Контрольная работа по "Метрологии, стандартизации и сертификации"

 

Построим  графическую схему полей допусков обоих посадок шпоночного соединения (рис. 4.2). По расположению полей допусков видно, что обе посадки - переходные. Рассчитываем посадки:

 

S_max= ES-ei= -0,015-(-0,036)= 0,021 мм;

N_max = es – EJ = 0 - (-0,051) = 0,051мм;

 

Изобразим эскизы деталей шпоночного соединения с указанием размеров, допуска расположения и шероховатости посадочных поверхностей рис. 4.3.

Величину допуска симметричности выбираем из табл. 14 стр.219 [1].

Параметры шероховатости R_a для боковых поверхностей и дна пазов примем по рекомендациям таб.8, на стр.315 [1] Ra = 6,3 мкм.

Допуск симметричности указывается  с целью обеспечения собираемости шпоночного соединения. Величина допуска выбирается из таблицы 14, на стр.219 [1].

Глубина пазов на валу t₁ =4мм и на втулке t₂ = 3,3 мм находим по таблице 2, на стр.303, а предельные отклонения этих размеров по таблице 7, на стр.313 [1].

 

Рис. 4.2. Графическая схема полей допусков шпоночного соединения

 

Рис. 4.3. Эскизы деталей шпоночного соединения

 

 

Задание 5

 

Нормы точности цилиндрических зубчатых колес.

 

Исходные данные

 

Рис.7. Посадочный диаметр колеса d_{5 .}

Число зубьев z=32, модуль m=3 мм.

Нормы точности 8-9-8-А.

 

Для заданных условий диаметр делительной окружности d=m×z=3×32=96 мм.

Выберем номера комплексов точности по каждой группе норм.

По нормам  кинематической  точности  для степени точности 8-й и делительному диаметру d = 96 мм выбираем по таблице 2 на стр.426 [1] комплекс  II. Для него по таблице 5 на стр. 431 находим:

• допуск на радиальное биение зубчатого венца Fr=45 мкм;
• допуск на погрешности обката F_c =28 мкм.

По нормам плавности из таблицы 7, на стр.435 выбираем показатель- колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе f_ir^˝ , а по таблице 10, на стр. 439 [1], для степени точности 9, модуля m= 3 мм, делительного диаметра d=96 мм находим f_ir^˝ = 36 мкм.

По нормам контакта зубьев, из таблицы 12, на стр. 444 [1] выбираем показатели комплекса VIII – допуск параллельности осей  fx и допуск на перекос осей f_y , а из таблицы 15, на стр. 449, находим f_x и f_y  в зависимости от ширины венца зубчатого колеса. Определим ширину венца исходя из отношения ширины венца к делительному диаметру колеса, изображенного на чертеже узла (рис. 7). Для выбранного примера

b= 20/70×96=27,4 мм.

Итак, допуски f_x= 17 мкм,  f_y = 9 мкм.

По нормам бокового зазора из таблицы 16, на стр. 450 [1], выбираем комплекс:

• наименьшее дополнительное смещение исходного контура зубчатого колеса-  E_hs ;
• допуск на смещение исходного контура T_h.

Из таблицы 19, на стр.454 [1], находим численные значения этих показателей в зависимости от делительного диаметра колеса E_hs = -280 мкм. Допуск T_h зависит от вида сопряжения и допуска F_r на радиальное биение зубчатого венца (см. выше). Для F_r = 45 мкм допуск T_h =180 мкм.

На рисунке 5.1, показан эскиз зубчатого колеса, выполненного в соответствии с проведенными расчетами. При этом:

- размер посадочного отверстия  выбран пропорционально размеру  делительного диаметра ( по чертежу на рис. 7) 48 мм ;

- задание для контроля зубчатого колеса можно назначить , исходя из норм бокового зазора. Так как при этом нормируется дополнительное смещение  Еhs и допуск Тh, то и изменение размеров зуба можно контролировать показателями: постоянная хорда и расстояние до постоянной хорды .

Эти значения можно определить по формулам:

=1.387m = 4,161;

=0.748m = 2,244.

Предельные отклонения на размер постоянной хорды определяются при помощи таблиц 29, на стр. 463 [1] и 30 на стр. 464 [1].

 

 

Рис. 5.1. Эскиз зубчатого колеса

 

 

 

 

                                                     VI. Задание 6

 

Расчет размерных целей.

 

 

Исходные данные

 

Узел на рис.7

Замыкающее звено Г_∆= 2,5^+0,9_+0,2.

 

Руководствуясь методическими рекомендациями составим геометрическую схему размерной цепи (рис. 6.1) с замыкающим звеном Г_∆ на рис.7    

 

 

 

 

Рис. 6.1. Геометрическая схема размерной цепи.

 

Здесь замыкающее звено Г_∆  = 2,5^+0,9_+0,2;                                

Г₁ – толщина гайки круглой шлицевой М20, Г₁=8_-0,1 мм (ГОСТ 11871-88);

Г₂ – толщина стопорной шайбы,  Г₂=1_-0,1 мм (ГОСТ 13465-77);

Г₃ – номинальный размер ступицы шкива,  Г₃=18 мм;

Г₄ – номинальный размер промежуточной втулки, Г ₄= 20 мм;           

Г₅ – ширина кольца подшипника 207-Р6, Г ₅= 17_-0,12 мм. (стр.82 [2], т.2 стр.280 [1]).

Г₆ – номинальный размер уступа вала,  U₁=66,5 мм;

 

В размерной цепи (р.ц.) присутствуют стандартные элементы - Г₁; Г₂;  Г_5. Размеры остальных элементов составляемой размерной цепи определены, сопоставляя их с размером стандартных изделий, обозначенных на рис. 7, в соответствующем масштабе.

Разделим составляющие звенья на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающие – Г₆. Остальные – уменьшающие. Проверим правильность составления р.ц. по формуле

U_∆=

- ,

Где n- число увеличивающих звеньев, p- уменьшающих звеньев.

Г_∆= 66,5-8-1-18-20-17= 2,5 мм.

Исходя из условий

ES (Г_∆) = +0,9 мм ;EJ (Г_∆)= +0,2 мм ; TГ_∆ =ES (Г_∆) -EJ(Г_∆) = 0,7 мм =700 мкм.

Здесь ES(Г_∆) – верхнее отклонение размера замыкающего звена, EJ(Г_∆) - нижнее отклонение, TГ_∆  - допуск замыкающего звена.

Основное условие решения задачи расчета р.ц. методом максимума- минимума

                                        TU_∆ =                                                 

где TA_i  - допуски составляющих звеньев,а n-число составляющих звеньев.

Допуск любого составляющего  звена

TA_i= a_i×i_i,

где a_i  - число единиц допуска - безразмерный коэффициент, зависящий от квалитета размера звена. Его находим по таблице 2, стр. 27 [1]. i_i – единица допуска, определяемая номинальным размером, значение i_i находим в приложении I стр. 509 [1].

Исходя из условия равенства квалитетов составляющих звеньев, можно определить значение a_ср – средний коэффициент точности р.ц.

a_ср= TA_∆ /

Но в р.ц., в которой имеются размеры стандартных звеньев, следует рассчитывать a_ср по формуле

a_ср= (TA_∆  -

)/

где TA_i ^ст – допуски размеров стандартных звеньев, определяемые по соответствующим стандартам; k - число стандартных звеньев, входящих в р.ц.

 

TГ₁ =ES -EJ = 0 – (0,1) = 0,1 мм =100 мкм

TГ₂ =ES -EJ = 0 – (0,1) = 0,1 мм =100 мкм

TГ₅ =ES -EJ = 0 – (0,12) = 0,12 мм =120 мкм

= 100 + 100 + 120 = 320 мкм .

 

 

Определим i_i для звеньев, согласно прил.1 стр. 509 [1]:

 

Г₃= 18 мм             i₃ = 1,1

Г₄= 20 мм             i₄ = 1,3

Г₆= 66,5 мм          i₆= 1,9

 

= 1,1+ 1,3+ 1,9 = 4,3 мкм .

Находим величину a_ср

a_ср = (TГ_∆- TГ₄^ст) /

= (700-120) / 4,3= 135

По таблице значений числа единиц допуска определяем, что для квалитетов JT11-a=100, JT12-a=160. Принимаем JT11.

Для удобства дальнейших расчетов составляем вспомогательную  таблицу.

 

Обозна- чение звена Ui	Номин. Размер звена	Единица допуска ii	Допуск TUi,мкм		Квали- тет JTq	Предельные отклонения размеров, мм		Координата середины поля допуска Ec (Ui)
			По расчету	После корректировки		ES (Ui)	EJ (Ui)
Г∆	2,5		700	700		+0,9	+0,2	0,55
Увеличивающие звенья
Г6→	66,5	1,9	190	190	11	0	- 0,19	-0,095
Уменьшающие звенья
Г1←	8		100	100		0	- 0,1	-0,05
Г2←	1		100	100		0	- 0,1	-0,05
Г3←	18	1,1	110	60	11	-0,52	- 0,58	-0,55
Г4←	20	1,3	130	130	11	+0,13	0	+0,065
Г5←	17		120	120		0	- 0,12	-0,06

 

По значениям номинальных  размеров составляющих звеньев и  квалитету JT11 находим значение допусков и заполняем четвертую графу. Проверяем выполнение условия формулы:

TU_∆ =

   .

Поскольку условие не выполняется, т.е. > TГ_∆ , необходимо выделить корректирующее звено и уменьшить его допуск, чтобы обеспечить равенство.

Для нашего случая в качестве корректирующего звена выбираем звено Г₃. Чтобы сумма допусков составляющих звеньев Г_i была бы равна Г_∆ , необходимо, чтобы Г₃= 60 мкм.

Определим предельные отклонения всех составляющих звеньев, кроме корректирующего звена и размеров стандартных изделий.

В нашем случае, следовательно, остается определить ES (Г_i) и EJ (Г_i) для звеньев Г₆,  Г₃, Г₄ и Г_5. Здесь можно воспользоваться рекомендациями: охватываемые размеры выполнять с основным отклонением h, охватывающие - с H. Для звена Г₆ h, т.е.

EJ (Г₆₎ =0, EJ (Г₆) = -0,19 мм,

Для звена Г₄ Н, т.е.

 ES (Г₄)= +0,13 мм , EJ (Г₄)= 0. Заносим эти значения, а также уже ранее определенные значения в графы 7 и 8.

Определим предельные отклонения корректирующего звена, по соответствующим формулам.

В нашем случае корректирующее звено входит в состав группы уменьшающих звеньев.

ES (Г₃)= - - ES (U_∆)

ES (Г₃)=0 – (-0,1-0,1-0-0,12) – 0,9 = - 0,58

 

EJ (Г₃)= - EJ (U_∆) -

EJ (Г₃)= - 0,19 – 0,2 - 0,13 = - 0,52

 

Заносим полученные значения в 7 и 8 графы.

Для проверки необходимо вычислить для каждого звена координату середины поля допуска по формуле:

 

E_c (U_i) = 0,5 [ES (U_i) + EJ (U_i)],

 

а затем проверить правильность решения по формуле

E_c (U_∆) =

- ,

где p-число уменьшающих звеньев.

После заполнения графы 9 находим координату поля допуска  замыкающего звена.

E_c (U_∆) = - 0,095 – (-0,05-0,05-0,55+0,065-0,06)=0,55.

 

Результат показывает правильность решения задания.

 

Задание 7

 

7.1 Организация и функции государственной метрологической службы в РФ.

 

Метрологическая служба — это совокупность субъектов  деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.

В настоящее время метрологическая служба России состоит из Государственной метрологической службы, руководство которой осуществляется Росстандартом, а также из метрологических служб органов государственного управления и юридических лиц.