Контрольная работа по «Метрологии и стандартизации»

Задание №1. Построение схемы полей допусков деталей соединения. Определение элементов гладкого цилиндрического соединения.

Исходные данные:

  1. Номинальный размер соединения ( Ø 84мм)
  2. Условные обозначения полей допусков деталей соединения.

Для отверстия – U9, для вала – h9

Требуется определить:

  1. Значение основных отклонений размеров деталей;
  2. Значение допусков размеров деталей;
  3. Значение предельных отклонений размеров деталей;
  4. Предельные размеры вала и отверстия;
  5. Систему допусков, в которой задана посадка;
  6. Группу посадки, значения предельных зазоров или натягов, допуск посадки;
  7. Вычертить в масштабе схему полей допусков деталей заданного соединения;
  8. Вычертить эскизы соединения в сборе и его деталей с обозначением полей допусков и отклонений;

 

 

  1. Значение основных отклонений размеров деталей.

 

ES = -124 мкм = -0,124мм

es = 0

 

  1. Значение допусков размеров деталей

 

Т.к. вал и отверстие заданы с единым квалитетом TD и Td равны 87мкм = 0,087мм

 

  1. Значение предельных отклонений размеров деталей

 

 EI = -124 -87 = -211мкм = -0,211мм

ei = 0-87 = -87мкм = -0,087мм

 

 

 

 

  1. Предельные размеры вала и отверстия

 

Dmax= 84-0,124=83,876 мм

Dmin=84-0,211=83,789 мм

dmax= 84+0=84 мм

dmin= 84-0,087=83,913 мм

 

  1. Система допусков в которой задана посадка

 

Т.к. в условном обозначении посадки имеется строчная буква h то посадка задана в системе вала

 

  1. Группу посадки, значения предельных зазоров или натягов, допуск посадки

 

Dmax=83,876 мм < dmax=84 мм;  Dmin=83,789 мм < dmin=83,913 мм следовательно посадка с натягом

Nmax= dmax – Dmin = 84 – 83,789 = 0,211 мм

Nmin= dmin – Dmax = 83,913 – 83,876= 0,037мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Схема полей допусков деталей заданного соединения

 

  1. Эскизы соединения в сборе и его деталей с обозначением полей допусков и отклонений.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначение заданного соединения

Ø 84U9h9

Значение элементов соеденения

Номинальный размер Dn, мм

84

Натяг (N)

Наибольший Nmax

0,211

Наименьший Nmin

0,037

Допуск посадки TS, мм

0,087

Группа посадки

С натягом

Система допусков

сh

Значение элементов соединения

Отверстие

Условное обозначение

Ø 84U9

Допуск TD, мм

0,087

Значение основного отклонения, мм

0,211

Предельные отклонения мм

Верхнее ES

-0,124

Нижнее EI

-0,211

Предельные отклонения

Наибольший Dmax

83,876

Наименьший Dmin

83,789

Вал

Условное обозначение

Ø 84h9

Допуск Td, мм

0,087

Значение основного отклонения, мм

0

Предельные отклонения, мм

Верхнее es

0

Нижнее ei

0,087

Предельные отклонения, мм

Наибольший dmax

84

Наименьший dmin

83,913



Форма №1 для задания 1

 

 

Задание №2: Основные метрологические показатели средств измерения (16)

 

При выборе средства измерения в зависимости от заданной точности изготовления деталей необходимо учитывать их метрологические показатели. К ним относятся:

  1. Длина деления шкалы — это расстояние между серединами двух соседних отметок (штрихов, точек и т. п.) шкалы.
  2. Цена деления шкалы — это разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы (у микрометра она равна 0,01 мм).
  3. Градуированная характеристика — зависимость между значениями величин на выходе и входе средства измерений.
  4. Диапазон показаний — область значении шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы, то есть наибольшим и наименьшим значениями измеряемой величины.
  5. Диапазон измерений область значений измеряемой величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерения.
  6. Чувствительность прибора — отношение изменения сигнала на выходе изме-рительного прибора к изменению измеряемой величины (сигнала) на входе. Так, если изменение измеряемой величины составило Δd = 0,01 мм, что вызвало перемещение стрелки показывающего устройства на Δl = 10 мм, тоабсолютная чувствительность прибора составляет S= Δl/ Δd = 10/0,01 = 1000. Для шкальных измерительных приборов абсолютная чувствительность численно равна передаточному отношению.
  7. Вариация (нестабильность) показаний прибора — алгебраическая разность между наибольшим и наименьшим результатами измерений при многократном измерении одной и той же величины в неизменных условиях.
  8. Стабильность средства измерений — свойство, выражающее неизменность во времени его метрологических характеристик (показаний).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №3: Основные цели стандартизации (45)

 

Общей целью стандартизации является защита интересов потребителей и государства по вопросам качества продукции, процессов и услуг. Кроме того, стандартизация осуществляется в следующих целях:

  1. Повышения уровня безопасности жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества, экологической безопасности, безопасности жизни или здоровья животных, или растений и содействия соблюдению требований технических регламентов;
  2. Повышения уровня безопасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;
  3. Обеспечения научно-технического прогресса;
  4. Повышения конкурентоспособности продукции, работ и услуг;
  5. Рационального использования ресурсов;
  6. Технической и информационной совместимости;
  7. Сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных;
  8. Взаимозаменяемости продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №4: Краткая характеристика методов оценки уровня качества продукции

 

Методы оценки уровня качества продукции делятся на:

 

    • Дифференциальный;
    • Комплексный;
    • Смешанный.

 

Дифференциальным называется метод оценки качества продукции, основанный на сопоставлении единичных показателей ее качества. При этом для каждого из показателей рассчитываются относительные показатели качества по формулам:

                                                                                      (1)

                                                                                      (2)

где       Pi – числовое значение i-го показателя качества оцениваемой продукции;

Piбаз – числовое значение i-го показателя качества базового образца.

Формула (1) используется, когда увеличению абсолютного значения показателя качества соответствует улучшение качества продукции. Формула (2) используется, когда увеличению абсолютного значения показателя качества соответствует ухудшение качества продукции.

 

Комплексным называется метод оценки уровня качества продукции, основанный на сопоставлении комплексных показателей качества оцениваемого и базового образцов продукции:

,

где       Qоц – обобщенный показатель качества оцениваемой продукции;

Qбаз – обобщенный показатель качества базовой продукции.

 

Смешанный метод оценки уровня качества продукции на совместном применении единичных и комплексных показателей качества:

1)      При смешанном методе часть единичных показателей объединяют в группы и для каждой определяют комплексный (групповой) показатель. Некоторые особо важные показатели в группы не включают, а рассматривают отдельно. Объединение в группы должно производится в зависимости от цели оценки.

2)      Найденные величины групповых комплексных показателей и отдельно выделенных единичных показателей подвергают сравнению с соответствующими значениями базовых показателей, т.е. применяют принцип дифференциального метода.

 

 

Задание №5: Расчет и выбор посадок для гладких цилиндрических соединений

 

Исходные данные:

  1. Номинальный размер: Ø 180мм
  2. Значение расчетных натягов: Np (max) = 254;  Np(min) = 124
  3. Система полей допусков: cH (система отверстия)

Требуется определить:

  1. Среднее значение числа единиц допуска – aср.
  2. Установить предварительно квалитет, по которому изготовляются детали соединения.
  3. Определить значения предельных технологических натягов.
  4. Выбрать поля допусков деталей соединения.
  5. Назначить завершающий технологический процесс обработки деталей соединения.
  6. Выбрать измерительные средства для измерения деталей соединения.
  7. Вычертить эскизы соединения в сборе и его детали с простановкой размеров и полей допусков.
  8. Вычертить схему полей допусков соединения.

 

  1. Определяем среднее значение числа единиц допуска.

 

Tnp = 254 – 124 = 130 мкм

aср = = 26 (i=2,5 по таблице)

 

  1. Предварительный квалитет по таблице: 8

 

  1. Определяем значения предельных технологических натягов.

 

Для 8-го квалитета и номинального размера Ø180мм, допуски равны 63мкм

RzD = Rzd = 0,125 * 63 = 7,8 мкм

Nt (max) = 254+1,4(7,8+7,8) = 275,84

Nt(min) = 124+1,4(7,8+7,8) = 145,84

 

 

 

  1. Выбор полей допусков.

 

А) TD = 25*2,5 = 63 для отверстия 8-го квалитета

     Td = 25*2,5 = 63 для вала 8-го квалитета

 

Б) ei ≥ Nt (min) + TD = 145,84 + 63 = 208 мкм

    es = ei+td = 208 + 63 = 271 мкм

 

Посадка: Ø180

 

Проверяем соблюдение условия:

 

Dmax = 180,063

Dmin =180

dmax = 180,271

dmin = 180,208

 

Nc (max) = dmax – Dmin = 180,271 – 180 = 271 < Nt (max) =275,84

Nc (min) = dmin – Dmax = 180,208 – 180,063 = 145 < Nt (min) = 145,84

 

Условие соблюдается – посадка выбрана верно.

 

  1. Назначаем завершающий технологический процесс обработки деталей соединения.

 

Уточняем шероховатость поверхности вала и отверстия:

Rzd = 0,125 * 63 = 7,8 мкм

RzD = 0,125 *63 = 7,8 мкм

 

Выбираем стандартное значение RZ = 8 мкм

 

 

 

Вал – Наружнее точение на токарном станке чистовое

Отверстие – растачивание на токарном станке чистовое

 

  1. Выбираем средства измерения

При выбранной посадке коэффициент точности: 25%

IT = 63мкм = 0,063мм

∆изм = k * IT = 0,25 * 0,063 = 0,0157 = 15мкм

 

Для отверстия – нутромер индикаторный

Для вала – штангенциркуль с ценой деления шкалы нониуса 0,02

 

  1. Строим схему полей допуска

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Эскиз соединения и его детали

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Форма №1 для задания 5

 

Обозначение заданного соединения

Ø 180H8/u8

Значение элементов соеденения

Номинальный размер Dn, мм

180

Натяг (N)

Наибольший Nmax

0,275

Наименьший Nmin

0,145

Допуск посадки TS, мм

0,063

Группа посадки

С натягом

Система допусков

сH

Значение элементов соединения

Отверстие

Условное обозначение

Ø 180u8

Допуск TD, мм

0,063

Значение основного отклонения, мм

+0,063

Предельные отклонения мм

Верхнее ES

+0,063

Нижнее EI

+0,0

Предельные отклонения

Наибольший Dmax

180,63

Наименьший Dmin

180

Вал

Условное обозначение

Ø 180H8

Допуск Td, мм

0,063

Значение основного отклонения, мм

+0,271

Предельные отклонения, мм

Верхнее es

+0,271

Нижнее ei

+0,208

Предельные отклонения, мм

Наибольший dmax

180,271

Наименьший dmin

180,208



 

Задание №6: Расчет количества групп деталей для селективной сборки соединения требуемой точности.

Исходные данные:

  1. Соединение технологическое: Ø 84
  2. Групповой допуск соединения: 30 мкм

 

Требуется определить:

  1. Определить значения допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия
  2. Определить значения предельных натягов в заданном технологическом соединении
  3. Определить число групп вала и отверстия для обеспечения заданной точности соеденения
  4. Вычертить схему полей допусков заданного соединения, разделив поля допусков отверстия и вала на требуемое число групп. Пронумеровать групповые поля допусков.
  5. Составить карту сортировщика, указав в ней предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе.

 

  1. Определяем значения допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия

ES = -124 мкм = -0,124мм

es = 0

EI = -124 -87 = -211мкм = -0,211мм

ei = 0-87 = -87мкм = -0,087мм

TD=Td=87мкм=0,087мм

Dmax= 84-0,124=83,876 мм

Dmin=84-0,211=83,789 мм

dmax= 84+0=84 мм

dmin= 84-0,087=83,913 мм

  1. Определяем значения предельных натягов в заданном технологическом соединении

Nmax= dmax – Dmin = 84 – 83,789 = 0,211 мм

Nmin= dmin – Dmax = 83,913 – 83,876= 0,037мм

  1. Определяем число групп вала и отверстия для обеспечения заданной точности соединения.

 

 

 

TNтех = TD+Td = 87+87=174 мкм

TNэкс = 30мкм

 

 

 

nгр= =5,8  => 6

 

TDгр = Tdгр = = 14,5 мкм

 

  1. Схема полей допусков заданного соединения.

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Карта сортировщика

 

Номер размерной группы

Размеры деталей  
(мм)

Отверстие

Вал

1

От

84,124

83,913

До

84,138

83,927

2

Свыше

84,138

83,927

До

84,153

83,942

3

Свыше

84,153

83,942

До

84,167

83,956

4

Свыше

84,167

83,956

До

84,182

83,971

5

Свыше

84,182

83,971

До

84,196

83,985

6

Свыше

84,196

83,985

До

84.211

84


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №7: Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения.

Исходные данные:

  1. Номер подшипника: 411
  2. Номер чертежа: 15
  3. Радиальная нагрузка: 14 кН

Требуется определить:

  1. Найти конструктивные размеры заданного подшипника качения.
  2. Обосновать характер нагрузки подшипника.
  3. Установить вид нагружения каждого кольца подшипника.
  4. Рассчитать и выбрать посадки подшипника на вал и в корпус.
  5. Для соединений «корпус - подшипник» и «подшипник - вал» построить схемы полей допусков.
  6. Вычертить эскизы подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипником, указав на них посадки соединений и размеры деталей.

 

  1. По справочным материалам находим конструктивные размеры заданного подшипника качения.

 

  1. Наружный диаметр: 140 мм
  2. Внутренний диаметр: 55 мм
  3. Ширина: 33 мм
  4. Радиус закругления фаски: 3,5 мм

 

  1. Характер нагрузки

 

Умеренные толчки. Вибрационные нагрузки. Кратковременная перегрузка до 150 % номинальной расчетной нагрузки (статическая нагрузка)

Перегрузка до 300 % сильные удары и вибрации (динамическая нагрузка)

 

  1. Вид нагружения колец

 

  1. Внутренне кольцо – циркуляционное нагружение так как сопрягается с вращающимся валом
  2. Внешнее кольцо – местное нагружение так как сопрягается с неподвижным корпусом

 

 

 

 

 

  1. Расчет и выбор посадки подшипника на вал и в корпус.

 

При циркуляционном нагружении колец подшипников посадки на валы и в корпусы выбирают по значению интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности.

Интенсивность радиальной нагрузки определяют по формуле:

 

 

 Где:

R – радиальная нагрузка

B – ширина подшипника

r – радиус закругления фаски подшипника

nn – количество подшипников на одной опоре

Kn – динамический коэффициент нагрузки (при перегрузке до 150% - Kn=1, при перегрузке до 300% Kn = 1,8)

F – коэффициент учитывающий ослабление натяга при полом вале и тонкостенном корпусе (при сплошном вале F=1)

Fa – Коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки (для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом Fa = 1)

 

 

При Pr = 377 кН/м и d = 55 поле допуска согласно справочным материалам – k6

Условное обозначение соединения «внутреннее кольцо - вал» - Ø55  

Посадку под кольцо, имеющее местный вид нагружения, выбирают используя справочны материал, в данном случае для D=140 мм – G7

Условное обозначение соединения «корпус – наружное кольцо» в данном случае: Ø140

 

 

 

 

  1. Схемы полей допусков

Для соединения «внутреннее кольцо – вал»


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для соединения «наружное кольцо - корпус»


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Эскизы подшипникового узла и деталей сопрягаемых с ним



Контрольная работа по «Метрологии и стандартизации» 📙 Контрольная → 🆔 62920

Контрольная работа по «Метрологии и стандартизации» 📙 Контрольная → 🆔 62920

Контрольная работа по «Метрологии и стандартизации»