Нормирование точности гладких соединений. Нормирование точности подшипников качения

Московский Авиационный  Институт

(Национальный исследовательский университет)

 

 

 

Кафедра №207

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

По курсу: «Метрология, стандартизация и сертификация»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               Выполнил:

студент группы 20-202С          Кравцов Дмитрий

  Проверил:

Ионов А

 

 

 

 

 

 

Москва 2012

Содержание 

Нормирование точности гладких соединений……………………………....3

    Задание  1а…………………………………………………………………...6

    Задание  1б…………………………………………………………………...8

    Задание 1в………………………………………………………………….10

Нормирование точности подшипников  качения…………………………...11 
    Задание 2а…………………………………………………………………..12

    Задание 2б…………………………………………………………………..13

    Задание 2в…………………………………………………………………..15

Взаимозаменяемость  размеров, входящих в размерные цепи……………..18

   Задание 3………………………………………………………………….....19

Дополнительное  задание……………………………………………………..20

   Задание 4…………………………………………………………………….22

Список используемых источников………………………………………… .24

 

 

 

Раздел: «Нормирование  точности гладких соединений»

 

Взаимозаменяемостью изделий, их частей или других видов продукции  называется их свойство равноценно заменять при использовании любой из множества  экземпляров изделий, их частей или  иной продукции другим однотипным экземпляром. Наиболее широко применяют полную взаимозаменяемость, которая обеспечивает возможность безпригоночной сборки (или замены при ремонте) любых независимо изготовленных с заданной точностью однотипных деталей в сборочные единицы, а последних

- в изделия при соблюдении предъявляемых к ним (к сборочным единицам или изделиям) технических требований по всем параметрам качества. Комплекс научно-технических исходных положений, выполнение которых при конструировании, производстве и эксплуатации обеспечивает взаимозаменяемость деталей, сборочных единиц и изделий называют принципом взаимозаменяемости.

Внешняя взаимозаменяемость - это взаимозаменяемость покупных и кооперируемых изделий (монтируемых  в другие более сложные изделия) и сборочных единиц по эксплуатационным показателям, а также по размерам и форме присоединительных поверхностей.

Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сборочные  единицы и механизмы, входящие в  изделие.

Совместимость - это свойство объектов занимать свое место в сложном готовом изделии и выполнять требуемые функции при совместной или последовательной работе этих объектов и сложного изделия в заданных эксплуатационных условиях. Объект - это автономные блоки, приборы или другие изделия, входящие в сложные изделия.

Основные термины и  определения установлены ГОСТ 25346-89

Номинальный размер (D, d, 1 и т.д.) - размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяют предельные размеры.

Действительный размер - размер, установленный измерением с допускаемой погрешностью.

Предельные размеры  детали - два предельно допускаемых  размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен  действительный размер годной детали. Больший из них называют наибольшим предельным размером, меньший — наименьшим предельным размером.

ГОСТ 25346-89 устанавливает понятия  проходного и не проходного пределов размера. Проходной предел - термин, применяемый к тому из двух предельных размеров, который соответствует  максимальному количеству материала, а именно верхнему пределу для вала и нижнему пределу для отверстия (при применении предельных калибров речь идет о предельном размере, проверяемом проходным калибром). Непроходной предел - термин, применяемый к тому из двух предельных размеров, который соответствует минимальному количеству материала, а именно нижнему пределу для вала и верхнему пределу для отверстия (при применении предельных калибров речь идет о предельном размере, проверяемом не проходным калибром).

Для упрощения чертежей введены предельные отклонения от номинального размера: верхнее предельное отклонение ES,es - алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами; нижнее предельное отклонение El, ei - алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. Для отверстия ES= D_max - D ; ЕI= D_min - D; для вала es= d_max - d ; ei= d_min - d. Действительным отклонением называют алгебраическую разность между действительным и номинальным размерами.

Допуском Т называют разность между  наибольшим и наименьшим допускаемыми значениями того или иного параметра. Допуск Т размера - разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютное значение алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями.

Две или несколько подвижно или неподвижно соединяемых деталей называют сопрягаемыми. Поверхности, по которым происходит соединение деталей, называются сопрягаемыми. Остальные поверхности называют несопрягаемыми (свободными).

Вал - термин, применяемый для обозначения  наружных (охватываемых) элементов (поверхностей) деталей. Отверстие - термин, применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов (поверхностей) деталей. Основной вал - вал, верхнее отклонение которого равно нулю (es=0). Основное отверстие - отверстие, нижнее отклонение которого рано нулю (ЕI=0).

Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. Зазор S - разность размеров отверстия и вала , если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает возможность относительного перемещения собранных деталей. Наибольший, наименьший и средний зазоры определяют по формулам

S_max =D_max -d_min , S_min= D_min -d_max , S_m ( S_max - S_min)/2 .

Натяг N - разность размеров вала т отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг обеспечивает взаимную неподвижность деталей после их сборки. Наибольший, наименьший и средний натяги определяют по формулам

N_max =d_max – D_min , N_min = d_min - D_max ,N_m =( N_max - N_min)/2.

Посадка с зазором - это разность размеров отверстий и валов в случае, если отверстие больше вала.

Посадка с натягом - это разность размера вала и отверстий в  случае, если диаметр вала больше отверстия .

Переходная посадка - посадка, при  которой возможно получение как  зазора, так и натяга.

Комбинированными посадками называются посадки, образованные сочетанием поля допуска отверстия одного квалитета  с полем допуска вала другого  квалитета.

Допуск посадки - разность между  наибольшим и наименьшим допускаемыми зазорами (допуск зазора TS в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим допускаемыми натягами (допуск натяг TN в посадках с натягом):

Ts = S_max - S_min , Тn = N_max - N_min.

В переходных посадках допуск посадки - сумма наибольшего натяга и наибольшего зазора, взятых по абсолютному значению. Для всех типов посадок допуск посадки численно равен сумме допусков отверстия и вала, т.е. T_S(T_N)= T_D+ T_d.

Расчетным размером для валов считают  наибольший предельный размер, для  отверстия - наименьший предельный размер, т.е. проходной предел. Точностью  изготовления называют степень приближения действительных значений геометрических и других параметров деталей и изделий к их заданным значениям, указанным в чертежах или технических требованиях.

Системой допусков и посадок  называют совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов.

Посадки в системе  отверстия - посадки, в которых различные  зазоры и натяги получаются соединением  различных валов с основным отверстием, которое обозначают Н.Нижнее отклонение отверстия Е1=0 . После допуска основного отверстия откладывают вверх.

Посадки в системе  вала - посадки, в которых различные  зазоры и натяги получаются соединением  различных отверстий с основным валом, который обозначают h. Верхнее отклонение основного вала es=0. После допуска основного вала откладывают вниз от нулевой линии.

Для построения систем допусков устанавливают  единицу допуска i (I), которая, отражая влияние технологических, конструктивных и метрологических факторов, выражает зависимость допуска от номинального размера, ограничиваемого механической обработки цилиндрических деталей из металла для системы ИСО и УСПД установлены следующие единицы допуска:

Для размеров до 500 мм

i=0.45 \[D +0.001D] ;

Для размеров свыше 500 до 10 000 мм

i= 0.004D + 2.1 ,

Где D - среднее геометрическое крайних размеров каждого интервала, мм; i (I) - единица допуска , мкм.

Допуск для любого квалитета

T=a*i

Где а - число допуска, зависящее от квалитета и не зависящее  от номинального размера.

 

 

Задание 1a:

 

Назначить посадки по размерам D₁ = 70 мм, D₂ = 80 мм

 

Для диаметра D₁:

Определяем характер соединения:

D₁ - посадка переходная, система отверстия.

По ГОСТ 25347-82 выбираем предпочтительную посадку: Ø70

Графическое изображение посадки

 

 

 

 

Рассчитываем параметры посадки:

 

D_нб = D + ES = 70 + 0.030 = 70,030 мм

D_нм = D + EI = 70 + 0 = 70 мм

d_нб = D + es = 70 + 0,009 = 70,009 мм

d_нм = D + ei = 70 + ( - 0,009) = 69,991 мм

T_D = ES - El = 0,030 - 0 = 0,030 мм

T_d = es - ei = 0,009 - ( - 0.009) = 0.018 мм

T = T_D + T_d = 0.030 + 0.018 = 0,048 мм

S_нб= ES - ei = 0,030 - ( - 0,009) = 0,039 мм

N_нб= es - EI = 0,009 - 0 = 0,009 мм

 

 

Для диаметра D₂:

Определяем характер соединения:

D₂ - посадка с зазором, система отверстия.

По ГОСТ 25347-82 выбираем предпочтительную посадку:  Ø70

 

Графическое изображение посадки

 

 

 

Рассчитываем параметры посадки:

 

D_нб = D + ES = 80 +0,030 = 80,030 мм

D_нм = D + El = 80 + 0= 80 мм

d_нб  = D + es = 80 + (- 0,030) = 79,970 мм

d_нм = D + ei =80 + (- 0,060) = 79,940 мм

T_D= ES - El = 0,030 - 0 = 0,030 мм

T_d = es - ei = - 0,030 - (- 0,060) = 0,030 мм

S_нб = ES - ei = 0,030 - (- 0,060) = 0.090 мм

S_нм = EI – es = 0 - (- 0,030) = 0,030 мм

T_s = S_нб – S_нм = 0,090 - 0,030 = 0,060 мм

S_ср = (S_нб + S_нм)/2 = (0,090 + 0,030)/2 = 0,060 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 1б:

 

Выбрать посадку по предельным зазорам (натягам) S_нб = 315 мкм и S_нм = 95 мкм для размера b = 12 мм.

Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и изделий с наименьшими затратами созданы системы допусков и посадок, представляющие собой совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и научных исследованиях и оформленных в виде национальных или международных стандартов.

При расчете посадки  будем применять Единую Систему  Допусков и Посадок (ЕСДП). Эта система  распространяется на допуски, образуемые при соединении этих деталей. В соответствии с этой системой посадки могут  быть образованы в двух системах: в  системе вала и в системе отверстия.

Предпочтение отдается системе отверстия, поскольку в  этом случае номенклатура режущего инструмента  и калибров существенно уменьшается.

Однако существуют случаи, когда образование посадок осуществляется в системе вала:

- Если на валу располагаются несколько различных посадок;

- Когда в качестве заготовки используют цельнотянутый пруток;

- Когда используются стандартные узлы.

Таким образом, образование  посадки будем осуществлять в  системе отверстия.

В системе вала для  получения различных зазоров посадки образуются за счет соединения различных отверстий с основным валом h, верхнее отклонение которого равно нулю ЕI=0.

Будем считать, что искомая посадка  является основной, т.е. вал и отверстие  одного квалитета, следовательно, допуск на вал равен допуску на отверстие (основная посадка) Td =TD .

 

Схема расположения полей  допусков:

 

 

 

 

Допуск посадки равен:

T_s = T_D+ T_d = S_нб - S_нм = 315 - 95 = 220 мкм.

T_d = T_D = ES - EI = es - ei

T = S_нб - S_нм = 2T_d

T_d = T/2 ,значит T_d = T_D =110 мкм

Имея

S_нб = ES - ei → ei = ES-S_нб = 110 - 315 = -205 мкм

S_нм = EI - es → es = EI-S_нм = 0 - 95 = -95 мкм

 

Определим квалитет:

 

Допуск со второго  по восемнадцатый квалитеты определяется как Т = ai, где а - число единиц допуска, зависящие от квалитета, i - значение единиц допуска.

Единица i определяется стандартом ГОСТ 25346-89.В нашем случае i=1,08.Тогда имеем : а= T/i =110/1,08= 101,85

Согласно ГОСТ 25346-89 число  единиц допуска, равное 100, соответствует 11 квалитету.

В результате проверки по ГОСТ 25346 - 89 не обнаруживается несоответствие полученных в результате расчетов отклонений стандарту. Значит, посадка выбрана правильно.

 

Схема расположения полей  допусков:

 

 

ВЫВОД; по заданным условиям в соответствии с Единой Системой Допусков и Посадок (ЕСДП) выбрана  посадка.

Правильность выбора проверена на согласовании со стандартом.

 

 

Задание 1в:

 

Выбор средств измерения  линейных размеров осуществляется в  соответствии с Руководящим Нормативным  Документом РД 50-98-86.

Данный документ предусматривает  выбор средств измерений линейных размеров (диаметров и длин) и величин радиального и торцевого биения в диапазоне размеров до 500мм.

Выбор средств измерений, с учетом условий измерений, по настоящим  методическим указаниям (РД 50-98-86) обеспечивает измерение диаметров и длин с погрешностями, не превышающими значений, допускаемых ГОСТ 8.051-81.

В рассматриваемом случае необходимо выбрать измерительное  средство для сопрягаемых размеров b = 12 мм. Очевидно, что один из размеров будет внутренним, а второй наружным, в соответствии с этим и будем выбирать измерительное средство.