Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Основные положения государственной системы стандартизации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Выполнил студент: ___________ / /

Проверил: ___________ / /

Киров 2011

Содержание

Введение………………………………………………………………………2

Служебное назначение изделия, принцип работы ……………………….3
Описание служебного назначения детали………………………………….4
Выбор основных сопрягаемых размеров из рядов предпочтительных

чисел…………………………………………………………………….……..5

Выбор и назначение посадок на гладкие сопрягаемые поверхности с графическим изображением полей допусков ………………………………6
Соединения с подшипниками качения. Назначение полей

допусков……………………………………………………………………….8

Выбор и назначение посадок на шпоночные, резьбовые

соединения…………………………………………………………………...12

Обоснование назначения допусков, отклонений формы, взаимного расположения поверхностей детали……………………………………….16
Обоснование назначения размеров шероховатости поверхностей

детали………………………………………………………………………...18

Таблица универсальных средств измерений линейных размеров

детали………………………………………………………………………...20

Основные положения государственной системы стандартизации………21

Заключение…………………………………………………………………..23

Список литературы………………………………………………………….24

Введение

Стандартизация, метрология и сертификация являются инструментами обеспечения качества продукции, работ и услуг - важного аспекта многогранной коммерческой деятельности. Качество является основным фактором реализации продукции по выгодной цене, поэтому овладение методами обеспечения качества, базирующимися на триаде - стандартизация, метрология, сертификация, является одним из главных условий выхода поставщика на рынок с конкурентоспособной продукцией, а значит, и коммерческого успеха.

Качество продукции - это совокупность ее свойств, обуславливающих пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Свойства изделия и степень их соответствия аналогичным свойствам изделия определенного функционального назначения характеризуют его технический уровень.

В инженерной практике используются понятия абсолютный и относительный технический уровень. Понятие абсолютный технический уровень служит для количественной характеристики полезного свойства изделия. Абсолютный технический уровень характеризует качество изделия с точки зрения его технических возможностей. Понятие относительного технического уровня используется для сравнительной оценки абсолютного технического уровня изделия . Исходя из разной базы, можно получить для одного и того же изделия разное значение его относительного уровня.

Высокое качество изделия при его изготовлении обеспечивается такими производственными факторами, как качество оборудования и инструмента, физико- химические и механические свойства материалов и заготовок, совершенство технологического прогресса, а также качество обработки и контроля.

Качество полученной после обработки детали характеризуется точностью обработки. От того, насколько точно будет выдержан размер и форма детали при обработке, зависит правильность сопряжения деталей в изделии и, как следствие, надежность изделия в целом. Так как обеспечить обсолютное соответствие геометрических размеров детали после обработки требуемым значениям невозможно, вводят допуски на возможные отклонения. Допуски принимаются в зависимости от условий работы детали в изделии. Допуск на погрешность обработки позволяет выполнять размеры сопрягаемых деталей в заранее установленных пределах. Погрешность обработки- это отклонение полученного размера детали от заданного. Погрешность обработки является результатом смещения одного или нескольких элементов технологической системы под влиянием тех или иных факторов.

Служебное назначение изделия, принцип работы

Для упаковки различных видов продукции используется полиэтиленовая пленка. Пленка должна подаваться к рабочему месту натянутой. Для этого служат тянущие ролики.

Движение с привода машины передается горизонтальному валу 14 через зубчатое колесо 12, сидящее на валу на шпонке 20. Через зубчатые конические колеса 6 и 7 вращение передается вертикальному валу 3, на конце которого винтами 16 закреплен тянущий ролик 4. Другой тянущий ролик (на чертеже показан условно) получает вращение от зубчатого колеса 2, установленного на валу 3 на шпонке 21. Ролики вращаются на встречу друг другу и тянут пленку. Чтобы не было проскальзывания пленки, на роликах сделаны канавки. Положение роликов относительно друг друга по высоте регулируется прокладкой 5.

Валы установлены в шарикоподшипниках, которые смазываются через масленки 31.

2 Описание служебного назначения детали

Вал поз. 14 выполнен из стали 45 ГОСТ 1050-88 и предназначен для передачи вращающего момента через шпоночные соединения от цилиндрического зубчатого колеса поз. 12 к коническому зубчатому колесу поз. 6.

Опорами вала поз. 14 служат шарикоподшипники поз.25.

На основании этого предъявляются повышенные требования к его изготовлению. Особое внимание уделяется к поверхностям посадки подшипников, так как в основном именно от этого зависит правильная работа всего механизма в целом.

Выбор основных сопрягаемых размеров из рядов предпочтительных чисел

Номинальные линейные размеры (диаметры, длины, уступы, глубины, расстояния между осями и т. д.) деталей, их элементов и соединений должны назначаться из числа стандартных по ГОСТ 6636-69. При этом полученное расчетом или иным путем исходное значение размера, если оно отличается от стандартного, следует округлить обычно до ближайшего большего стандартного размера.

Стандарт на нормальные линейные размеры построен на основе рядов предпочтительных чисел (ГОСТ 8032-56), принятых во всем мире, в том числе в стандартах ИСО и СЭВ, в качестве универсальной системы числовых значений параметров и размеров продукции всех отраслей народного хозяйства. Ряды предпочтительных чисел представляют собой геометрические прогрессии со знаменателями , которые в каждом десятичном интервале содержат соответственно 5, 10, 20 и 40 чисел, что отражено в обозначениях рядов.

Отдельный стандарт на номинальные линейные размеры позволяет конкретно представить ряды предпочтительных чисел в различных десятичных интервалах и в каждом случае сделать однозначный выбор между точным и округленным значениями предпочтительного числа. Это позволяет предотвратить одновременное применение нескольких близких друг к другу номинальных размеров.

Размеры в диапазоне от 0,001 до 0,009 мм должны выбираться из следующего ряда: 0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,005; 0,006; 0,007; 0,008 и 0,009 мм.

Размеры от 0,001 до 20 000 мм должны выбираться из основных рядов, указанных в табл. 1.3. тома 1 справочника В. Д. Мягкова «Допуски и посадки». Для размеров до 500 мм эти ряды содержат некоторые округленные предпочтительные числа (ряды R'10 - R'40), а при размерах свыше 500 мм – только точные значения. При установлении отдельных размеров или рядов размеров однотипных элементов следует отдавать предпочтение рядам с большим знаменателем прогрессии, т. е. ряд Ra5 предпочитать Ra10, ряд Ra10 – ряду Ra20, ряд Ra20 – ряду Ra40. Размер, полученный расчетным путем или при помощи мерительного инструмента, выбирается из рядов предпочтительных чисел, округляясь до ближайшего большего значения. Например, расстояние между осями двух валов редуктора, полученное с помощью измерений, равно 87 мм. В рядах предпочтительных чисел такого размера нет, поэтому округляем до ближайшего большего из ряда Ra40 – 90 мм, т. к. в других рядах такое численное значение отсутствует. Конечное межосевое расстояние равно 90 мм. По такому же принципу проставляем основные сопрягаемые размеры.

Выбор и назначение посадок на гладкие сопрягаемые поверхности с графическим изображением полей допусков

Посадки выбирают в зависимости от назначения и условий работы оборудования и механизмов, их точности, условий сборки. При этом необходимо учитывать и возможность достижения точности при различных методах обработки изделия. В первую очередь должны применяться предпочтительные посадки. В основном применяют посадки в системе отверстия. Посадки системы вала целесообразны при использовании некоторых стандартных деталей (например подшипников качения) и в случаях применения вала постоянного диаметра по всей длине установки на него нескольких деталей с различными посадками.

Посадка - характер соединения деталей, определяемый значениямиполучающихся в нем зазоров или натягов. Различают посадки: с зазором, при которых обеспечивается зазор в соединении; с натягом, при которых обеспечивается натяг в соединении, и переходные, при которых возможно получение, как зазора, так и натяга.

Взаимозаменяемость - свойство независимо изготовленных деталей занимать свое место в узле без дополнительной обработке их при сборке и выполнять свои функции в соответствии с техническими требованиями к работе данного узла. В целях повышения уровня взаимозаменяемости изделий, развития кооперирования и специализации производства, сокращения номенклатуры нормального инструмента установлены поля допусков валов и отверстий предпочтительного применения.

Различные посадки могут быть осуществлены конструктором в системе отверстия или в системе вала. Обе системы находят применение в промышленной практике, но в разной степени. Система отверстия применяется чаще по ряду технологических и других причин; главнейшей из них является уменьшение потребностей производства в размерном (нерегулируемом) режущем инструменте для обработки отверстий (зенкерах, развертках, протяжках и пр.) и другой аналогичной технологической оснастке.

Система вала применяется:

в конструкциях машин и механизмов, когда детали могут быть изготовлены из пруткового калиброванного материала без обработки резанием сопрягаемых поверхностей;
при наличии длинных валов, а также трубчатых соединений, особенно тогда, когда на отдельных участках вала одного номинального размера необходимо поместить несколько деталей с разными посадками;
в случае применения стандартных деталей и узлов, выполненных по системе вала, например в соединениях наружных колец подшипников качения с отверстиями корпусов машин, шпонок с пазами во втулке и на валу и т.п.

При конструировании машин и механизмов очень важно выбрать соответствующие допуски (квалитеты) сопрягаемых размеров, так как это во многом предопределяет качество работы соединений, их долговечность, стоимость и производительность изготовления деталей.

Назначим на все сопрягаемые поверхности привода посадки:

4.1 Соединение корпуса (поз. 1) в привод.

Для легкости установки корпуса в привод желательно применение посадок с зазором. Но тогда возможно его смещение в пределах зазоров, что вызовет изменение положения оси вращения вала и, как следствие, увеличение концентрации нагрузки. В соединении корпуса с приводом зазоры нежелательны, поэтому назначаем посадку H7/js6 [3,табл. 10.1]. Аналогичная посадка применяется при установке в приводе крышки (поз. 9) и стакана (поз. 11).

Рисунок 1 – Схема полей допусков

4.2.) Соединение ступени вала (поз.3) с отверстием зубчатого колеса (поз.2), посадка переходная Æ32H7/k6, чтобы свободно можно было собирать и разбирать изделие. Если же посадка будет с зазором, то при вращении колеса возникнет повышенное радиальное биение и эксцентриситет. Аналогичная посадка применяется при установке зубчатых колес поз. 6, 7, 12.

Рисунок 2 – Схема полей допусков

Соединения с подшипниками качения. Назначение полей

допусков

Надежность и долговечность соединений с подшипниками качения в значительной степени зависит от правильно выбранных посадок подшипников в корпус и на вал при соблюдении правильного взаимного расположения поверхностей.

Подшипники качения обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным размерам d – внутренний диаметр подшипника, D - наружный диаметр подшипника, В – ширина подшипника и неполной взаимозаменяемостью между телами качения и дорожками качения. Полная внешняя взаимозаменяемость позволяет производить замену подшипников при ремонте.

Качество подшипников качения определяется

точностью изготовления по размерам d, D, В;
величиной радиального торцового биения поверхностей колец относительно отверстия;
точностью формы и размеров тела качения;
величиной осевого биения поверхностей дорожек качения колец;
шероховатостью поверхностей.

В зависимости от численных значений этих показателей установлено шесть классов точности подшипников: 0,6,5,4,2 и Т. Наибольшее применение в конструкции автомобилей, станков и других машин находят подшипники класса точности 0. Класс точности указывают перед номером подшипника, номер 6 -37208; 5 – 417. Класс точности 0, как наиболее распространенный не указывают, например 202, 206, 7405.

Для образования посадок вал или корпус обрабатываются с отклонениями которые образуют не большой натяг это отклонения j, k, m, n (J, K, M, N) в 4, 5, 6 и 7 квалитетах.

ГОСТ 3325 – 85 устанавливает обозначения полей допусков на посадочные размеры колец подшипников по классам точности.

При выборе посадок учитывается: тип подшипника, частота вращения, нагрузка на подшипник, жесткость вала и корпуса; характер температурных деформаций и вид нагружения колец подшипника.

Различают три основных вида нагружения:

циркуляционное нагружение.
местное нагружение.
колебательное нагружение.

Посадку выбирают так, чтобы внутреннее и наружное кольца подшипника было смонтированы с натягом, исключающим возможность проскальзывания по посадочной поверхности в процессе работы под нагрузкой.

При установке подшипника на вал и в корпус с натягом радиальный зазор в подшипнике уменьшается вследствие расширения внутреннего и сжатия наружного колец, а также вследствие температурных деформаций деталей подшипника.

Для сокращения номенклатуры подшипников диаметры наружного Dи внутреннего dколеи радиальных и радиально-упорных подшипников изготовляют с отклонениями размеров, не зависящими от посадки, с которой их устанавливают в изделие. Наружное кольцо диаметром D принято за основной вал, а внутреннее кольцо диаметром d— за основное отверстие. Таким образом, посадки наружного кольца с корпусом осуществляют по системе вала, а посадки внутреннего кольца с валом— по системе отверстия. При этом поле допуска внутреннего кольца расположено в «минус» от номинального размера, т. е. вниз от нулевой линии (рис.1 ), а не в «плюс», как у обычного основного отверстия.

Поэтому при выборе посадок на вал следует иметь в виду, что характер соединений внутреннее кольцо — вал получается более плотным, в обычных соединениях системы отверстия при тех же отклонениях вала. Характер соединений наружное кольцо — корпус такой, как и в обычных соединениях по системе вала при одинаковой точности изготовления.

Значения допусков посадочных поверхностей внутренних и наружных колец установлены в зависимости от класса точности по ГОСТ 520—71.

Рисунок 3 –Шарикоподшипник

Требуемый характер соединения колец подшипников с деталями механизмов достигается с обработкой сопрягаемых поверхностей валов и отверстий в корпусах по предельным отклонениям, соответствующим намеченным посадкам, т. е. для соединения подшипников качения с деталями механизмов приняты по наружному кольцу — система вала, а по внутреннему— система отверстия.

Посадочные поверхности валов и корпусов обрабатывают по JT3- JT 11, а подшипников качения — приблизительно по JT 2— JT 5. Следовательно, в сопряжениях колец с деталями механизмов получают более точные посадки, чем в сопряжениях деталей, обработанных по одинаковым квалитетам ЕСДП СЭВ.

Повышенный натяг при посадке на вал может вызвать в радиальных подшипниках значительное уменьшение радиального зазора между теламикачения и кольцами, которое вызывает увеличение трения и износа, снижение долговечности. Установка же на валу вращающихся колец подшипников с зазорами приводит к нарушению положения геометрической оси подшипника, более неравномерному распределению нагрузки между телами качения, к проворачиванию колец.

Общим требованием для подшипниковых узлов является обеспечение легкости монтажа и демонтажа подшипников. Легкость монтажа определяется силой запрессовки кольца. Кроме того, значительные натяги исилы запрессовки колец могут вызвать повреждение посадочных мест или рабочих поверхностей подшипников. Поэтому предпочтение следует отдавать посадкам с небольшими натягами, обеспечивающими непроворачивание колец при работе подшипника.

В данном случае установлены подшипники шариковые радиально-однорядные (ГОСТ 27365-87). Назначим поле допуска на внутреннее кольцо подшипника k6 , которое обеспечит , уменьшение радиального зазора относительно невелико и не приводит к защемлению тел качения (4, стр.39).

5.1 Соединение внутреннего кольца подшипника со ступенью вала, посадка с натягом , т.к. вращается вал и от него передаётся вращение всему механизму. Так как внутреннее кольцо подшипника качения испытывает циркуляционное нагружение при нормальном режиме работы, то поле допуска внутреннего кольца подшипника качения выбирается L0 (ЕS=0; Е1=-0,01 мм для подшипников качения 0 класса точности [4, с.40]), а поле допуска вала выбирается – k6 (еs=+0,015 мм; еi=+0,002 мм.

Рисунок 4 – Схема полей допусков подшипника по внутреннему кольцу

5.2 Посадка наружного кольца подшипника качения в корпус Ø52 в случае заедания подшипника, чтобы он не вышел из строя, кольцо проскользнёт в расточке корпуса. Если назначить посадку с натягом, в случае заедания подшипника он выйдет из строя.

Невращающееся кольцо подшипника качения устанавливают в корпус с нулевым гарантированным зазором. Так как наружное кольцо подшипника качения испытывает местное нагружение при нормальном режиме работы подшипника, то поле допуска отверстия в корпусе назначается Н7 (ЕS=+0,030 мм; Еi=0) [4, с.43].

Рисунок5 – Схема полей допусков подшипника по наружному кольцу

Выбор и назначение посадок на шпоночные, резьбовые соединения

Выбор и назначение посадок на шпоночные соединения

Шпоночное соединение – соединение вала с отверстием (например зубчатое колесо, шкива, рукоятки и т.д.) с помощью шпонки, устанавливаемой в пазы, выполнение на валу и во втулке. По форме стандартные шпонки подразделяться на призматические, сегментные, клиновые и тангенциальные с прямоугольным сечением.

Размеры шпонки зависят от диаметра вала, и выбираться по стандарту ГОСТ 23360-78.

Шпоночный паз является концентратором напряжений, снижающим усталостную прочность вала. Условия сборки шпоночного соединения улучшаются, если в соедини по цилиндрической поверхности вала и ступицы колеса предусмотрен зазор. Однако, наличие зазора в соединении вал –ступица приводит к тому, что при работе происходит обматывание поверхностей вала и отверстия. Обкалывание сопровождается скольжением из-за разности длин окружностей отверстия и вала. Скольжение приводит к смятию неровностей, износу контактных поверхностей.

Для корпусов, не имеющих разъема по плоскости, в которой лежат оси валов (корпуса коробок передач), выбор посадки колеса на вал определяется условиями сборки. При необходимости сборки внутри корпуса в стесненных условиях по цилиндрической поверхности назначают переходные посадки.

Основные размеры, схема шпонок и шпоночных пазов в соединениях с призматическими шпонками даны в таблице 1, рисунке 1

Рисунок 6- Схема шпонок и шпоночных пазов в соединениях с призматическими шпонками

Таблица 1 Основные размеры шпонок и шпоночных пазов в соединениях с призматическими шпонками

Диаметр вала d, мм	Номинальный размер шпонки, мм			Номинальный размер паза, мм
	b×h	Фаска S		Соединение плотное	Глубина		Радиус r
		max	min	Вал и втулка b(Р9)	На валу, t₁	На втулке, t₂	max	min
22	6×6	0,40	0,25	-0,012 -0,042	3,5	2,8	0,25	0,16
25	8×7			-0,015 -0,051	4,0	3,3

В нашем случае, соединение ступени вала поз. 14 с отверстием зубчатого колеса поз. 12, посадка с натягом. Данная посадка применяется для тяжело нагруженных зубчатых колес.

Рисунок 7 –Положение полей допусков для шпонки поз. 20

Для соединения вала поз. 14 с отверстием конического зубчатого колеса поз. 6 назначается переходная посадка

Рисунок 8 – Положение полей допусков для шпонки поз. 21

6.2 Посадка на резьбу.

6Н/6g - посадка на резьбу. Класс точности средний. Требуется обеспечить гарантированный зазор для достижения легкой свинчиваемости, компенсации температурных деформаций деталей при эксплуатации, при нанесении защитных покрытий и др.

P=0.8 мм

Рисунок 9 - Положения полей допусков наружной резьбы

D=5 мм

P=0.8 мм

Рисунок 10 - Положения полей допусков внутренней резьбы

7 Обоснование назначения допусков, отклонений формы, взаимного расположения поверхностей детали

Точность геометрических параметров деталей характеризуется точностью не только размеров ее элементов, но и точностью формы и взаимного расположения поверхностей. Отклонения (погрешности) формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, инструмента и приспособления; деформации обрабатываемого изделия; неравномерности припуска на обработку; неоднородности материала заготовки и т. п.

Таким образом, для обеспечения требуемой точности параметров изделия, его работоспособности и долговечности в рабочих чертежах деталей необходимо указание не только предельных отклонений размеров, но и в необходимых случаях допусков формы и расположения поверхностей. Правильное и более полное нормирование точности формы и расположения поверхностей, способствующее повышению точности геометрии деталей при их изготовлении и контроле, является одним из основных факторов повышения качества машин и приборов.

Назначение допусков формы и расположения поверхностей должно производиться на основе государственных стандартов и стандартов СЭВ.

Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности от формы номинальной поверхности. Под номинальной понимается идеальная поверхность, номинальная форма которой задана чертежом или другой технической документацией. Отклонение формы оценивается по всей поверхности или на нормируемом участке, если заданы его площадь, длина или угол сектора. Если расположение нормируемого участка не задано, то его считают любым в пределах всей поверхности или профиля.

Отклонением расположения называется отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от номинального расположения. Под номинальным понимается расположение, определяемое номинальными линейными и угловыми размерами между рассматриваемым элементом и базами.

Допуски формы и расположения поверхностей указываются в чертежах согласно ГОСТ 2.308 – 68.

Запись должна включать: наименование допуска (предельного отклонения), ссылку на буквенное обозначение или конструктивное наименование нормируемого элемента, числовое значение допуска, которое выбирается согласно классу точности рассматриваемой поверхности или изделия, указание баз (если нормируется допуск расположения).

Допуски формы и расположения поверхностей вала поз. 14.

При обработке деталей возникают погрешности не только линейных размеров, но и геометрической формы, а также погрешности в относительном положении осей, поверхностей и конструктивных элементов детали. Эти погрешности могут оказывать вредное влияние на работоспособность деталей машин. Рабочей осью червяка является общая ось подшипниковых шеек, отнимающая 4 степени свободы как двойная направляющая база.

Допуски расположения посадочных поверхностей для подшипников качения зависят от типа подшипников и класса точности. Шариковые подшипники наименее чувствительны к допускам.

Допуск соосности посадочных поверхностей для подшипников качения шариковых (Ø25k6()относительно их общей оси задают, чтобы ограничить перекос колец подшипников.

Тсоосности на диаметре шейки под подшипник [4, c.78] равен 0,02 мм .

Ø 0,02

ЕД

Допуск торцового биения, с которым работают подшипники, (ступень Ø28h14) назначают, чтобы уменьшить перекос колец подшипников и искажение геометрической формы дорожки качения внутреннего кольца подшипника.

Тбиения выбирают исходя из диаметра ступени вала и степени точности допуска. Т=0,01 мм.

Основные положения государственной системы стандартизации 📙 Курсовая → 🆔 160963