Принципы построения системы допусков и посадок (СДП).

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Nbsp; СБОРНИК ЗАДАНИЙ К ПРАКТИЧЕСКИМ И ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ по дисциплине: «Метрология, стандартизация, сертификация» для специальностей: ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 РАСЧЕТ ТОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТАНДАРТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель работы: Научиться рассчитывать точностные параметры стандартных соединений по расчетным формулам и определять характер соединения деталей.

Общие теоретические сведения

Определения терминов по ГОСТ 25346—89.

Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. п.) в выбранных единицах измерения.

Действительный размер — размер элемента, установленный измерением с допустимой погрешностью.

Квалитет — совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.

Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок.

Вал — термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.

Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.

Посадка — характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.

Допуск посадки — сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Зазор (S) — разность между размерами отверстия и вала до сборки, если отверстие больше размера вала.

Натяг (N) — разность между размерами вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.

Посадка с зазором — посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т. е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (см. ниже).

Посадка с натягом — посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т. е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (см. ниже).

Переходная посадка — посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга в соединении в зависимости от действительных размеров отверстия и вала. При графическом изображении поля допусков отверстия и вала перекрываются полностью или частично (см. ниже).

Основные понятия

При изготовлении деталей размеры D (диаметр отверстия) и d (диаметр вала) выполняются с погрешностями. Конструктор исходит из того, что погрешности неизбежны, и определяет, в каких пределах они допустимы, т. е. сопряжение еще удовлетворяет требованиям правильной сборки и нормальному функционированию. Устанавливают два предельных размера для вала — d_max, d_min и два предельных размера для отверстия — Dmax, Dmin внутри которых должны находиться действительные размеры сопрягаемых деталей Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется допуском — Td и TD.

На чертеже принято устанавливать один общий размер для вала и отверстия, называемый номинальным — D, и указывать от него предельные отклонения.

Верхнее отклонение ES, es — алгебраическая разность между наибольшим и номинальным размерами.

ES = D_max - D; es = d_max - D.

Нижнее отклонение EI, ei — алгебраическая разность между наименьшим и номинальным размерами.

EI = Dmin - D; ei = d_mm - D.

Поле допуска — поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно нулевой линии, соответствующей номинальному размеру.

Чем уже поле между верхним и нижним отклонениями, тем выше при прочих равных условиях степень точности, которая обозначается цифрой и называется квалитетом.

Положение допуска относительно нулевой линии определяется основным отклонением — одним из двух предельных отклонений, ближайшим к нулевой линии, и обозначается одной из букв (или их сочетанием) латинского алфавита. Прописные буквы относятся к отверстиям, а строчные — к валам.

Таким образом, поле допуска обозначается сочетанием буквы, указывающей на положение допуска относительно нулевой линии, с цифрой, говорящей о степени точности — величине допуска.

Примеры обозначения на чертеже полей допусков и схемы их построения для отверстия и вала, а также значения отклонений и расчет допусков приведены ниже:

Отверстие

Верхнее отклонение: ES = +21 мкм

Нижнее отклонение: ЕI=0

Допуск: TD = ES-EI=+21 -0=21мкм

ВалВерхнее отклонение: es = -20 мкм

Нижнее отклонение: ei = -33мкм

Допуск: Тd
= es -ei = -20 - (-33) =13 мкм

Посадка с зазором

Параметры отверстия: ES = +21 мкм, ЕI=0, T_D = 21 мкм

Параметры вала: es=-20 мкм, еi = -33мкм, Тd =13мкм

Наибольший и наименьший зазоры:

S_max = ES-ei = +21- (-33) = 54мкм, S_min = EI-es = 0- (-20) = 20мкм

Допуск посадки: TS = S_max – S_min = 54-20 = 34 мкм

TS = ES-ei-EI+es = T_D +T_d, TS = 21 + 13 = 34 мкм

Посадка с натягом

Параметры отверстия: ES = +21 мкм, ЕI=0, T_D =21 мкм

Параметры вала: es = +41 мкм, ei = +28мкм, T_d = 13мкм

Наибольший и наименьший натяги:

Nmax = es-EI=+41-0 = 41 мкм, N_min = ei-ES = +28 -21 = 7мкм

Допуск посадки: TN = N_max - N_min = 41-7=34 мкм

TN = es-EI-ei + ES = T_D + T_d, TN = 21 + 13 = 34 мкм

Посадка переходная

Параметры отверстия: ES = +21 мкм, ЕI=0, TD =21 мкм Параметры вала: es = +15мкм, ei = +2мкм, Td = 13 мкм

Наибольший и наименьший натяги: Nmax = es-EI=+15-0= 15мкм,

Nmin = ei-ES = +2-21=-19мкм,

-Nmin = Smax

Допуск посадки: TN = Nmax - Nmin = 15- (-19) = 34 мкм,
TN = es - EI- ei + ES = TD + Td, TN = 21 + 13=34мкм

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала различают посадки трех типов: с зазором, с натягом и переходные.

Для посадок с зазором рассчитывается Smax и Smin , с натягом - Nmax и Nmin , для переходных посадок - Nmax и Smax.

ЗАДАНИЕ

Соединение поршневого пальца с поршнем и шатуном в двигателе внутреннего сгорания осуществляется по трем видам посадок: с зазором, с натягом и по переходной посадке.

По заданным параметрам соединения определить:

- предельные размеры и допуски на изготовление деталей;

- изобразить схему расположения полей допусков отверстия и вала;

- определить предельные зазоры и натяги в соединениях при посадке с зазором, натягом или переходной.

Варианты заданий:

Таблица 7.

Варианты		Задания				Варианты		Задания
Варианты		1		2		Варианты		1		2
1	19	Ø48	+0,025 -0,009 -0,025	Ø54	+0,009 -0,021 -0,019	10	28	Ø 15	+0,017 +0,006 -0,011	Ø 30	+0,021 +0,017 +0,008
2	20	Ø80	+0,030 +0,062 +0,043	Ø100	+0,090 +0,036 -0,054	11	29	Ø 48	-0,017 -0,042 -0,039	Ø 54	+0,030 -0,010 -0,029
3	21	Ø15	+0,018 +0,015 +0,007	Ø30	-0,020 -0,041 -0,033	12	30	Ø100	-0,010 -0,045 -0,054	Ø 80	+0,030 +0,060 +0,041
4	22	Ø120	+0,034 +0,012 -0,022	Ø75	+0,074 +0,039 +0,020	13	31	Ø 28	+0,006 -0,015 -0,013	Ø 70	+0,074 -0,030 -0,060
5	23	Ø60	-0,021 -0,051 -0,019	Ø25	+0,052 -0,040 -0,043	14	32	Ø 45	+0,062 +0,109 +0,070	Ø 55	+0,134 +0,060 -0,046
6	24	Ø185	+0,022 -0,050 -0,072	Ø40	+0,062 +0,099 +0,060	15	33	Ø 18	+0,043 +0,023 +0,012	Ø 72	-0,032 -0,062 -0,074
7	25	Ø18	+0,027 -0,016 -0,034	Ø55	-0,009 -0,039 -0,046	16	34	Ø 75	+0,076 +0,030 -0,074	Ø 25	+0,033 +0,029 +0,008
8	26	Ø28	+0,033 +0,056 +0,035	Ø72	+0,134 +0,060 -0,074	17	35	Ø185	-0,236 -0,308 -0,115	Ø 60	+0,046 -0,060 -0,106
9	27	Ø70	+0,046 +0,021 +0,002	Ø45	-0,038 -0,054 -0,062	18	36	Ø120	-0,035 -0,087	Ø 40	+0,039 +0,068 +0,043

Порядок выполнения работы

Работа выполняется повариантно. Для каждого варианта выполняется по два задания, в следующей последовательности:

- по записи задания определить параметры отверстия и вала: номинальный диаметр и предельные отклонения;

- по расчетным формулам рассчитать предельные размеры и допуски на изготовление деталей;

- изобразить схему расположения полей допусков отверстия и вала, указав все предельные показатели;

- по схеме расположения полей допусков определить посадку соединения и просчитать предельные зазоры и натяги в соединениях при посадке с зазором, натягом или переходной.

Подробно записать решение своего варианта по всем пунктам выполнения работы.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение взаимозаменяемости.

2. Как зависят эксплуатационные показатели механизмов и машин от правильности выбора посадок?

3. В каком случае изделие пригодно к применению?

4.Как определяется брак детали по линейным размерам?

Список используемой литературы

1. Димов Ю.В.. Метрология, стандартизация и сертификация. Питер, 2004.

2. Никифоров А.Д., Бакиев Т.А.. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: Высшая школа, 2005.

3. Анухин В.И.. Допуски и посадки. Питер, 2005.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

ВЫБОР ПОСАДОК В СИСТЕМЕ ОТВЕРСТИЯ И ВАЛА

Цель работы: Научиться выбирать посадки в системе отверстия и вала с использованием таблиц ГОСТов.

Материалы для выполнения работы:

Стандарты ЕСДП: ГОСТ 25346-82; ГОСТ 25347-82; ГОСТ 25348-82; ГОСТ 25349-82; ГОСТ 25670-82;

Общие теоретические сведения

Системой допусков и посадок (СДП) называется совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов. Система предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений деталей машин, дает возможность стандартизировать режущие инструменты и калибры, облегчает конструирование, производство и взаимозаменяемость деталей машин, а также обусловливает их качество.

Принципы построения системы допусков и посадок (СДП).

Первый принцип построения СДП - установлено 20 квалитетов и определены формулы для расчета допусков.

Допуск ( IT) рассчитывается по формуле:

IT = ki,

где k — число единиц допуска, установленное для каждого квалитета;

i — единица допуска, зависящая только от размера (см. приложение табл.3).

Стандартом установлены интервалы размеров, внутри которых значение допуска для данного квалитета не меняется.

Значения допусков для установленных интервалов в диапазоне размеров до 500 мм приведены в таблице 2 приложения.

Второй принцип построения СДП (установлено 27 основных отклонений валов и 27 основных отклонений отверстий)

Основное отклонение — одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. Основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.

Основные отклонения отверстий обозначаются прописными буквами латинского алфавита, валов — строчными. Схема расположения основных отклонений для вала и отверстия приведена на рис.1 приложения.

Для обеспечения образования посадок в системе вала, аналогичных посадкам в системе отверстия, существует общее правило построения основных отклонений, заключающееся в том, что основные отклонения отверстий равны по величине и противоположны по знаку основным отклонениям валов, обозначенным той же буквой. Из этого правила сделано исключение для получения идентичных зазоров и натягов в системе вала и в системе отверстия у переходных и прессовых посадок.

Третий принцип построения СДП (предусмотрены системы образования посадок)

Предусмотрены посадки в системе отверстия и в системе вала.

Посадки в системе отверстия— посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков валов с полем допуска основного отверстия (рис. 1.5, а).

Основное отверстие (Н) — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.

Посадки в системе вала— посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков отверстий с полем допуска основного вала (рис. 1.5, б). Основной вал (h)— вал, верхнее отклонение которого равно нулю.

Точные отверстия обрабатываются дорогостоящим мерным инструментом (зенкерами, развертками, протяжками и т. п.). Каждый такой инструмент применяют для обработки только одного размера с определенным полем допуска. Валы же независимо от их размера обрабатывают одним и тем же резцом или шлифовальным кругом.

При широком применении системы вала необходимость в мерном инструменте многократно возрастет, поэтому предпочтение отдается системе отверстия.

ЗАДАНИЕ

Из чертежа выписан размер соединения с полями допусков (по заданию своего варианта).

1. По номинальному размеру, квалитету и основному отклонению определить верхние и нижние отклонения отверстия и вала, используя необходимые таблицы и расчетные формулы.

2. Проверить правильность своего решения по таблицам посадок в системе отверстия и вала.

3. Определить по квалитету метод финишной обработки поверхности детали.

4. Подробно записать решение своего варианта по всем пунктам выполнения работы.

Варианты заданий:

Таблица 8

Варианты заданий
1		2		3		4		5		6		7		8		9
19		20		21		22		23		24		25		26		27
Ø25	H7 f7	Ø15	H 7 k6	Ø30	H 7 p6	Ø45	H 8 e8	Ø64	H7 n6	Ø85	H7 r6	Ø36	F8 h6	Ø28	K7 h6	Ø20	P7 h6
Варианты заданий
10		11		12		13		14		15		16		17		18
28		29		30		31		32		33		34		35		36
Ø70	E9 h8	Ø55	N7 h6	Ø40	S7 h6	Ø98	H7 g6	Ø18	H8 n7	Ø54	H7 s6	Ø90	H11 d11	Ø68	H6 m5	Ø50	H8 u8

Порядок выполнения работы

1. По заданию своего варианта (см. таблицу 8) выписать размер соединения с полями допусков, из условия определить номинальный размер, квалитет и основное отклонение

отверстия и вала.

2. Используя второй принцип построения СДП определить верхние и нижние отклонения отверстия и вала, применяя необходимые таблицы и расчетные формулы. Решение выполняется в следующем порядке:

- для номинального размера выписать основные отклонения отверстия и вала (см. таблицы 1, 4 приложения);

- найти вторые предельные отклонения отверстия и вала, зависящие от квалитета и допуска следующим образом. Если основное отклонение является верхним отклонением (es для вала и ES для отверстия), то второе предельное отклонение – нижнее отклонение вала ei (EI отверстия), определяется по формулам:

ei = es – ITg; EI = ES– ITg.

Когда основное отклонение является нижним отклонением (ei для вала и EI для отверстия), то второе предельное отклонение – верхнее отклонение es вала (ES отверстия), определяется по формулам:

es = ei + ITg; ES= EI + ITg.

Допуск (ITg) по заданному квалитету выписать из таблицы 2 (см. приложение) для заданного номинального размера по интервалу номинальных размеров и квалитету по ЕСДП.

3. Записать ответ с найденными предельными отклонениями.

4. Проверить правильность своего решения по третьему принципу построения СДП (по таблицам посадок в системе отверстия и вала).

По записи соединения определить:

- посадку соединения в системе отверстия (вала);

- основное отверстие (вал);

Обращаемся к таблице полей допусков валов и отверстий 4 (см. приложение), в которой по системе отверстия (вала) найти для заданных значений:

- основного отверстия (вала) требуемую таблицу, по которой определяются основные отклонения отверстия (вала), результат записать;

- поля допуска вала (отверстия) требуемую таблицу, по которой определяются основные отклонения вала (отверстия) для образования посадок с зазорами, переходных или с натягами, результат записать;

5. Записать ответ с найденными предельными отклонениями и сравнить его с ответом по п.3.

6. Определить по квалитету метод финишной обработки поверхностей соединения, используя таблицу 3 приложения.

Контрольные вопросы

1. Что называется системой допусков и посадок (СДП)?

2. Для чего предназначена система?

3. Что такое квалитет?

4. Какие квалитеты применяются для сопрягаемых поверхностей?

5. Как находится по таблице основное отклонение отверстия (вала)?

6. Что такое система отверстия (вала)?

Список используемой литературы

1. Димов Ю.В.. Метрология, стандартизация и сертификация. Питер, 2004.

2. Никифоров А.Д., Бакиев Т.А.. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: Высшая школа, 2005.

3. Анухин В.И.. Допуски и посадки. Питер, 2005.

4. И.М.Белкин Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости) Москва «Машиностроение», 1992.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Цель работы: Научиться определять шероховатость поверхности для деталей разного назначения.

Материалы для выполнения работы:

ГОСТ 25142—82. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики;

ГОСТ 2.309—73. Шероховатость поверхности. Термины и определения;

ГОСТ 2789—73. Обозначение шероховатости поверхностей.

Общие теоретические сведения

Шероховатость поверхности регламентируется следующими стандартами:

ГОСТ 25142—82. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики;

ГОСТ 2.309—73. Шероховатость поверхности. Термины и определения;

ГОСТ 2789—73. Обозначение шероховатости поверхностей.

Шероховатость поверхности влияет на работу деталей машин.

В процессе формообразования деталей на их поверхности появляется шероховатость — ряд чередующихся выступов и впадин сравнительно малых размеров.

Шероховатость может быть следом от резца или другого режущего инструмента, копией неровностей форм или штампов, может появляться вследствие вибраций, возникающих при резании, а также в результате действия других факторов.

ГОСТ2789—73 устанавливает следующие параметры шероховатости:

1. Среднее арифметическое отклонение профиля Rа.

2. Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz.

3. Наибольшая высота неровностей профиля Rmax.

4. Средний шаг неровностей профиля Sm.

5. Средний шаг местных выступов S.

6. Относительная опорная длина профиля tp.

Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 1531; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!