательным ведением конспекта.

4. Решить рекомендуемые примеры в самом учебном задании и из учебника.

5. Выполнить указанные практические работы.

6. Проверить свои знания по вопросам для самоконтроля.

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

Л-1. Козловский Н.С., Виноградов А.Н. Основы стандартизации, допуски посадки и технические измерения. - М.: Машиностроение, 1982.

Л-2. Серый И. С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические изме­рения. - М.: Колос, 1987.

Л-3. ГаневскийГ.М., Гольдин И.И. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении. – М., 2005

Дополнительная

Л-4. Белкин И.М. Справочник по допускам и посадкам для рабочего маши­ностроения. - М.: Машиностроение, 1985.

Л-5. Болдин Л.А. Основы взаимозаменяемости и стандартизации в машино­строении. - М.: Машиностроение, 1984.

Л-6. Васильев А. С. Основы метрологии и технические измерения. - М.: Машиностроение, 1988.

Л-7. Захаров В. И. Взаимозаменяемость, качество продукции и контроль в машиностроении. - Лениздат, 1990.

Л-7. Мягков В.Д., Палей М.А., Романов А.А., Брагинский В.А. Допуски и посадки. Справочник. - Л.: Машиностроение, 1982.

Л-8. Управление качеством продукции. ИСО-9000, ИСО-9004, ИСО-8402. -М.: Издательство стандартов, 1988

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ

К выполнению контрольных заданий следует приступить только после изучения всего материала темы. Задания должны быть оформлены в соответствии с требованиями, предъявляемыми к данному виду работ. Контрольная работа должна быть выполнена чернилами или пастой одного цвета, желательно черного, четко и разборчиво. Решение каждой задачи необходимо начи­нать с новой страницы. Необходимые рисунки выполняют карандашом с примене­нием чертежных инструментов в тетради или на миллиметровой бума­ге с соблюдением масштаба.

.

ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ по теме:

«Основные понятия о допусках и посадках»

Задачи этой группы относятся к теме "Основные понятия о допусках и посадках". В дальнейшем основные термины и понятия будем обозначать следующими условными знаками, как это рекомендовано стандартами:

D - номинальный диаметр (размер) отверстия;

d - номинальный диаметр (размер) вала;

D_max - наибольший размер отверстия;

D_min - наименьший размер отверстия;

d _max - наибольший размер вала;

d _min - наименьший размер вала;

ES - верхнее отклонение отверстия;

EJ - нижнее отклонение отверстия;

es - верхнее отклонение вала;

ei - нижнее отклонение вала;

T - допуск изделия;

JT - допуск по квалитету (ИСО).

Индексы: max - наибольший, min - наименьший.

Расчетные формулы этих определений:

Наибольший размер отверстия D_max = D + ES

Наименьший размер отверстия D_min = D + EJ

Наибольший размер вала d_max = d + es

Наименьший размер вала d_min = d + ei

Допуск изделия - отверстия T_D = D_max - D_min = ES - EJ

Допуск изделия - вала T_d = d_max - d_min = es – ei

Расчетные формулы для определения предельных зазоров, натягов, допуска на сопряжения имеют вид:

Наибольший зазор S_max= D_max - d_min = ES – ei

Наименьший зазор S_min = D_min - d_max = EJ - es

Наибольший натяг N_max = d_max - D_min = es - EJ

Наименьший натяг N_min = d_min - D_max = ei - ES

Допуск зазора JTS = S_max - S_min = JT_D + JT_d

Допуск натяга JTN = N_max - N_min = JT_D + JT_d

где: JT_D - допуск отверстия;

JT_d -допуск вала.

Средний зазор S_ср = (S_max + S_min)/2

Средний зазор N_ср = (N_max + N_min)/2

Если посадка переходная, то допуск посадки определяем по фор­муле:

JT_(S,N) = S_max + N_max или JT_(S,N) = JT_D + JT_d

_{Схемы полей допусков для различных посадок (См. рис.1)}

 

ПРИМЕР 1. Известны размеры деталей сопряжения:

картер пускового двигателя 35 + 0,018 мм

(передняя половина) - 0,008 мм

Шарикоподшипник 202 35 мм

-0,011 мм

Определить номинальный размер отверстия вала; верхнее и нижнее отклонение отверстия и вала; предельные размеры отверстия и вала; допуск на размер отверстия и размер вала; предельные зазоры (или натяги); допуски посадки.

Начертить график допусков и показать на графике основные элементы сопряжения.

РЕШЕНИЕ.

1. Номинальный размер отверстия и вала: D = = 35 мм.

2. Предельные отклонения отверстия: ES = + 0,0018 мм;

EJ =- 0,008 мм;

вала: es = 0;

ei = - 0,011 мм

 

3. Предельные размеры отверстия:

D_max = D + ES = 35 + 0,018 = 35, 018 мм;

D_min = D + EJ = 35 + (- 0,008) = 34,992 мм;

вала:

d_max = d + es = 35 + 0 = 35 мм;

d_min = d + ei = 35 + (- 0,011) = 34,989 мм.

4.Допуск на изготовление отверстия:

Т_D = D_max - D_min = 35,018 - 34,992 = 0,026 мм;

Т_D = ES - EJ = 0,018 - (-0,008) = 0,026 мм;

вала:

Т_d = d_max - d_min = 35 - 34,989 = 0,011 мм;

T_d = es - ei = 0 - (-0,011) = 0,011 мм.

5. Сопоставляя предельные размеры отверстия и вала, приходим к выводу, что в данном случае имеет место переходная посадка, поэтому определяем:

S_max = D_max - d_min = 35,018 - 34,989 = 0,029 мм, или

S_max = ES - ei = 0,018 - (- 0,011) = 0,029 мм;

N_max = d_max - D_min = 35 - 34,992 = 0,008 мм, или

N_max = es - EJ = 0 - (- 0,008) = 0,008 мм.

6. Допуск посадки:

JT_S,N = T_D + T_d = 0,026 + 0,011 = 0,037 мм, или

JT_S,N = S_max + N_max = 0,029 + 0,008 = 0,037 мм.

7. График полей допусков (см. рис. 3).

 

 

.

ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

по теме: «Система допусков и посадок гладких соединений деталей

 

Задачи этой группы относятся к теме "Система допусков и посадок гладких соединений деталей", которая является продолжением темы «Основные понятия о допусках и посадках".

Учитывая сложность усвоения материала данной темы, рассмотрим некоторые теоретические сведения.

ГОСТ 25346-89 устанавливает 20 квалитетов (степеней точности), обозначаемых 01, 0, 1, 2, 3, 4... 16, 17, 18.

Квалитет - совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

Основное отклонение - одно из двух отклонений, верхнее или нижнее, ближайшее к нулевой линии.

В ГОСТ 25346-89, как в системе ИСО, установлено 28 основных отклонений полей допусков валов и 28 основных отклонений полей допусков отверстий. Обозначаются они одной или двумя буквами латинского алфавита. Для основных отклонений отверстий приняты прописные буквы А, В, С, CD,D, E и т.д., а для основных отклонений вала строчные а, в, с, cd,e и т.д.

Числовые значения основных отклонений (за исключением некоторых) зависят от номинальных размеров и остаются постоянными для всех квалитетов.

Все поля допусков (кроме J_s и i_s, которые расположены симметрично относительно нулевой линии) ограничены горизонтальными линиями только с одной стороны, т.е. со стороны поля, обращенного к нулевой линии. Эти линии принято называть линиями основных отклонений. Объясняется это тем, что при одном и том же номинальном размере для различных квалитетов допуск имеет различные значения, а основные отклонения не изменяются.

Посадки в системе отверстия - это такие посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов основным отверстием Н.

Посадки в системе вала - посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом h (см. рис. 2).

Основное отверстие - отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.

Основной вал - вал, верхнее отклонение которого равно нулю. Для системы отверстия и для системы вала установлено три вида посадок:

с зазором - неосновные валы а - h или

неосновные отверстия А - Н;

переходные - с неосновными валами i_S - n или

неосновными отверстиями Js -N;

с натягом - с неосновными валами р - zc или

неосновными отверстиями Р - ZC.

Для успешного решения данных задач необходимо твердо знать такие понятия, как система отверстия и система вала, расположение полей допусков валов и отверстий в этих системах (см. рис. 2).

 

ПРИМЕР 2.

Для сопряжения Æ 71 определить систему, посадку, квалитеты, отклонения для отверстия и вала, предельные размеры, предельные зазоры или натяги, допуск сопряжения. Построить график полей допусков.

РЕШЕНИЕ.

1. Номинальный размер сопрягаемых деталей: D=d=71мм.

2. Сопряжение выполнено в системе вала, т.к. вал основной_-h.

3. Вид посадки-T,с натягом.

4. Квалитет для отверстия-7, а для вала-6.

5. По таблицам допусков и посадок (См. приложение 1.2 и 1.3) определяем предельные отклонения для отверстия и вала:

ES=-0,064мм. es=0мм.

EI=-0,094 мм. ei=-0,019мм.

6. Определяем предельные размеры:

D_max=D+ES=71+(-0,064)=70,936мм.

D_min=D+EI=71+(0,094)=70,906мм.

d_max=d+es=71+0=71мм.

d_min=d+ei=71+(-0,019)=70,981мм.

7.Определяем допуски на обработку:

TD=D_max-D_min=70,936-70,906=0,030мм.

Td=d_max-d_min=71-70,981=0,019мм.

8. Определяем вид сопряжения.

Так как предельный размер вала имеет наибольший размер, то сопряжение будет с натягом:

N_max=d_max-D_min=71-70,906=0,094мм.

N_min=d_min-D_max=70,981-70,936=0,045мм.

9. Определяем допуск натяга:

ITN=N_max -N_min=0,094-0,045=0,049мм.

Или ITN=TD+Td=0,030+0,019=0,049мм.

10. График полей допусков (См. рис.7)

ПРИМЕР 3.

Дано: а) номинальный размер соединения Æ 71 мм;

б) система отверстия:

в) наибольший зазор S_max = 0,090 мм;

наименьший зазор S_min = 0,030 мм;

Определить:

1. Величину допуска и квалитета для отверстия и вала.

2.Условное обозначение полей допусков и предельные отклонения отверстия и вала.

3. Построить схему полей допусков.

РЕШЕНИЕ.

1. Определяем величину допуска и квалитет для отверстия и вала.

Допуск посадки определяется по формуле:

JТ = T_D + T_d = S_max ^— S_min

JТ_S = S_max ^— S_min = 0 090 - 0,030 = 0,060 мм;

JTs =T_D + T_d = 0,060 мм.

Точность изготовления отверстия и вала, как правило, принимают либо одинаковой, либо вал изготавливают на один квалитет точнее, чем отверстие. По ГОСТу 25346-89 (см. Приложение 1.1)

При D = d = 71 мм, принимаем J Т7 для отверстия и вала:

T_D = 0,030 мм, T_d = 0,030 мм.

3.Определяем условные обозначения полей допусков и предельные отклонения отверстия и вала. Так как задана система отверстия, то основное отклонение отверстия обозначается буквой "Н", следовательно, поле допуска

_{+ 0,030}

отверстия Н7, т.е. Æ 71Н7,(_+0,000).

График расположения полей допусков, посадки с зазором в системе отверстия и имеют вид см. рис. 4 ). Из рис. 4 следует, что верхнее отклонение вала, которое является основным, должно быть равно по абсолютной величине S_min по расположению ниже нулевой линии, т.е. es = - 0,030 мм. По ГОСТу 25346-89 (см. Приложение 1.2)

При d = 71 мм находим основное отклонение es = - 0,030 мм, обозначаемое «f». Нижнее отклонение вала определяем из формулы

T_d = es – ei, ei = es – T _d = - 0,030 - 0,030 = - 0,060 мм

_-0,030

Поле допуска вала f 7: 71f7 (- _0,060)

4.Строим окончательный график полей допусков (см. рис. 5).

 

ПРИМЕР 4.

Дано: а) номинальный размер соединения Æ 71 мм;

б) система вала;

в) наибольший натяг N_max = 0,094 мм, наименьший натяг N_min = 0,045 мм.

1. Определяем величину допуска и квалитет для отверстия и вала. Допуск посадки:

Т_N = T_D + T_d = N_max- N_min= 0,094 - 0,045 = 0,049 мм.

По ГОСТу 25346-89 (см. Приложение 1.1) при D = d = 71 мм, принимаем для отверстия JT7, T_D = 0,030 мм, для вала JT6, T_d = 0,019 мм.

2. Определяем условные обозначения полей допусков и предельные отклонения отверстия и вала.

Так как задана система вала, то основное отклонение вала обозначается буквой "h". Следовательно, поле допуска вала h 6, т.е.

71h6 (- 0,019); т.к. es = 0, то ei = - T_d= - 0,019 мм.

График расположения полей допусков посадки с натягом в системе вала имеет вид (см. рис. 6). Из графика следует, что верхнее отклонение отверстия, которое является основным, должно быть равно по абсолютной величине, но расположено ниже нулевой линии, т.е.

ES = ½ei + N_min½= - |0,019 + 0,45| = - 0,064 мм.

По ГОСТу 25346-89 (см. Приложение 1.3) при D = 71 мм с уче­том величины D = 0,011 мм для JT7 находим ближайшее основное от­клонение ES = - 0,075 + D = - 0,075 + 0,011 = - 0,064 мм, обозна­чаемое "Т". Нижнее отклонение отверстия определяем из формулы

T_D = ES - EJ,

отсюда EJ = ES - T_D = - 0,064 - 0,030 = - 0,094 мм.

_{+ 0,064}

Поле допуска отверстия Т7, Æ71 Т7 (+0,094)

3. Строим окончательный график полей допусков (см. рис. 7).