ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра "Ремонт машин"

Контрольная работа

по метрологии, стандартизации и сертификации

Вариант № 146

 

Выполнил: Соловьев И.Н

Проверил: ст.преподаватель

Тарасова С.В.

 

 

Оренбург – 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Задание 1.Выбор посадок для гладкого цилиндрического сопряжения.............

Задание 2. Расчет и выбор посадок подшипников качения.................................

Задание 3. Допуски и посадки шпоночных соединений......................................

Задание 1 Выбор посадок для гладкого цилиндрического сопряжения

Цель задания: научиться выбирать посадки с зазором и натя­гом, определять элементы сопряжения, рассчитывать калибры, вы­бирать универсальные средства измерения деталей, правильно оформлять сборочные и рабочие чертежи деталей с обозначением по­садок, отклонений и шероховатости поверхностей.

Расчет и выбор посадки с зазором

1.1.1 Исходные данные:

номинальный диаметр сопряжения: d = 116 мм;

наибольший и наименьший расчетные зазоры: S_{р min} = 100 мкм; S_{р max}=320 мкм;

система изготовления деталей сопряжения: система вала

 

1.1.2 Требуется выполнить:

1. Выбрать посадку для гладкого цилиндрического сопряжения в соответствии с техническими условиями, данными в задании.

2. Построить схему расположения полей допусков по данным выбранной посадки и заполнить таблицу установленной формы.

3. Установить наиболее приемлемые технологические процес­сы окончательной обработки вала и отверстия и требования к шероховатости поверхностей.

4. Вычертить сопряжение в сборе и подетально с обозначенном посадки, предельных отклонений и шероховатости поверхностей.

5. Выбрать универсальные средства для измерения размеров от­верстия и вала.

6. Построить схему расположения полей допусков рабочих ка­либров для контроля отверстия и вала, рассчитать их предельные и исполнительные размеры. Представить эскизы калибров с указани­ем их маркировки и исполнительных размеров.

 

Порядок выполнения задания

1. Наибольший и наименьший расчетные зазоры S_p.max и S_p.min определяются на основе гидродинамической теории смазки или же на основе экспериментальных и опытных данных с учетом запаса металла на износ и скорости изнашивания сопрягаемых деталей.

В целях увеличения срока службы подвижных соединений в пре­дельные расчетные зазоры вносят поправку, которая учитывает ха­рактер изменения зазора в процессе эксплуатации.

После внесения в расчетные зазоры поправки переходят к мон­тажным зазорам (S_м.min, S_{м max}), по которым выбирается посадка.

Условия выбора посадки следующие:

(1)

(2)

где S_тб.minи S_тб.max - предельные зазоры для выбранной по­садки по стандарту.

 

Выполнение условия 1 обязательно; желательно и выполнение условия 2. Значения предельных табличных и монтажных зазоров определяются из выражения:

(3)

(4)

(5)

(6)

где Т_П - допуск посадки;

К - коэффициент, зависящий от квалитета: для 5... 10 квалитетов

К = 2, для 11 и грубее К = 1.

Допуск посадки подсчитывается по формуле:

320мкм-100мкм=220мкм (7)

Затем определяется значение коэффициента К, для чего сначала рассчитывается коэффициент а:

110/2.172=50.64мкм (8)

где Т_ср - средний допуск размеров отверстия и вала, мкм.

Т_ср= 0,5T_П=110мкм

i - единица допуска, мкм

Для размеров до 500 мм

0.45 4.61+0.0979=2.172мкм (9)

где D_m – средний диаметр, мм;

Средний диаметр интервала размеров определяется из выражения:

(10)

= =97.98мм

где D_max и D_min -наибольший и наименьший диаметры интер­вала размеров по ГОСТ 25346-89, к которому относится заданный номинальный диаметр.

По расчетному значению коэффициента "а" по таблице 2 [1] устанав­ливается квалитет (IT 9)

По установленному квалитету определяется числовое значе­ние К=2.

Определяем значения монтажных зазоров:

320-0.175 2 220=243мкм

По таблицам ГОСТа 25347-82 выбирается посадка так, чтобы выполнялись условия выбора:

(11)

(12)

Ориентируясь на заданную систему (система вала) и на квалитет, определяем поле допуска на размер вала и предельные отклонения:

Ø

Далее определяем предельные отклонения отверстия:

 

Поле допуска отверстия, сначала выбираем из основного ограничительного отбора (таблица 8 [7]):

Ø

Проверка:

23 мкм ≥ 23мкм

156 мкм ≤ 243мкм

Условие выполняется.

2. Строим схему расположения полей допусков для посадки Ø , определяем основные элементы сопряжения, записываем их в таблицу 1 и показываем на схеме полей допусков.

Рисунок 1- Схема полей допусков посадки соединения Ø

Таблица 1- Основные элементы сопряжения

 

 

 

 

 

 

 

Условные обозначения

Значения основных параметров

Значения предельных размеров

Зазоры или натяги, мкм

Харак­тер посадки

по­садки

пре­дель­ных откл. отвер­стия

пре­дель­ных откл. вала

номи­наль­ный раз­мер, мм

верхнее отклоне­ние, мкм

нижнее отклоне­ние, мкм

допуск, мкм

Dmax

Dmin

dmax

dmin

по схеме полей допусков

наиболее вероятные значения

отв.

вала

отв.

вала

отв.

вала

Smax

Nmax

Sвmax

Nвmax

Е9

h9

+123

+36

-87

116.123

116.036

115.913

61.5

С зазором

Наиболее вероятные значения предельных зазоров (S^в_max, S^в_min) определяются из следующих принятых условий: погрешности разме­ров отверстия и вала распределены по нормальному закону; центр группирования размеров совпадает с серединой поля допуска и зона рассеяния размеров равна допуску на обработку.

Тогда

(13)

(14)

где S_ср – среднее значение зазора;

, (15)

– среднее квадратическое отклонение зазоров;

. (16)

 

Средние квадратические отклонения соответственно размеров отверстия и вала определяются по уравнениям:

, (17)

. (18)

3. Наиболее приемлемые технологические процессы окончатель­ной обработки отверстия и вала устанавливаем из условия приме­нения наиболее распространенных технологических процессов и обеспечения допусков выбранных квалитетов (приложение 3[1]):

- для отверстия – шлифование круглое получистовое;

- для вала – протягивание получистовое

Тре­бования к шероховатости поверхностей устанавливаем по прило­жению 4[1].

- для отверстия (при допуске формы 60% от допуска размера) – R_a=6.3 мкм

- для вала (при допуске формы 60% от допуска размера) - R_a=6,3мкм

 

4. Вычерчиваем эскизы соединения в сборе и подетально с обозначением посадки, предельных отклонений (смешанным спосо­бом) и шероховатости поверхностей (рисунок. 2).

 

 

Рисунок 2-Обозначение посадки и предельных отклонений размеров на сборочном и рабочих чертежах.

5. Выбираем универсальные средства для измерения размеров отверстия и вала. При этом должно выполняться следующее условие:

(19)

где – предельная погрешность измерения выбранным средством измерения (приложение 5[1]);

– допустимая погрешность измерения по ГОСТ 8.051-81 (приложение 6[1]).

- для отверстия выбираем индикаторный нутромер с ценой деления 0,001 и 0,002мм(Δ_lim=±17 мкм), δ=20 мкм; ±17 мкм < 20 мкм

- для вала выбираем микрометр 2-го класса (Δ_lim=±15 мкм), δ=20 мкм; ±15 мкм < 20мкм

6. Годность деталей, изготовленных с допуском по 6... 17 квалитетам, наиболее часто при массовом и крупносерийном производ­ствах проверяют предельными калибрами.

Допуски размеров и отклонения калибров нормируются ГОСТ 24 853-81.

При расчете предельных размеров калибров приняты следующие обозначения:

Н - допуск на изготовление калибров для отверстия;

Z - отклонение середины поля допуска на изготовление про­ходного калибра для отверстия относительно наименьше­го предельного размера контролируемого изделия;

Y - допустимый выход размера изношенного проходного ка­либра для отверстия за границу поля допуска изделия;

Н₁ - допуск на изготовление калибров для вала;

Z₁ - отклонение середины поля допуска на изготовление про­ходного калибра для вала относительно наибольшего пре­дельного размера контролируемого изделия;

У ₁ - допустимый выход размера изношенного проходного ка­либра для вала за границу поля допуска изделия.

Указанные параметры калибров определяются по ГОСТ 24853-81 (приложение 7[1]):

Н=6 мкм, Z=15 мкм, у=0 мкм, Н₁=10 мкм, Z₁=15 мкм, у₁=0 мкм.

Предельные размеры калибров пробок определяются по урав­нениям:

ПР

(20)

(21)

(22)

НЕ

; (23)

(24)

Предельные размеры калибров скоб определяются по уравнениям:

ПР

(25)

(26)

(27)

НЕ

(28)

(29)

Схема расположения полей допусков калибра – пробки показана на рисунке 3, схема расположения полей допусков калибра – скобы показана на рисунке 4, эскизы калибров представлены на рисунке 5.

 

 

Рисунок 3-Схема расположения полей допусков калибра – пробки

 

Рисунок 4-Схема расположения полей допусков калибра – скобы

 

Рисунок 5-Эскизы калибров: пробки (а), скобы (б)