Контрольная работа по "Метрологии, стандартизации и сертификации"

Кафедра «Механика  и конструирование машин»

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнил: Студент группы Проверил: _____________________ «____»__________2011 г.

2011г

 

Задание 1

 

Определение элементов  гладкого цилиндрического соединения.

 

                                          

Исходные данные

Рис. 7. d1.

Номинальный размер соединения. Например: 26мм.

Обозначение посадки. .

По таблице 4 стр. 32 [1] допусков найдём для номинального размера 26 соответствующий интервал размеров (свыше 18 до 30). Для квалитета 7 допуск отверстия TD = 21мкм = 0,021мм, для квалитета 6 допуск вала Td = 13мкм = 0,013мм.

По таблицам основных отклонений отверстий и валов находим верхние и нижние отклонения:

 

ES =21 мкм = 0,021 мм;

EJ = 0;

еs = 41 мкм = 0,041 мм;

ei = 28 мкм = 0,028 мм.

 

Вычислим предельные размеры по формулам:

D max = D + ES;   D min = D + EJ;         

D max = d + es;     d min = d + ei.            

Для рассматриваемого примера:

D max = 26 + 0,021 =26,021 мм; D min = 26 + 0 = 26,0 мм;

d max = 26 + 0,041 = 26.041 мм;  d min = 26 + 0,028 = 26.028 мм.

 

Построим графическую схему  полей допуска полей допусков рассматриваемой посадки 26   с указанием предельных размеров и отклонений.

26 выполнена в системе отверстия (СО). Посадка с натягом.

Посадка с натягом характеризуется  предельными значениями натяга, которые могут получиться в этой посадке:

N max = d max –  D min = es – EJ = 26,041-26=0,041 мм;      

N min = d min – D max = ei – ES = 26,028-26,021=0,007 мм.;       

Полученные данные занеём в таблицу 1.1.

 

Рис. 1.1. Графическая схема полей допуска посадки

26 (в мм).

Таблица.1.1.

Нормы точности цилиндрического соединения

Наименование параметров		Значение
Условные обозначения	Посадка	26 Н7/r6
	Отверстие D	26 Н7
	Вал d	26 r6
Основные параметры	Номинальный размер d(D), мм	26
	Верхнее отклонение отверстия ES мкм	+21
	Верхнее отклонение вала es, мкм	+41
	Нижнее отклонение отверстия EJ, мкм	0
	Нижнее отклонение вала ei, мкм	+28
	Допуск размера отверстия TD, мкм	21
	Допуск размера вала Td, мкм	13
Предельные размеры	Наибольший размер отверстия D max, мм	26,021
	Наименьший размер отверстия D min, мм	26
	Наибольший размер вала d max, мм	26,041
	Наименьший размер вала d min, мм	26,028
Величины зазоров	Максимальный N max, мм	0,041
	Минимальный N min, мм	0,007
Вид посадки		С натягом

     

Из табл. 18 стр. 230 [1] выбираем параметр шероховатости в зависимости от эксплуатационных свойств – Ra.

26 r6

Для вала 6 квалитета номинального размера 26 мм по табл. 20 стр. 233 [1] могут быть назначены 3 значения Ra – 1,6; 0,8; 0,4. Выбираем Ra = 0,8 мкм.

Согласно табл. 19 стр. 231 [1] выбираем вид обработки – чистовое обтачивание.

26 Н7.

Для отверстия 7 квалитета  номинального размера 26 мм по табл. 20 стр. 233 [1] могут быть назначены 3 значения Ra – 3,2; 1,6; 0,8; Выбираем Ra = 1,6 мкм. Согласно табл. 19 стр. 231 [1] требования по точности и шероховатости выполняются при  чистом зенкеровании и шлифовании.

Выполним эскиз сопрягаемых  деталей с указанием размеров и шероховатости сопрягаемых поверхностей..

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.2. Эскиз сопрягаемых деталей.

 

 

 По таблицам 26 и 27, на стр.166 [1], определим средства измерения и занесём в таблицу.

  

 

Таблица 1.2.

 

Выбор средств  измерения

 

Обозначение размера	Величина допуска, мкм	Допускаемая погрешность измерения, мкм	Предельная погрешность средства измерения, мкм	Наименование средства измерения	Калибр для настройки средств измерения
26 H7	21	6	3.5	Нутромер мод. 109 ГОСТ 9244-75           Гост 868-82	Концевые меры 1 класса
26 r6	13	4	2.5	Микрометр МК-50-1 ГОСТ 6507-78 (пределы  измерения 25-50 мм. Класс точности 1)	Концевые меры 1 класса

 

 

Задание 2

 

Выбор посадок колец  радиальных подшипников качения.

 

Исходные данные

 

Номер рисунка, рис.7.

Посадочный диаметр  вала, d3 и класс подшипника - P6.

Номер подшипника 207.

 

Согласно приведенным исходным данным обозначение подшипника будет следующим: 6-207.

При определении посадок  наружное кольцо рассматривам как вал, а внутреннее – как отверстие. Предельные отклонения сопрягаемых поверхностей, т.е. диаметров отверстия корпуса и вала определяем согласно полям допусков, назначаемым по ЕСДП.

Определяем предельные отклонения размеров колец для подшипника 6-210. Поле допуска наружного диаметра Dm будет обозначаться l6, а внутреннего – L6. Предельные отклонения найдём по таблице 2  стр. 279 [1]. Размеры колец определим в справочнике по подшипникам [2].

Так для подшипника 6-20:

dm = 35мм, Dm = 72мм.

Для класса точности P6:

внутреннее кольцо ES = 0, EJ = -0,01мм;

наружное кольцо es = 0, ei = -0,011мм.

 

Анализируя конструкцию  узла на рис.7, можно сделать следующий вывод. Внутреннее кольцо подшипника вращается, наружное – установлено неподвижно в корпусе. Таким образом, можно считать, что внутреннее кольцо нагружено циркуляционно, а наружное имеет местный характер нагружения.

Выбираем посадку согласно рекомендаций ГОСТ 3325-85 (табл. 6, на стр. 287 [1]). В этой таблице указано несколько рекомендуемых посадок. Выберем одну из них. Так, для нашего случая выбираем:

посадку внутреннего кольца на вал – Ǿ72 ;

посадку наружного кольца в корпус –Ǿ72

Для построения графические схемы посадок определим предельные отклонения полей допусков 35k6 и 72М7 по таблицам стандарта ЕСДП. Для вала – 35k6 ( ), для отверстия - 72М7 ( ).

Построим графические схемы посадок (см. рис.2.1 и 2.2).

 

Рис. 2.1. Графическая схема полей допусков посадки внутреннего кольца

подшипника на вал

 

 

 

Рис. 2.2. Графическая схема полей допусков посадки наружного кольца

в отверстие корпуса

 

Определяем вид посадок. Посадка внутреннего кольца на вал  - посадка с натягом; посадка наружного кольца в отверстие корпуса – переходная посадка. Для посадки с натягом определяем:

N max = es – EJ = +0,018-(-0,010) = 0,028мм;

N min = ei – ES = +0,002-0 = 0,002мм;

Для переходной посадки:

N max = es-EJ = 0-(-0,03) = 0,03мм;

S max = ES-ei = 0-(-0,011) = 0,011мм;

Определим предельные величины (допуски) отклонений формы (допуски круглости, допуски профиля продольного сечения) и расположения поверхностей (допуски торцового биения упорных поверхностей) в зависимости от класса точности подшипника по таблице 11 на стр.296 [1].

В зависимости от класса точности и размеров подшипниковых колец установим предельные значения высотного параметра Ra (табл. 12, на стр.289 [1]). Так для нашего случая:

35 Ra = 0.63 мкм

72 Ra = 0.63 мкм

 

На рис.2.3 приведены эскизы корпуса и вала в соответствии с конструкцией узла на рис.7   

                                             

Рис. 2.3. Эскизы вала и корпуса с указанием размеров и допусков формы и расположения посадочных поверхностей.

 

 

 

Задание 3

 

Исходные данные

 

Рис.7. d8. M20 .

 

 

Для резьбы М20 наружный диаметр считается номинальным и равным d= D=20 мм

Средние диаметры d₂= D₂= 18,376 мм.

Внутренние диаметры  d₁=D₁= 17,294 мм.

Эти данные получены из таблицы 2, на стр.348 [1].

Т.к. гайка шлицевая, по ГОСТ 11871-88  определим шаг резьбы P=1,5 мм.

По табл. 9 стр.375[1] определим значения предельных отклонений среднего D₂ и внутреннего D₁ диаметров с полем допуска Н7:

 

ES₂ =28 мкм = 0,028 мм;

ES₁ =56 мкм = 0,056 мм;

EJ = 0;

 

По табл. 8 стр.373[1] определим  значения предельных отклонений наружного d среднего d₂ и внутреннего d ₁ диаметров резьбы:

es = es₂ = -58 мкм = -0,058 мм;

ei₂ = -228 мкм = -0,228 мм;

ei = 393 мкм = 0,393 мм.

 

Изобразим графическую схему полей  допусков для резьбового соединения, заданного в условии задачи (рис 3.1). Т.к. поле допуска среднего диаметра гайки располагается выше поля допуска среднего диаметра болта, то можно считать здесь имеет место посадка с зазором. Предельные значения зазоров по среднему диаметру:

S_max= ES₂-ei₂= +0,280- (-0,228) = 0,508 мм ;

S_min= EJ₂- es₂= 0- (-0,058) = 0,058 мм .

 

Рис. 3.1. Графическая схема полей допусков резьбового соединения M20

(в мм).

 

Таким образом, можно сделать вывод о том, что, поскольку поля допусков по диаметрам D и d₁ не нормируются, сопряжение (посадка) в метрической резьбе образуется только по среднему диаметру.

  На рис.3.2 изображены эскизы резьбовых деталей (болта и гайки) с указанием резьбы.

 

 

 

Рис. 3.2. Обозначение метрической резьбы на чертежах деталей

 

 

                                                Задание 4

 

Основные нормы взаимозаменяемости призматических шпоночных и прямобочных шлицевых соединений.

 

 

Исходные данные

 

Конструкция узла - на рис. 7.

Шпоночное соединение размером d1 = 26

Диаметр вала с призматическим шпоночным соединением d1 = 26 мм. Для участка вала с диаметром d1 характерно наличие шкива с посадкой с натягом. Таким образом, здесь можно использовать соединение – плотное. По таблице 2 на стр.303 [1] определим сечение шпонки:

       b×h= 8×7, где b- ширина шпонки, h- высота.

По таблице 7, на стр.313 [1] находим поле допусков для III-го вида соединения (плотное) для шпонки по ширине b-h9, для вала и для паза втулки Р9.

Таким образом,  в шпоночном  соединении имеется две посадки:

шпонка в пазу вала и втулки – 8 Р9/h9.

Определяем предельные отклонения и предельные размеры в соответствии со стандартом ЕСДП и заносим результаты в таблицу 4.1.

 

Таблица 4.1

 

Точностные  характеристики шпоночного соединения.

 

Размер детали и поле допуска	Предельные отклонения, мкм		Допуск TD (Тd), мкм	Предельные размеры, мм
	ES (es)	EJ (ei)		D (d)max	D (d)min
Шпонка
b= 8h9	0	-36	36	8	7,964
Паз на валу
b=8Р9	-15	-51	36	7,949	7,985
Паз во втулке
b=8Р9	-15	-51	36	7,949	7,985