Курсовая работа по «Метрологии, стандартизации и сертификации»
ФГБОУ ВПО
БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
АКАДЕМИЯ ИМЕНИ В.Я.ГОРИНА
Кафедра общетехнических дисциплин
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
Вариант № 69
Выполнил: студент 33-и группы
Саенко М.М.
Проверил: доцент Наседкин Г.И.
Белгород 2012 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Бланк заданий на курсовое проектирование по МСС | ||
Введение | ||
1 |
Задание №1. Определение основных элементов гладкого цилиндрического соединения, условное обозначение посадок и квалитетов на чертежах и расчет калибров | |
2 |
Задание №2. Расчет и выбор
посадок с зазором для | |
3 |
Задание №3. Расчет допусков и посадок шпоночных соединений | |
4 |
Задание №4. Расчет и выбор посадок деталей под подшипники качения | |
5 |
Задание №5. Допуски и посадки шлицевых соединений | |
6 |
Задание №6. Расчет сборочных размерных цепей | |
7 |
Задание №7. Сертификация сельскохозяйственной техники | |
Выводы | ||
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | ||
ПРИЛОЖЕНИЕ |
Бланк заданий на курсовое проектирование по МСС
Студент 33-и группы Саенко М.М.
Вариант № 69
Порядок выполнения заданий изложен в методических указаниях по выполнению курсовой работы, которые выдаются на кафедре ОТД при получении студентом задания на курсовое проектирование по МСС.
Задание №1:
- номинальный диаметр сопряжения - 64 мм;
- поле допуска отверстия - Н8;
- поле допуска вала – x8.
Задание №2:
Номинальный диаметр сопряжения Dn= 290 мм.
Длина сопряжения
Угловая скорость
Динамический коэффициент вязкости m = 0,015 Па·с.
Удельное давление на опору P = 0,68 МПа.
Шероховатость поверхности втулки RzD= 3,2 мкм.
Шероховатость поверхности вала Rzd= 2 мкм.
Задание №3:
- диаметр вала - 20 мм;
- шпонка сегментная;
- назначение: 1(предусматривает случай передачи шпонкой крутящего момента).
Задание №4:
- шарикоподшипник № 214;
- радиальная нагрузка R= 1520 Н;
- вид нагружения колец подшипника:
- наружного кольца – циркуляционное,
- внутреннего кольца - колебательное.
- вал сплошной стальной, корпус чугунный неразъемный;
- перегрузка подшипника до 150 , умеренные толчки и вибрация.
Задание №5. Условное обозначение d-10×42H7/f7×52×6F10/f8
Задание №6. На рисунке №_7_ методических указаний приведен чертеж узла с размерной цепью, для которой известны следующие размеры звеньев: а=16 мм, б=14 мм, в=23 мм, г=3 мм и предельные размеры исходного звена (А∑=).
Задание №7. Сертификация сельскохозяйственной техники:
" Разработать методику определения содержания пыли в воздухе рабочей зоны (по ГОСТ 12.2.002-91 и примечанию по ГОСТ 12.1.005-88)"
Задание выдано 10 сентября 2012 г. ______________
Подпись преподавателя
Введение
Дисциплина "Метрология, стандартизация и сертификация " является переходной от общетехнических к специальным дисциплинам и состоит из трех взаимосвязанных разделов.
Первый раздел: метрология- это наука об измерениях физических величин, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Второй раздел: стандартизация- установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области для достижения оптимальной экономии и соблюдения условий эксплуатации и требований безопасности.
Третий раздел: сертификация- процедура, посредством которой третья сторона дает письменную гарантию в том, что продукция (процесс, услуга) соответствует заданным требованиям. Под третьей стороной понимают лицо или орган, признанные независимыми ни от поставщика (первая сторона), ни от покупателя (вторая сторона).
Курсовая работа является важным этапом изучения дисциплины, подготавливает к самостоятельному решению технических задач по определению допусков и посадок различных соединений, выбору измерительных инструментов и методов обработки.
Курсовая работа состоит из семи заданий, охватывающих основные разделы теоретического курса. При выполнении работы использованы Справочник Допуски и посадки под редакцией В.Д. Мягкова [1], методические указания по выполнению курсовой работы [2] и ГОСТ 20915-75. Расчетно-пояснительная записка содержит 21 страницу формата А4 печатного текста и Приложение, которое является графической частью к КР и выполнено на 2 листах формата А1 с использованием графического редакторы «Компас 6.11» на ЭВМ.
Задание №1.
Определение основных элементов гладкого цилиндрического
соединения, условное
обозначение посадок и
на чертежах и расчет калибров
Исходные данные:
- номинальный диаметр сопряжения - 64 мм;
- поле допуска отверстия - Н8;
- поле допуска вала – x8.
Решение
1.1. Условное обозначение заданного сопряжения: Ø64 H8/x8
1.2. Находим отклонение вала и отклонение отверстия.
Вал в системе отверстия [1, ч.1, с.86]: Ø 64 x8( )
Верхнее отклонение вала es=+168 мкм.
Нижнее отклонение вала ei=+122 мкм.
Среднее отклонение вала em=(es-ei)/2+ei=+145мкм.
Отверстие - основное [1, ч.1, с.79]: Ø 64 Н8( )
Верхнее отклонение отверстия ES=+46 мкм.
Нижнее отклонение отверстия ЕI= 0 мкм.
Среднее отклонение отверстия ЕМ=(ES-ЕI)/2+EI=+23 мкм.
1.3. Определяем предельные размеры деталей.
Наибольший предельный размер отверстия:
Dmax=D+ES=64+0,046=64,046 мм.
Наименьший предельный размер отверстия:
Dmin= D+EI=64+0=64 мм.
Наибольший предельный размер вала:
dmax= d+es=64+0,168=64,168 мм.
Наименьший предельный размер вала:
dmin= d+ei=64+0,122=64,122 мм.
1.4. Определяем величину допусков деталей:
TD= Dmax-Dmin=64,046-64=0,046 мм;
TD= ES-EI=46-0=46 мкм;
Td= dmax-dmin=64,168-64,122=0,046 мм;
Td= es-ei=168-122=46 мкм.
1.5. Определяем величину допуска посадки:
TN= TD+Td=46+46=92 мкм.
1.6. Находим величины предельных зазоров и натягов:
Nmax= dmax-Dmin =64,168-64=0,168 мм;
Nmin= dmin-Dmax=64,122-64,046=0,076 мм.
1.7. Характеристика посадки: посадка гладкого цилиндрического соединения с номинальным диаметром 64 мм выполнена в системе отверстия, с натягом, по 8 квалитету для вала и отверстия.
1.8. Чертежи деталей и сопряжения в сборе приведены в Приложении на рисунке 1.1.
1.9. Схема полей допусков приведена в Приложении на рисунке 1.2.
1.10. Рассчитываем рабочие калибры.
1) Определяем размеры калибра пробки для контроля отверстия диаметром 64 мм с полем допуска Н8.
2) Находим допуски и отклонения размеров калибра пробки [2, с.52]: Н=5 мкм; Z=7 мкм; Y=5 мкм; α=0 мкм.
3) Вычисляем предельные
размеры проходной и
Предельные отклонения проходной
стороны рабочего калибра пробки
отсчитываются от наименьшего предельного
размера контролируемого
ПPmax=Dmin+Z+H/2=64,046+0,007+
ПРизн=Dmin-Y+α=64-0,005+0=63,
Исполнительным размером
проходной стороны калибра
Предельные отклонения непроходной
стороны рабочего калибра пробки
отсчитываются от наибольшего предельного
размера контролируемого
HEmax=Dmax-α+H/2=64,046-0+0,
Исполнительным размером непроходной стороны калибра пробки, проставленным на чертеже, является наибольший предельный размер, он равен 64,0485-0,005 мм.
4) Определяем размеры калибра скобы для контроля вала диаметром 64 мм с полем допуска x8.
5) Находим допуски и отклонения размеров калибра скобы [2, с.52]: H1=8 мкм; Z1=7 мкм; Y1=5 мкм; α1=0 мкм.
6) Вычисляем предельные
размеры проходной и
Предельные отклонения проходной стороны рабочего калибра скобы отсчитываются от наибольшего предельного размера контролируемого вала.
ПPmin=dmax-Z1-H1/2=64,168-0,
ПPизн=dmax+Y1-α1=64,168+0,005-
Исполнительным размером
проходной стороны калибра
Предельные отклонения непроходной стороны рабочего калибра скобы отсчитываются от наименьшего предельного размера контролируемого вала.
HEmin=dmin+α1-H1/2=64,122+0-0,
Исполнительным размером непроходной стороны калибра скобы, проставленным на чертеже, является наименьший предельный размер, он равен 64,118+0,008 мм.
1.11. Эскизы скобы и пробки приведены в Приложении на рисунке 1.3. Для контроля отверстия используем листовую пробку, т.к. номинальный диаметр более 50 мм.
1.12. Схема расположения
полей допусков рабочих
Задание №2
Расчет и выбор
посадок с зазором для
Исходные данные:
Номинальный диаметр сопряжения Dn= 290 мм.
Длина сопряжения L= 190 мм.
Угловая скорость w = 95 рад/с.
Динамический коэффициент вязкости m = 0,015 Па·с.
Удельное давление на опору P = 0,68 МПа.
Шероховатость поверхности втулки RzD= 3,2 мкм.
Шероховатость поверхности вала Rzd= 2 мкм.
Решение
2.1. Вычисляем окружную скорость вала:
V= w·Dn/2= 95·0,29/2= 13.8 м/с.
2.2. Определяем относительный зазор в подшипнике скольжения по эмпирической формуле:
Y= 0,8 × /1000= 0,8 × /1000= 0,0015.
2.3. Определяем диаметральный зазор:
Sр= Y·Dn= 0,0015·0,29= 0,000435 м = 435 мкм.
2.4. Определяем коэффициент нагруженности подшипника:
Сr= Р·Y2/(m·w) = (0,68·106)·0,00152/(0,015·95)= 1,074.
2.5. По таблице [2, с.54] находим относительный эксцентриситет: в нашем случае L/Dn=0,655, Сr= 1,074.
В таблице значение L/Dn=0,655 и Сr= 1,074 являются промежуточными, поэтому Cr определяем методом линейной интерполяции табличных данных.
Сначала определим величины Cr при L/Dn=0,655 для двух значений X: X=0,65 и X=0,70, т.к. в этих пределах X находится значение Cr= 1,074
2.5.1. Из таблицы для X=0,65, определяем величины Cr:
если L/Dn=0,6, то Cr= 0,819;
если L/Dn=0,7, то Cr= 1,014.
Тогда из подобия треугольников АBC и A1B1C1, изображенных в Приложении на рисунке 2.1, находим величину Cr1 для L/Dn=0,655 при X=0,65:
Cr1= 0,819+
2.5.2. Аналогично определяем величину Cr2 для L/Dn=1,067 при X=0,7 из подобия треугольников АBC и A1B1C1, изображенных в Приложении на рисунке 2.2.
Из таблицы для X=0,7, определяем величины Cr:
если L/Dn=0,6, то Cr= 1,070;
если L/Dn=0,7, то Cr= 1,312,
тогда Cr2= 1,070+ = 1,070+ = 1,204.
2.5.3. Определяем относительный эксцентриситет X для нашего случая: L/Dn=0,655 и Сr= 1,074,
если Cr1= 0,926, то Х= 0,65;
если Cr2= 1,203, то Х= 0,70.
Из подобия треугольников ABC и A1B1C1, изображенных в Приложении на рисунке 2.3, имеем:
X= 0,65+ = 0,65+ = 0,677.
2.6. Определяем толщину масляного слоя h в месте наибольшего сближения поверхностей отверстия вкладыша подшипника скольжения и вала при найденном диаметральном зазоре:
h= (Sр/2)·(1-X)= (435/2)·(1-0,677)= 70 мкм.
2.7. Вычисляем допускаемую минимальную толщину масляного слоя [hmin], при которой обеспечивается жидкостное трение:
[hmin]= Kжт·(RzD+Rzd+Yд),
где Kжт=2 мкм - коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя;
Тогда [hmin]= 2·(3,2+2+2)= 14 мкм.
Для обеспечения жидкостного трения необходимо соблюдение условия: h ³ [hmin].
В нашем случае: h= 70 мкм ³ [hmin]= 14 мкм, т.е. условие жидкостного трения выполняется.
2.8. Определяем минимальный зазор [Smin] в подшипнике, при котором толщина масляного слоя равна минимальной допускаемой величине [hmin]:
[Smin]= 2·[hmin]/(1-X)= 2·14/(1-0,677)= 87 мкм.
2.9. Подбираем посадку. Условия подбора посадки:
1) Smin ³ [Smin], в нашем случае: [Smin]=87 мкм;
2) Sm » Sр, в нашем случае: Sр =435 мкм,
где Sm- средний диаметральный зазор посадки: Sm= (Smax+Smin)/2.
Этим условиям наиболее близко соответствует посадка Æ290 D10/h10 с зазорами Smin=190 мкм, Sm=400 мкм, Smax=610 мкм.
Задание №3
Расчет допусков и посадок шпоночных соединений
Исходные данные
- диаметр вала - 20 мм;
- шпонка сегментная;
- назначение: 1(предусматривает
случай передачи шпонкой
Решение
3.1. Согласно [2, с.61] выбираем основные размеры шпонки, пазов вала и втулки:
а) размер шпонки: b×h×d= 5×7.5×19 мм;
б) размер паза вала: t1= 5.5 мм, d-t1= 20-5.5 = 14.5 мм;
в) размер паза втулки: t2= 2.3 мм, d+t2= 20+2.3 = 22.3 мм.
3.2. Выбираем предельные отклонения по размеру b для шпоночного соединения серийного и массового производства [1, ч.2, с.237]:
а) ширина шпонки: b= 5h9 = 5-0,030 мм;
б) ширина паза вала: b= 5N9 = 5-0,030 мм;
в) ширина паза втулки (при l ≤ 2×d): b= 5Js9 = 5±0,015 мм.
3.3. Определяем предельные размеры шпонки, паза вала и паза втулки по размеру b:
а) шпонка: bmax= 5,000 мм, bmin= 31,970 мм;
б) паз вала: bmax= 5,000 мм, bmin= 4,970 мм;
в) паз втулки: bmax= 5,015 мм, bmin= 4,985 мм.
3.4. Определяем предельные зазоры и натяги в сопряжениях:
а) паз вала-шпонка:
Smax= 5-4,70= 0,030 мм, Nmax= 5-4,970= 0,030 мм;
б) паз втулки-шпонка:
Smax= 5,015-4,970= 0,045 мм, Nmax= 5-4,985 = 0,015 мм.
3.5. Выбираем предельные
отклонения несопрягаемых
а) высота шпонки: h= 7.5h11 = 7.5-0,090 мм, [1, ч.1, с. 113];
б) глубина паза вала: t1= 5.5+0,2 мм, d-t1= 14.5-0,2 мм, [2, с.64];
в) глубина паза втулки: t2= 2.3+0,1 мм, d+t2= 22.3+0,1 мм, [2, с.64];
г) длина паза вала: d= 19h15= 19-0,210 мм.
3.6. Строим схему полей
допусков в Приложении на
Задание №4
Расчет и выбор посадок деталей под подшипники качения
Исходные данные
- шарикоподшипник № 214;
- радиальная нагрузка R= 1520 Н;
- вид нагружения колец подшипника:
- наружного кольца – циркуляционное,
- внутреннего кольца - колебательное.
- вал сплошной стальной, корпус чугунный неразъемный;
- перегрузка подшипника до 150 , умеренные толчки и вибрация.
Решение
4.1. Согласно [2, с.65] определяем основные посадочные размеры подшипника N 214:
- диаметр внутреннего кольца d= 70 мм;
- диаметр наружного кольца D= 125 мм;
- ширина В= 24 мм;
- радиус закругления фаски r= 2,5 мм.
4.2. Определяем интенсивность нагрузки поверхности вала на внутреннее кольцо:
Pr= kп·F·FA·R/[(B-2·r)·10-3]=1·1·
где kn- динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при спокойной нагрузке kn=1, [2, с.18]);
F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале и тонкостенном разъемном корпусе (при сплошном вале F=1, [2, с.18]);
FA- коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в конических подшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору (при отсутствии осевой нагрузки FA=1, [2, с.18]).
4.3. Такой интенсивности для колебательно нагруженного вала Ø70 мм соответствует допуск k6, [2,Приложение Н].
4.4. Выбираем поле допуска
отверстия неразъемного
4.5. Отклонения для колец подшипника № 214 (класс Р0) и сопрягаемых с ними вала и корпуса сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1.
Внутреннее кольцо, [2, Приложение Р] |
Вал k6, [1] |
Наружное кольцо, [2, Приложение С] |
Корпус К7, [1] |
70-0,015 |
70 |
125-0,018 |
125 |
4.6. Определяем усилие, необходимое для запрессовки подшипника на вал: Рзапр.= 10·Nmax·fK· fl = 10·36·4·7,23 = 10411 Н = 10,41 кН,
где Nmax=36 мкм - наибольший натяг между валом и кольцом;
fK=4 - фактор сопротивления при напрессовке, зависящий от коэффициента трения;
fl= B· [1-(d/do)2] = 24· [1-(70/83,75)2] = 7,23 ,
здесь do= d+(D-d)/4 = 70+(125-70)/4 = 83,75 мм.
4.7. Строим схему расположения полей допусков в Приложении на рисунке 4.1, чертим сборочный и по-детальные чертежи в Приложении на рисунке 4.2.
4.8. Шероховатости посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса выбраны согласно [2, Приложение Т]: Rz_d= 1,25 мкм и Rz_D =2,5 мкм. Допуск цилиндричности посадочных мест валов и отверстий корпусов не должен превышать под подшипники класса точности РО - четверти допуска на диаметр посадочной поверхности.
Тогда, допуск цилиндричности для посадочной поверхности вала:
Tod ≤ (1/4) ·Td = (1/4) ·19 = 4,75 мкм.
Допуск цилиндричности для посадочной поверхности отверстия:
ToD ≤ (1/4) ·ТD = (1/4) ·40 = 10 мкм.
С учетом рекомендуемых значении цилиндричности [2, Приложение У], назначаем Tod= 4 мкм, ТoD= 10 мкм.
Задание №5
Допуски и посадки шлицевых соединений
Исходные данные: d-10×42H7/f7×52×6F10/f8
Решение
5.1. Расшифровка условного
обозначения заданного
шлицевое соединение- прямобочное;
d - центрируемый диаметр;
10 - число шлицев;
42 - внутренний диаметр, мм;
52 - наружный диаметр, мм;
6 - толщина зубьев шлица;
H7/f7- посадка по центрируемому диаметру d;
F10/f8- посадка по толщине зуба b.
5.2. Определяем поля допусков
центрирующих элементов,
5.3. Определяем значения
основных отклонений, предельные
размеры всех элементов
5.4. Строим схему расположения полей допусков центрирующих размеров в Приложении на рисунке 5.1.
5.5. Выполняем эскизы соединения
и его деталей с указанием
посадок всех элементов в
Таблица 5.1.
Элементы шлицевого соединения |
Номинальный размер, поле допусков |
Отклонение, мм, верхнее/нижнее |
Предельные размеры, мм | |
мax |
min | |||
Центрируемые: |
||||
Отверстие |
42Н7 |
+0,025 / 0 [1, ч.1, с.79] |
42,025 |
42,000 |
Вал |
42f7 |
-0,025 /-0,050 [1, ч.1, с.84] |
41,975 |
41,950 |
Ширина впадины паза втулки |
6F10 |
+0,058 /+0,010 [1,ч.1, с.118] |
6,058 |
6,010 |
Толщина шлицев вала |
6f8 |
-0,010 /-0,028 [1,ч.1, с.86] |
5,990 |
5,972 |
Нецентрируемые: |
||||
Отверстие |
52Н12, [2, с.70] |
+0,300 / 0 [1, ч.1, с. 79] |
52,300 |
52,000 |
Вал |
52а11, [2, с.70] |
-0,340 /-0,530 [1, ч.1, с. 87] |
51,660 |
51,470 |
Задание №6
Расчет сборочных размерных цепей
Исходные данные
На рисунке 7 приложения А, приведен сборочный чертеж и размерная цепь, для которой известны номинальные размеры составляющих звеньев (а=16 мм, б=14 мм, в=23 мм, г=3 мм) и предельные размеры исходного звена (А∑=).
Решение
6.1. Выполним размерный
анализ цепи с заданным
Выявим составляющие звенья и характер влияния на исходное звено:
А1= 16 мм - увеличивающее;
А2= 14 мм - увеличивающее;
А3= 3 мм - уменьшающее;
А4= 23 мм - уменьшающее;
А5= 3 мм - уменьшающее.
6.2. Проверим правильность
составления заданной
АS= SАув - SАум = (А1+А2)-(A3+A4+A5) = (16+14)-(3+23+3)= 1 мм.
6.3. В сборочном чертеже отсутствуют стандартные звенья.
6.4. Установим единицы
допуска составляющих звеньев
с неизвестными допусками: i1=
6.5. Определяем допуск исходного звена с заданными предельными отклонениями: TA∑ = ES(A∑)-EI (А∑)= 400-(-200)= 600 мкм.
6.6. Определяем средний коэффициент точности "аср" заданной размерной цепи: аср=(ТА∑ -∑ТАизв)/∑ii = (ТА∑ -0)/(i1+i2+ i3+i4+i5)=
=(600-0)/(1,08+1,08+0,55+1,31+
6.7. Установим квалитет, по
которому следует назначать
6.8. Выбираем корректирующее
звено: т.к. коэффициент
6.9. По установленному 12 квалитету определяем допуски на все звенья (кроме исходного, корректирующего) в соответствии с [2, Приложение Ш] и назначаем на них предельные отклонения:
TA2= 0,18 мм, A2= 14±0,09 мм (не охватывающая и не охватываемая поверхность);
TA3= 0,10 мм, A3= 3-0,21 мм (охватывающая поверхность).

- Курсовая работа по «Метрологии, стандартизации и сертификации»
- Курсовая работа по "Механика"
- Курсовая работа по "Моделированию"
- Курсовая работа по "Моделированию систем"
- Курсовая работа по «Моделированию экономических и производственных процессов»
- Курсовая работа по «Налогам и налогообложению»
- Курсовая работа по «Объектно-ориентированному программированию»
- Курсовая работа по "Математической статистике"
- Курсовая работа по материаловедению швейных изделий
- Курсовая работа по "менеджменту"
- Курсовая работа по «Металлическим конструкциям»
- Курсовая работа по «Методам принятия управленческих решений»
- Курсовая работа по «Методам решений рекуррентных соотношений»
- Курсовая работа по метрологии