Курсовая работа. По учебной дисциплине

По учебной дисциплине

«Метрология, стандартизация и сертификация»

На тему: «Взаимозаменяемость изделия»

(Вариант 25)

Выполнил: студент гр. ММиО 07-43з

Альмухаметова А.М.

Проверил: преподаватель Стародубцева Н.Н.

Новотроицк 2010г

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………3-4

Задание 1 Поля допусков на размеры гладких цилиндрических соединений………………………………………………………5-8

Задание 2 Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений……………………………………………………………………9-13

Задание 3 Допуски гладких калибр…………………………………………………………………………………14-19

Задание 4 Допуски и посадки подшипников качения………………………………………………………………………………..20-24

Задание 5 Расчет размерных цепей…………………………………………………………………………………..25-27

Заключение……………………………………………………………………………..28

Список использованных источников………………………………………………………………………...……..29

Введение

Метрология - наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Практически нет ни одной сферы деятельности человека, где бы интенсивно не использовались результаты измерений, испытаний и контроля. На современном этапе развития мирового сообщества характеризующегося высокими темпами интенсификации производства, применением взаимосвязанных систем машин и приборов, использованием широкой номенклатуры веществ и материалов, значительно возросли требования к качеству металлопродукции.

Взаимозаменяемость - свойство независимо изготовленных деталей занимать свое место в сборочной единице без дополнительной механической или ручной обработки, обеспечивая при этом нормальную работу собираемого изделия. Взаимозаменяемость не обеспечивается одной только точностью геометрических размеров, необходимо выдерживать также определенные функциональные параметры изделий.

При изготовлении деталей разброс действительных размеров неизбежен, -однако, при этом не должна нарушаться работоспособность деталей и их соединений, то есть действительные размеры годных деталей должны находиться в допускаемых пределах, которые определяются предельными размерами или предельными отклонениями в каждом конкретном случае. Допуск определяется как разность наибольшего и наименьшего предельных размеров. Поле допуска - это поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями и определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера

Квалитетом называется совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

Посадка - характер соединения деталей, определяемого величиной получающихся в нем зазоров (подвижное соединение) и натягов (неподвижное соединение). Бывают также переходные посадки.

Под калибрами понимаются бесшкальные инструменты, предназначенные для контроля размеров, формы и расположения поверхностей деталей.

Размерные цепи - совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.

Курсовая работа является небольшим самостоятельным исследованием в области взаимозаменяемости изделий.

Цель роботы - приобретение практических навыков по расчету допусков и посадок гладких цилиндрических соединений, гладких калибров, подшипников качения, а также расчета размерных цепей.

Для успешного выполнения данной работы необходимо знание:

-теоретических основ раздела "Взаимозаменяемость" учебной дисциплины "Метрология, стандартизация, сертификация и взаимозаменяемость";

- методов и способов расчета допусков и выбора посадок гладких цилиндрических соединений, гладких калибров, подшипников качения, а также расчета размерных цепей.

Задание 1 Поля допусков на размеры гладких цилиндрических соединений

Построить в масштабе схемы расположения полей допусков в «системе отверстия» и в «системе вала», если номинальный размер гладкого цилиндрического соединения- D=66мм.

Допуск вала 6 квалитета Td=0,019 мм

Допуск отверстия 7 квалитета TD=0,030 мм

Отверстия F7,G7,H7,Js7,K7,M7,N7,P7,R7,S7 с валом h6 образуют:

Посадку с зазором F7,G7,H7

Посадку с натягом N7,P7,R7.S7

Переходную посадку Js7,K7,M7

Рис.2- Система расположения полей допусков в системе вала.

Допуск отверстия 7 квалитета TD=0,030 мм

Допуск вала 6 квалитета Td=0,019 мм

Отверстия f6,g6,h6,js6,k6,m6,n6,p6,r6,s6 с валом H7 образуют:

Посадку с зазором g6,h6

Посадку с натягом r6,s6

Переходную посадку js6,k6,m6,n6

Задание 2 Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений

Номинальный размер и посадка гладкого цилиндрического соединения в «системе вала»- 26

Таблица 1- Бланк отчета по «системе вала»

Наименование параметров	обозначение	Расчет и значение параметров, в мм
Квалитет точности размеров а) вала б) отверстия	IТ	а)Іt5 б)ІТ6
Номинальный размер отверстия и вала	D=d
Допуск отверстия	ТD	0.013
Верхнее отклонение отверстия	ЕS	ES=ЕI+ ТD=0,013-0,0065=0,0065
Нижнее отклонение отверстия	ЕI	-0.0065
Наибольший предельный размер отверстия	Dmах	Dmax=ЕS+D=0,0065+26=26,0065
Наименьший предельный размер отверстия	Dmin	Dmin=ЕI+D=(-0,0065)+26=25,9935
Допуск вала	Тd	0.009
Верхнее отклонение вала	еs
Нижнее отклонение вала	еi	еi=еs-Td=0-0,009=-0,009
Наибольший предельный размер вала	dmax	dmax=еs+d=0+26=26
Наименьший предельный размер вала	dmin	dmin=еi+d=-0,009+26=25,991
Наибольший зазор по предельным размерам	Smax	Smax=Dmax-dmin=26,0065-25,991=0,0155
Наибольший зазор по предельным отклонениям	Smax	Smax=ES-ei=0,0065-(-0,009)=0,0155
Наименьший натяг по предельным размерам	Nmax	Nmax=dmax-Dmin =26-25,9935= 0,0065
Наименьший натяг по предельным отклонениям	Nmax	Nmax=es-EI =0-(-0,0065)= 0,0065
Допуск переходной посадки по предельным размерам	TП	TП=Smax+Nmax=0,0155+0,0065=0,022
Среднее значение переходной посадки	Пm	Пm=ТП/2=0,022/2=0,011
Допуск посадки	ТП	TП=0,022

Рис.3- Схема расположения полей допусков с указанием предельных размеров и отклонений, зазоров и величин допусков

Номинальный размер и посадка гладкого цилиндрического соединения в «системе отверстия» - 26

Таблица 2- Бланк отчета по «системе отверстия»

Наименование параметров	обозн­ачение	Расчет и значение параметров в мм
Квалитет точности размеров а) вала б) отверстия	IТ	а)Іt8 б)ІТ7
Номинальный размер отверстия и вала	D=d
Допуск отверстия	ТD	0,021
Верхнее отклонение отверстия	ЕS	ES=ЕI+ ТD=0,021
Нижнее отклонение отверстия	ЕI
Наибольший предельный размер отверстия	Dmах	Dmax=ЕS+D=26,021
Наименьший предельный размер отверстия	Dmin	Dmin=ЕI+D=26
Допуск вала	Тd	0.033
Верхнее отклонение вала	еs	es=-0,040
Нижнее отклонение вала	еi	еi=es-Td=(-0,040)-0,033=-0,073
Наибольший предельный размер вала	dmax	dmax=еs+d=-0,040+26=25,960
Наименьший предельный размер вала	dmin	dmin=еi+d=-0,073+26=25,927
Наибольший зазор по предельным размерам	Smax	Smax=Dmax-dmin=26,021-25,927=0,094
Наибольший зазор по предельным отклонениям	Smax	Smax=ES-ei=0,021-(-0,073)=0,094
Наименьший зазор по предельным размерам	Smin	Smin=Dmin-dmax = 26-25,960=0,040
Наименьший зазор по предельным отклонениям	Smin	Smin=EI-es = 0-(-0,040)=0,040
Допуск зазора по предельным размерам	TS	TS=Smax-Smin=0,094-0,040=0,054
Допуск зазора по допускам на изготовление	TS	TS=TD+Td=0,054
Средний зазор	Sm	Sm=TS/2=0,054/2=0,027
Допуск посадки	ТП	TП=TS=0,054

Рис.4- Схема расположения полей допусков с указанием предельных размеров и отклонений, зазоров и величин допусков

3. Допуски гладких калибров

Номинальный размер и посадка гладкого цилиндрического соединения 5

Таблица 3- бланк отчета для «калибр пробка»

Наименование параметров	обозн­ачение	Расчет и значение параметров, в мм
Квалитет изделия	IТ
Номинальный размер изделия	D
Допуск размера изделия	ТD	0,018
Верхнее отклонение изделия	ЕS	0,030
Нижнее отклонение изделия	ЕI	EI=ES-TD=0,030-0,018=0,012
Наибольший предельный размер изделия	Dmах	Dmax=ЕS+D=0,030+5=5,030
Наименьший предельный размер изделия	Dmin	Dmin=ЕI+D=0,012+5=5,012
Отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия	z	0,004
Допуск на изготовление проходного калибра ПР для отверстия	H	0,003
Наибольший размер проходного калибра	ПРmax	ПРmax=Dmin+z+H/2=5,012+0,004+0,0015= =5,0175
Наименьший размер проходного калибра	ПРmin	ПРmin=ПРmax-H=5,0175-0,003=5,0145
Допустимый выход размера изношенного проходного калибра отверстия за границу поля допуска изделия	Y	0,004
Наибольший размер изношенного калибра	ПРизн	ПРизн=Dmin-Y=5,012-0,004=5,008
Допуск на изготовление непроходного калибра НЕ для отверстия	H	0,003
Наибольший предельный размер непроходного калибра	НЕmax	НЕmax=Dmax +H/2=5,030+0,0015=5,0315
Наименьший предельный размер непроходного калибра	НЕmin	НЕmin=Dmax -H/2=5,030-0,0015=5,0285
Обозначение исполнительных размеров проходного калибра пробки	ПРmax	5,0175-0,003
Обозначение исполнительных размеров непроходного калибра пробки	НЕmax	5,0315-0,003

Рис.5- Схема расположения полей допусков и отклонений рабочих калибров для отверстия относительно полей допусков изделий 8 квалитета для номинального размера 5 мм

Таблица 4- бланк отчета для «калибр скоба»

Наименование параметров	обозн­ачение	Расчет и значение параметров, в мм
Квалитет изделия	IТ
Номинальный размер изделия	d
Допуск размера изделия	Тd	0,018
Верхнее отклонение изделия	es
Нижнее отклонение изделия	ei	-0,018
Наибольший предельный размер изделия	dmах	dmax=es+d=5
Наименьший предельный размер изделия	dmin	dmin=ei+d=4,9982
Отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала	Z1	0,004
Допуск на изготовление проходного калибра ПР для вала	H1	0,005
Наименьший размер проходного калибра	ПРmin	ПРmin=dmax-Z1-H1/2= =5-0,004-0,0025=4,9935
Наибольший размер проходного калибра	ПРmax	ПРmax=ПРmin-H1=4,9935-0,005=4,9885
Допустимый выход размера изношенного проходного калибра вала за границу поля допуска изделия	Y1	0,004
Наибольший размер изношенного калибра	ПРизн	ПРизн=dmax+Y1=5+0,004=5,004
Допуск на изготовление непроходного калибра НЕ для вала	H1	0,005
Наибольший предельный размер непроходного калибра	НЕmax	НЕmax=dmin +H1/2=4,9982+0,0025=5,0007
Наименьший предельный размер непроходного калибра	НЕmin	НЕmin=dmin -H1/2=4,9982-0,0025=4,9957
Обозначение исполнительных размеров проходного калибра скобы	ПР	ПРmin= 4,9985^+^0,005
Обозначение исполнительных размеров непроходного калибра скобы	НЕ	НЕmin=5,0007^+0,005

Рис.6- Схема расположения рабочих полей допусков и отклонений рабочих калибров для вала относительно полей допусков изделий 8 квалитета для номинального размера 5 мм.

Задание 4 Допуски и посадки подшипников качения

Номинальные размеры и посадки подшипников качения: диаметр внутреннего кольца d=60мм n6, диаметр наружного кольца D=130мм М7, класс точности подшипника 6

Таблица 5- бланк отчета для внутреннего кольца подшипника

Наименование параметров	обозн­ачение	Расчет и значение параметров, в мм
Класс точности подшипника
Номинальный диаметр отверстия	dСР
Допуск диаметра отверстия	Тdср	Тdср=ES-EI =0-(-0,012)=0,012
Верхнее отклонение вала	es	ei=es+Td=0,020+0,019=0,039
Нижнее отклонение вала	ei	0,020
Наибольший предельный диаметр отверстия	dср.max	dср.max=dcр+ES= 60+0=60
Наименьший предельный диаметр отверстия	dср.min	dср.min=dcр+EI=60+(-0,012)= 59,988
Номинальный диаметр вала	d
Наибольший натяг	Nmax	Nmax= es-EI=0,039-(-0,012)=0,051
Наименьший натяг	Nmin	Nmin= ei-ES=0,020-0=0,020
Средний натяг	Nm	Nm=(Nmax+Nmin)/2=(0,051+0,020)/2=0,0355
Наибольший предельный диаметр вала	dmax	dmax=d+es=60+0,039= 60,039
Наименьший предельный диаметр вала	dmin	dmin=d+ei=60+0,020= 60,020
Допуск вала детали	Td	0,019
Допуск посадки	TN	TN=Nmax-Nmin=0,051-0,020=0,031

Таблица 6- бланк отчета для наружного кольца подшипника

Наименование параметров	обозн­ачение	Расчет и значение параметров, мм
Класс точности подшипника
Номинальный диаметр кольца	DСР
Допуск диаметра кольца	Тdср	Тdср=es-ei=0+0,013= 0,013
Верхнее отклонение кольца	es
Нижнее отклонение кольца	ei	-0,013
Наибольший предельный диаметр кольца	Dср.max	Dср.max=Dcр+es130+0= 130
Наименьший предельный диаметр кольца	Dср.min	Dср.min=Dcр+ei=130-0,013= 129,987
Номинальный диаметр вала	D
Верхнее отклонение отверстия корпуса	ES	-0,015
Нижнее отклонение отверстия корпуса	EI	EI=ES-TD=-0,015-0,040=-0,055
Наибольший натяг	Nmax	Nmax=es-EI=0-(-0,055)=0,055
Наименьший натяг	Nmin	Nmin=ei-ES=-0,013+0,015= 0,002
Средний натяг	Nm	Nm=(Nmax+Nmin)/2=0,057/2=0,0285
Наибольший предельный диаметр отверстия	Dmax	Dmax=D+ES=130-0,015=129,985
Наименьший предельный диаметр отверстия	Dmin	Dmin=D+EI=130-0,055=129,945
Допуск диаметра отверстия корпуса	TD	0,040
Допуск посадки	TN	TN=Nmax-Nmin =0,055-0,002=0,053

Задание 5 Расчет размерных цепей

Выполнить эскиз и схему плоской размерной цепи с указанием величин составляющих размеров.

Таблица 7- бланк отчета по размерным цепям

Наименование параметров	Обозначение	Расчет и значение параметров, в мм
Уравнение размерной цепи	А0	А0=ΣАjув-ΣАjум
Увеличивающие звенья	А1,А2,А3	А1=55H8,A2=200H9,A3=125H11
Уменьшающие звенья	А4,A5	А4=80e8,A5=300h9
Сумма размеров увеличивающих звеньев	ΣАjув	ΣАjув= А1+А2+А3=55+200+125=380
Сумма размеров уменьшающих звеньев	ΣАjум	ΣАjум= А4+А5 =80+300=380
Номинальный размер замыкающего звена	А0	А0= А1+А2+А3-(А4+А5)=0
Верхнее отклонение	Es	EsA1=0,046;EsA2=0,115;EsA3=0,250; EsA4=- 0,060;EsA5=0
Нижнее отклонение	Ei	EiA1=0;EsA2=0;EsA3=0; EiA4=- 0,106;EiA5=-0,130
Сумма верхних отклонений увеличивающих звеньев	ΣEsAjув	ΣEsAjув=EsA1+EsA2+EsA3=0,411
Сумма верхних отклонений уменьшающих звеньев	ΣEsAjум	ΣEsAjум=EsA4+EsA5=-0,060
Сумма нижних отклонений увеличивающих звеньев	ΣEiAjув	ΣEiAjув=EiA1+EiA2+EiA3=0
Сумма нижних отклонений уменьшающих звеньев	ΣEiAjум	ΣEiAjум=EiA4+EiA5=-0,236
Допуск замыкающего звена по предельным отклонениям	TA0	TA0=(ΣEsАjув- ΣEiАjум)-(ΣEiАjув- ΣEsАjум)=(0,647)-(0,060)=0,587
Наибольший размер замыкающего звена	А0max	А0max=ΣАjувmax-ΣАjумmin=(55,046 + 200,115 +125,250)-(79,894+299,87)=0,647
Наименьший размер замыкающего звена	А0min	А0min= ΣАjувmin- ΣАjумmax= (55+ 200+125)--(79,94+300)=0,6
Допуск замыкающего звена по предельным размерам	TA0	TA0= А0max- А0min=0,047
Допуск размера замыкающего звена	TS(A0)	TS(A0)=TA0=0,047

Вывод: звено A₀ установленный зазор обеспечивает.

Рис.7- Схема расположения полей допусков колец подшипника и сопрягаемого с ним вала и отверстия в корпусах.

Рис.8- Конструктивная схема узла редуктора с указанием плоской размерной цепи.

Заключение

В данной курсовой работе были применены знания и навыки, приобретенные в процессе изучения данного предмета. Выполнены расчеты и графические части по пяти разделам:

· Поля допусков на размеры гладких цилиндрических соединений;

· Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений;

· Гладкие калибры;

· Допуски и посадки подшипников качения;

· Размерные цепи.

Список использованных источников

1.В.Д.Задорожный «Метрология, стандартизация и сертификация». Методические рекомендации для выполнения курсовой работы. Новотроицк 2008г.

2.Курс лекций по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация».

Дата добавления: 2015-04-30