КОЛЛЕДЖ  КОСМИЧЕСКОГО  МАШИНОСТРОЕНИЯ  И  ТЕХНОЛОГИЙ

Утверждаю

Директор ККМТ

________________________

             «___»____________201___г.

Методические рекомендации

                  к практическим занятиям

   Дисциплина:   Метрология, стандартизация и                            

                         сертификация

    Специальность: 23.02.03. Техническое обслуживание и  

                                   ремонт автомобильного транспорта

                                                            Выполнил        Девбелева Н. И.

                                             Королев   2016

        Методические рекомендации разработаны на основе учебного плана и Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по профессии среднего профессионального образования (далее СПО) 23.02.03. Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Организация-разработчик: ГБОУ СПО «Колледж космического машиностроения и  технологий»

Одобрено  методическим советом Колледжа космического машиностроения и технологий

   Заключение методического совета №___________  от «____»__________201___г

ВВЕДЕНИЕ

Организация производства и современная техника требует от каждого специалиста глубоких и разносторонних знаний, высокой производственной квалификации и культуры труда.

Для достижения хороших результатов необходимо творчески относится к любой порученной работе. Творческий подход к выполнению и чтению соединений должен сопровождаться анализом конструктивности и технологичности формы изделия, изысканием наилучшего варианта последовательности всех действий, необходимых для превращения  заготовки в готовую деталь, а также другими творческими поисками, направленными на повышение качества изделий.

Задача и цель методических рекомендаций к практическим занятиям расширить и углубить теоретические знания студентов и выработать у них навыки практического использования расчетов при проектировании различных узлов и механизмов.

Расчет соединений и их анализ – обязательный этап конструирования машин, способствующий повышению качества, обеспечению взаимозаменяемости и снижению трудоемкости их изготовления.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1

Тема: Решение задач на определение заданной точности изготовления                

           деталей. Построение схем полей допусков

Цель занятия: Сформировать умения по решению задач на определение      

                         заданной точности изготовления деталей

Краткие теоретические сведения

Действительный размер — размер, установленный измерением с допустимой погрешностью.

Предельные размеры — наибольший и наименьший - это предельно допустимые размеры, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали.

Предельные отклонения — верхнее и нижнее. Верхнее отклонение — это алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами. Нижнее отклонение — это алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. Определение отклонений как алгебраической разности числовых величин означает, что они всегда имеют знак: плюс (+) или минус (—).

Действительное отклонение — это алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами.

Допуск — это разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами, или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями. Допуск, в отличие от отклонений, знака не имеет.

Действительный размер, т.е. размер, установленный измерением, будет годным, если он окажется не больше наибольшего предельного размера и не меньше наименьшего предельного размера или равен им. Это и есть условие годности действительного размера. Надо всегда помнить, что для установления годности сравнивается действительный размер с предельными (которые задают требуемую точность изготовления), а не с номинальным (который является лишь исходным для назначения предельных размеров)

Если элемент детали является наружным, т. е. валом, то завышенный действительный размер (больше наибольшего предельного) можно исправить дополнительной обработкой — брак исправим. А если элемент детали является внутренним, т. е. отверстием, то завышенный действительный размер (больше наибольшего предельного) исправить обработкой — сделать меньше, уже нельзя, следовательно, в этом случае брак неисправим.

Таким образом, окончательно условие годности размера формулируется так: если действительный размер окажется между наибольшим и наименьшим предельным размерами или равен любому из них — размер годен, т. е. Dmin ≤ DД ≤ Dmax , dmin ≤ dД ≤ dmax

                                       Задания для работы

Задание 1. Изготовлена втулка с размерами

                  Определить предельные размеры, допуск.

                  Построить схему поля допуска детали

Задание 2. Номинальный размер оси  

                  Изготовлена ось с действительными размерами

                  =35,040

                  =34,960

                  =35,025

                  =34,955

                  =35,050

                Определить годность изделий, если известно что

                 es= +40мкм

                 ei=  -40мкм

Задание 3. Для отверстия и вала с номинальным размером  мм

                  заданы: ES=41мкм, ei= -61мкм, EI=0, Td=21мкм

                  Определить предельные размеры, начертить схему полей                          допусков, записать размер с предельными отклонениями

Задание 4. Изготовлены муфты с размерами

                    Dmax= 10,15мм

                    Dmin = 10мм

                    Dmax 100,22мм

                    Dmin = 100мм

                    Какой размер имеет большую точность?

Задание 5. Для размера 40мм заданы следующие отклонения, мкм

                  1) ES=89, EI=50  2) es=0,ei=-39  3) ES=-39, EI=-64

                   Записать размер с предельными отклонениями, вычислить

                   допуски и найти предельные размеры. Начертить упрощенные

                   схемы расположения полей допусков

Содержание отчета

1. Выполненные задания
2. Ответ на контрольные вопросы

 Контрольные вопросы

1. В чем разница между номинальным и действительным размерами?
2. Какие размеры называют предельными?
3. Как связаны между собой предельный размер, номинальный размер и предельное отклонение?
4. Что определяет допуск?
5. Как связаны между собой предельные размеры и допуск?
6. Как связаны между собой предельные отклонения и допуск?
7. Как понимать размер на чертеже 50-0,39? Чему в этом случае равно верхнее отклонение?
8. Как понимать размер на чертеже 75+0,030? Чему в этом случае равно нижнее отклонение?

Список используемой литературы

     1.Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении, учебник для СПО.- М.: ИЦ Академия, 2011.- 288с.

        2.Никифоров А.Д., Бакиев Т.А. Метрология, стандартизация и сертификация, учебник для СПО.- М.: Академия, 2009 -422с.

        3.Багдасарова Т.А. Допуски, посадки технические измерения рабочая тетрадь.- М.: Академия, 2009.

        4.НикифоровА.Д. Взаимозаменяемость стандартизации и технические измерения.- М.: Высшая школа, 2000.

        Интернет-ресурсы:

http://www.gumer.info)bibliotek

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2

Тема: Расчет различных видов соединений деталей машин

Цель занятия: Сформировать умения по расчету различных

                        видов  соединений деталей машин

Краткие теоретические сведения

Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их взаимному смещению.

В зависимости от взаимного расположения полей допуска отверстия и вала различают посадки трех видов: с зазором (S), натягом (N) и переходные.

Посадка с зазором – посадка при которой обеспечивается подвижное соединение, зазор – есть разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала

                                        Рисунок 1.

• Наибольший зазор

• Наименьший зазор

• Средний зазор

• Допуск зазора (посадки)

Посадки с натягом – называется посадка, при которой обеспечивается неподвижное соединение.

Натяг (N) – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия до соединения.

\

Рисунок 2.

• Наибольший натяг

• Наименьший натяг

• Средний натяг

• Допуск натяга (посадки)

Переходная посадка (SN) – посадка при которой возможно получение как зазора так и натяга (поля допусков отверстия или вала перекрываются частично или полностью).

В переходных посадках (SN) допуски – сумма наибольшего натяга и наибольшего зазора, взятых по абсолютному значению.

Система отверстия и система вала

Различают посадки в система отверстия и в система вала.

Посадки в системе отверстия (H) – посадки, в которых зазоры и натяги получаются соединением различных по размеру  валов с основным отверстием.

Рисунок 3.

Посадки в системе вала (h) – посадки в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных по размеру отверстий с основным валом. Основной вал – верхнее отклонение равно нулю, нижние со знаком (-).

Рисунок 4.

Задания для работы

Задание 1. Рассчитать соединение с номинальным размером мм,    

                   выполненное в системе отверстия (Н) ,с натягом

                   Известно: es=50мкм

                                     Td=16мкм

                                     Nmax=50мкм

                                     TN=41мкм

Задание 2. Рассчитать соединение

Задание 3.Рассчитать соединение

Задание 4. Рассчитать двухсистемное соединение с номинальным размером

                   Известно Td=16мкм

                                    TD=27мкм

                                    Smax=8мкм

Задание 5. Построить схемы полей допусков для трех видов соединений

                   в системе вала

Содержание отчета

1. Выполненные задания
2. Ответ на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Определение посадки
2. Чем характеризуется посадка?
3. Что такое зазор и каковы условия его образования?
4. Что такое натяг и каковы условия его образования?
5. Какие существуют группы посадок? Для каких целей применяются посадки каждой группы?
6. Как образуются посадки в системе отверстия?
7. Как образуются посадки в системе вала?
8. Какая из систем посадок является предпочтительной и почему?
9. Как расположено поле допуска основного отверстия в системе отверстия?

Список используемой литературы

     1.Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении, учебник для СПО.- М.: ИЦ Академия, 2011.- 288с.

        2.Никифоров А.Д., Бакиев Т.А. Метрология, стандартизация и сертификация, учебник для СПО.- М.: Академия, 2009 -422с.

        3.Багдасарова Т.А. Допуски, посадки технические измерения рабочая тетрадь.- М.: Академия, 2009.

        4.НикифоровА.Д. Взаимозаменяемость стандартизации и технические измерения.- М.: Высшая школа, 2000.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3

Тема: Работа с системой ЕСДП. Определение допусков, предельных  

отклонений, предельных размеров. Расчет соединений. Построение    схем полей допусков для заданных размеров в зависимости от вида    обработки

Цель занятия: Совершенствовать умения по решению задач на расчет

                         гладких цилиндрических соединений, сформировать

                         навыки определения предельных размеров и отклонений    

Краткие теоретические сведения

Изделия разные по названию и условиям работы изготавливают с неодинаковой точностью. Степень точности по ЕДСП называют квалитетами.

Каждый квалитетами каждый квалитет содержит ряд допусков приблизительно одинаковой точности для всех номинальных размеров.

 В ЕСДП установлено 19 квалитетов 01; 0;1 … 17 в порядке убывания точности.

Через каждые пять квалитетов, при переходе к соседнему, менее точному квалитету, допуски увеличиваются в десять раз.

Допуск квалитета обозначается IT7 – допуск 7го квалитета

Для образования посадок с различными зазорами и натягами в системе ИСО для размеров до 500 мм предусмотрено 28 основных отклонений в системе отверстия и вала.

Отклонения обозначают буквами латинского алфавита:

отверстия – прописными

вал – строчными

От границы основного отклонения начинается поле допуска, положение второй границы поля допуска определяют путем подсчета соединения.

Основное отверстие обозначают – H.

Основной вал – h.

Отклонение A-H (a-h) – предназначены для образования полей допусков в посадках с зазорами;

отклонения Js-N (js-N) – переходные посадки

отклонение P-ZC (p-zc) – посадки с натягом

Каждая буква обозначает ряд основных отклонений, значение которых зависит от номинального размера.

Образование полей допусков

Поле допуска образуется сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. В соответствии с этим правилом поле допуска обозначают буквой основного отклонения и номером квалитета.

Например:    

Поле допуска ограниченное горизонтальной линией, определяемой основным отклонением. Второе предельное отклонение можно определить по основному отклонению и допуску данного квалитета.

Сочетание любых основных отклонений с каждым квалитетом позволяет образовывать более 100 полей допусков валов и отверстий.

В ЕСДП для размеров 1-150 мм выделены поля допусков предпочтительного, первоочередного применения (в справочнике заключены в рамки). Посадка в ЕСДП образуется сочетанием полей допусков отверстия и вала и номинального размера.

Задания для работы

Вариант 1

Задание 1. Определить предельные отклонения и предельные размеры

                   соединений, определить вид посадки

                             ,         

Задание 2. Определить вид соединения, построить схему полей допусков

Вариант 2

Задание 1. Определить предельные отклонения и предельные размеры

                   соединений, определить вид посадки

                             ,         

Задание 2.Определить вид соединения, построить схему полей допусков

Содержание отчета

1.Выполненные задания

2.Ответ на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1.Определение посадки

2.Чем характеризуется посадка?

3.Что такое зазор и каковы условия его образования?

4.Как образуются посадки в системе отверстия?

5.Как образуются посадки в системе вала?

6.Какая из систем посадок является предпочтительной и почему?

7.Как расположено поле допуска основного отверстия в системе отверстия?

Список используемой литературы

     1.Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении, учебник для СПО.- М.: ИЦ Академия, 2011.- 288с.

        2.Никифоров А.Д., Бакиев Т.А. Метрология, стандартизация и сертификация, учебник для СПО.- М.: Академия, 2009 -422с.

        3.Багдасарова Т.А. Допуски, посадки технические измерения рабочая тетрадь.- М.: Академия, 2009.

        4.НикифоровА.Д. Взаимозаменяемость стандартизации и технические измерения.- М.: Высшая школа, 2000.

           Интернет-ресурсы:

http://www.gumer.info)bibliotek

                            ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4

Тема: Выбор и расчет посадок. Методика расчета соединений типа

           «вал-втулка». Работа со справочной литературой

Цель занятия: Сформировать навыки выбора и расчета посадок,

                         совершенствовать умения по расчету соединений

                          типа «вал-втулка»

                       Задания для работы

Задание 1. Произвести анализ посадок и квалитетов

                   ,         

Задание 2. Рассчитать соединение и указать посадки на сборочном чертеже и  

                   рабочих чертежах вала и отверстия

                  2.1. система отверстия IT12; отклонение вала «f » IT11

                  2.2.  система отверстия IT7; отклонение вала «p» IT6

                  2.3.  система вала IT6; отклонение отверстия «F» IT8  

                  Выполнить схемы полей допусков данных соединений

Содержание отчета

1. Выполненные задания

2.Ответ на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

     1. Характеристика системы отверстия;

     2. Начертить схемы полей допусков различных видов соединений,

         выполненных в системе вала;

     3. Какими параметрами характеризуется соединение с зазором,

         соединение с натягом, переходное соединение;

     4. Характеристика системы вала;

     5. Начертить схемы полей допусков различных видов соединений,

         выполненных в системе отверстия

Список используемой литературы

     1.Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении, учебник для СПО.- М.: ИЦ Академия, 2011.- 288с.

        2.Багдасарова Т.А. Допуски, посадки технические измерения рабочая тетрадь.- М.: Академия, 2009.

        3.НикифоровА.Д. Взаимозаменяемость стандартизации и технические измерения.- М.: Высшая школа, 2000.

           Интернет-ресурсы:

http://www.gumer.info)bibliotek

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5

Тема: Расчет размерных цепей на определение полной взаимозаменяемости

           (метод max-min).

Цель занятия: Совершенствовать  умения по методике расчета размерных

                         цепей

Краткие теоретические сведения

Для нормальной работы машин или другого изделия необходимо, чтобы составляющие их детали и поверхности последних занимали одна относительно другой определенное, соответствующее служебному, положение. При расчете относительной точности  расположения деталей и их поверхностей учитывают взаимосвязь многих размеров  в изделии. Например, при изменении размеров А1 и А2  (рисунок 1,а) зазор А∆  тоже меняется, в зависимости от принятой последовательности обработки поверхностей между действительными размерами отдельной детали также имеется определенная взаимосвязь (рисунок 1, б). В обоих случаях её устанавливают с помощью размерных цепей.

Основные термины, обозначения и

 определения размерных цепей (ГОСТ 16319-80)

Размерной цепью называют совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи. Например, с помощью размерных цепей можно определить точность взаимного расположения осей и поверхностей одной детали (подетальная  размерная цепь) или нескольких деталей в сборочной единице или механизме (сборочная размерная цепь).

Замкнутость размерного контура – необходимое условие для составления и анализа размерной цепи.

Однако на рабочем чертеже размеры следует проставлять в виде незамкнутой размерной цепи; не проставляют размер замыкающего звена, т. к. для обработки он не требуется.

Размеры, образующие размерную цепь называют звеньями  размерной цепи.

По взаимному расположению звеньев размерные цепи делят на плоские и пространственные.

Размерную цепь называют плоской, если её звенья расположены в одной или нескольких параллельных плоскостях. Пространственной называют цепь, звенья которой непараллельны одно другому и лежат в непараллельных плоскостях.

Размерные цепи,  звеньями которых являются угловые размеры, называются угловыми.

Размерные цепи, звеньями которых являются линейные размеры, называют линейными.

Размерные цепи обозначают заглавными буквами русского или латинского алфавита (A, B, C), звенья обозначают (А1 , А2, А3 …  Аn).

Размерная цепь состоит из составляющих звеньев и одного замыкающего (исходного). Замыкающим называют размер (А∆ на рисунке 1), который получается последним в процессе обработки детали, сборки узла машины.

Исходное звено – звено размерной цепи, которое имеет номинальный размер и заданные предельные отклонения. Исходя из предельных значений этого размера рассчитывают допуски и отклонения всех остальных размеров цепи. В процессе сборки исходный размер, как правило, становится замыкающим.

Составляющие звенья делятся на увеличивающие и уменьшающие.

Размер называют увеличивающим (А1, рисунок 1), если с его увеличением возрастает размер А∆  и уменьшающим (А2 , рисунок 1), если с его увеличением уменьшается размер А∆ .

Размерную цепь, можно условно изображать в виде схемы (рисунок 2)

По схеме удобно выявить увеличивающие и уменьшающие звенья. Над буквенными обозначениями звеньев принято изображать стрелку, направленную вправо, для увеличивающих звеньев и влево – для уменьшающих.

Расчет и анализ размерных цепей позволяет: установить количественную связь между размерами деталей машины и уточнить номинальные значения и допуски взаимосвязанных  размеров, исходя из эксплуатационных требований и экономической точности обработки деталей и сборки машины; определить наиболее рентабельный вид взаимозаменяемости.

Сущность расчета размерной цепи заключается в установлении допусков, и предельных отклонений всех её звеньев исходя из требований конструкции и технологии.

При этом различают две задачи:

• определение номинального размера, предельных отклонений и допуска замыкающего звена по заданным номинальным размерам и предельным отклонениям составляющих звеньев (проверочный расчет, выполняется при сборке механизмов)
• определение допуска и предельных отклонений составляющих размеров по заданным номинальным размерам всех размеров цепи и заданным предельным размерам исходного размера (при проектном расчете размерной цепи)

Существуют методы расчета размерных цепей, которые при внедрении результатов расчета обеспечивают полную и неполную (ограниченную) взаимозаменяемость. Кроме того, применяют теоретико-вероятный метод расчета размерных цепей.

Метод расчета размерных цепей,

обеспечивающий полную взаимозаменяемость

Чтобы обеспечить полную взаимозаменяемость, размерные цепи рассчитывают методом максимума – минимума, при котором допуск замыкающего размера определяют арифметическим сложением допусков составляющих размеров. Метод расчета на максимум – минимум, учитывающий предельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания, обеспечивает заданную точность сборки без подгонки деталей.

Расчет размерных цепей методом максимума-минимума обеспечивает полную взаимозаменяемость деталей и узлов, однако он экономически целесообразен лишь для машин невысокой точности или для цепей из небольшого количества звеньев.

Общий метод расчета размерной цепи

На рисунке 1 изображена деталь. Чтобы её изготовить вначале обрабатывают базовую плоскость (1); затем по настройке от этой базы – плоскость (2) по размеру А2  и плоскость (3) по размеру А1

В технологической размерной цепи размер А∆  является замыкающим. Требуется определить номинальный, предельные размеры А∆ , допуск А∆  и верхнее  и нижнее отклонение размера А∆ .

Строим расчетную схему, показываем увеличивающие и уменьшающие звенья цепи.

В общем случае при n увеличивающих и p уменьшающих размерах номинальный размер замыкающего звена линейной размерной цепи можно определить по формуле

учитываем знаки  

Напомним, что деталь по замыкающему размеру не обрабатываем –  он получается в результате обработки детали. В сборочных размерных цепях замыкающий размер определяется последовательностью сборки.

Далее определяем предельные размеры  замыкающего звена (по рисунку 3).

При сочетании наибольших увеличивающих и наименьших уменьшающих составляющих размеров, замыкающий размер имеет наибольшее значение, а при сочетании наименьших увеличивающих и наибольших уменьшающих составляющих размеров – наименьшее значение:

Поскольку разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами есть допуск, вычтем почленно равенство (2) из равенства (3).

Если принять общее число звеньев в цепи равным m, то

т. е. допуск  замыкающего звена равен сумме допусков составляющих размеров.

Выведем уравнения, необходимые для определения предельных отклонений замыкающего размера. Выразим наибольший и наименьший предельные размеры через сумму номинальных размеров и предельных отклонений.

Из уравнения  (5) и (6) вычтем (1), получим

т. е.  все данные замыкающего размера определены.

Задания для работы

Задание 1. Рассчитать размерную цепь вала

Задание 2. Рассчитать размерную цепь

Задание 3. Рассчитать размерную цепь

Задание 4. Построить схему размерной цепи

                   Поля допусков увеличивающих размеров H12,

                   уменьшающих размеров h9

                    А1=32H12       А2=4h9      А3=4,5h9

Задание 5. Построить схему размерной цепи

Содержание отчета

1. Выполненные задания

2.Ответ на контрольные вопросы

Коонтрольные вопросы

1. Когда применяется метод одинаковой точности?
2. Когда применяется метод равных допусков?
3. Обязательное условие для расчета размерных цепей
4. Определение исходного и замыкающего размеров
5. Характеристика увеличивающего звена
6. Характеристика уменьшающего звена
7.  Чему равен допуск замыкающего звена

Список используемой литературы

     1.Зайцев С.А., Толстов А.Н., Куранов А.Д. Нормирование точности 2008     Издательский центр «Академия», 2011

     2.Багдасарова Т.А. Допуски, посадки и технические измерения: Контрольные материалы . Издательский центр «Академия»,2000

Интернет-ресурсы:

            http://www.gumer.info)bibliotek

                               ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №6

Тема:  Расчет шпоночных соединений для различных машин

          и механизмов

Цель занятия: Сформировать навыки выбора и расчета шпоночных

                         соединений для различных машин и механизмов

Краткие теоретические сведения

  Для соединения втулок, шкивов, муфт, рукояток и других деталей машин с валами, когда к точности центрирования соединяемых деталей не предъявляют особых требований, применяют шпонки.

  Размеры, допуски и посадки большинства типов шпонок и пазов для них унифицированы для всех стран – членов ИСО.

  Для получения различных посадок призматических шпонок установлены поля допусков на ширину b шпонок, пазов валов и втулок (ГОСТ 23360-78).

  Для ширины шпонки установлено поле допуска h9, для высоты шпонки h11,

для длины h14, что делает возможным их централизованное изготовление независимо от посадок.

  Установлены следующие три типа шпоночных соединений: свободное, нормальное и плотное. Для свободного соединения установлены поля допусков ширины b для паза на валу H9 и для паза во втулке D10, что дает посадку с зазором; для нормального соединения – соответственно  N9 и Js9;

Для плотного соединения – одинаковые поля допусков на ширину b для паза на валу и паза во втулке P9. Нормальные и плотные соединения имеют переходные посадки.

  Контроль шпоночных соединений осуществляют комплексными калибрами. Допуски калибров для шпоночных соединений регламентированы

ГОСТ 24109-80

Задания для работы

Задание 1. Подобрать шпонку и рассчитать плотное шпоночное соединение

                  для вала d=22мм,  l=50мм.

                  Шпонка призматическая, исполнение 1, ГОСТ…

Задание 2. Подобрать шпонку и рассчитать свободное шпоночное соединение

                  для вала d=50мм,  l=120мм.

                  Шпонка призматическая, исполнение 1, ГОСТ…

Содержание отчета

1. Выполненные задания

2.Ответ на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

     1. Какой параметр принимают за номинальный размер шпоночного

         соединения?

     2. Виды шпоночных соединений

     3. Как осуществляется контроль шпоночных соединений

     4. По размеру какой детали подбирают параметры шпонки?

Список используемой литературы

     1.Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении, учебник для СПО.- М.: ИЦ Академия, 2011.- 288с.

        2.Багдасарова Т.А. Допуски, посадки технические измерения рабочая тетрадь.- М.: Академия, 2009.

        3.НикифоровА.Д. Взаимозаменяемость стандартизации и технические измерения.- М.: Высшая школа, 2000.

           Интернет-ресурсы:

http://www.gumer.info)bibliotek

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №7

Тема:  Расчет типовых шлицевых соединений для различных машин

          и механизмов

Цель занятия: Сформировать навыки выбора и расчета шлицевых

                         соединений для различных машин и механизмов

Краткие теоретические сведения

Шлицевые соединения целесообразно применять в соединениях, которые передают большие крутящие моменты, имеют большее сопротивление усталости и высокую точность центрирования и направления.

Допуски и посадки шлицевых соединений  с прямобочным профилем зубьев определяются их назначением и принятой системой центрирования втулки относительно вала.

Существуют три способа центрирования: по наружному диаметру D, по внутреннему диаметру d и по боковым сторонам зубьев b.

Центрирование по внутреннему диаметру d целесообразно, когда втулка имеет высокую твердость и ее нельзя обработать чистовой протяжкой (отверстие шлифуют на обычном внутришлифовальном станке) или когда могут возникнуть значительные искривления длинных валов после термической обработки. Способ обеспечивает точное центрирование и применяется обычно для подвижных соединений.

Центрирование по наружному диаметру D рекомендуется, когда втулку термически не обрабатывают или когда твердость ее материала после термической обработки допускает калибровку протяжкой, а вал - фрезерование до получения окончательных размеров зубьев. Такой способ прост и экономичен. Его применяют для неподвижных соединений, а также для подвижных, воспринимающих небольшие нагрузки.

Центрирование по боковым сторонам зубьев b целесообразно при передаче знакопеременных нагрузок, больших крутящих моментов, а также при реверсивном движении. Этот метод способствует более равномерному распределению нагрузки между зубьями, но не обеспечивает высокой точности центрирования и поэтому редко применяется.

 Посадки шлицевых соединений назначают в системе отверстия по центрирующей цилиндрической поверхности и по боковым поверхностям впадин втулки и зубьев вала (т.е. по d и b или по D и b или только по b).

 Допуски и основные отклонения размеров D,d, b шлицевого соединения назначают по ГОСТ 25346-82.

Задания для работы

Задание 1. Рассчитать подвижное шлицевое соединение, легкой серии

       с высокой точностью центрирования с размерами

10х72х78

Задание 2. Рассчитать неподвижное шлицевое соединение, легкой серии

                   с высокой точностью центрирования с размерами

8х36х40

Содержание отчета

1. Выполненные задания

2.Ответ на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

     1. Применение шлицевых соединений

     2. Перечислить способы центрирования шлицевых соединений

     3. Какие поля допусков установлены для нецентрирующих диаметров?

Список используемой литературы

     1.Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении, учебник для СПО.- М.: ИЦ Академия, 2011.- 288с.

        2.Багдасарова Т.А. Допуски, посадки технические измерения рабочая тетрадь.- М.: Академия, 2009.

        3.НикифоровА.Д. Взаимозаменяемость стандартизации и технические измерения.- М.: Высшая школа, 2000.

           Интернет-ресурсы:

http://www.gumer.info)bibliotek

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №8

Тема: Расчет резьбовых соединений различных видов. Влияние точности изготовления резьбы на прочность резьбовых соединений

Цель занятия: Сформировать навыки расчета резьбовых соединений   различных видов

Краткие теоретические сведения

ГОСТ 15467-79 устанавливает следующие основные понятия, термины и определения. Качество продукции - это совокупность свойств, обуславливающих её пригодность удовлетворять определённые потребности в соответствии с назначением. Наука, занимающаяся изучением вопросов качества называется квалиметрия.

В ХХ в. использовались сочетания слов: «технический уровень и качество», «надёжность и качество», а теперь все чаще слышим «качество и конкурентоспособность». Если прежде внутренняя сущность объекта сопоставлялась с его собственными внешними проявлениями, особенностями, то теперь качество объекта в целом сопоставляют с тем, как он воспринимается на рынке

В ГОСТ Р ИСО 9000-2001 установлено определение термина «качество»: «степень соответствия присущих характеристик требованиям».

Понятие качества включает три элемента: объект, характеристики, требования (потребности).

Объект - то, что может быть индивидуально описано и рассмотрено. Объектом качества может быть деятельность или процесс, продукция, организация, система или отдельное лицо, а также любая комбинация из них.

Примером подобной комбинации является такое всеобъемлющее свойство, как «качество жизни». За рубежом, а в последнее время и в нашей стране все чаще проблему защиты интересов и прав потребителей стали рассматривать именно с позиции «качества жизни». Это понятие включает целый ряд аспектов процесса удовлетворения человеческих потребностей:

-качество товаров и услуг;

-охрана среды обитания;

-обеспечение физического и морального здоровья;

 -качество образования и пр.

Продукция - результат деятельности, представленный в материально-вещественной форме и предназначенный для дальнейшего использования в хозяйственных и иных целях.

Продукция и услуги обладают совокупностью отличительных свойств -характеристик. Характеристики могут быть качественными и количественными.

Требования - это, прежде всего, потребности. Существует иерархия потребностей. В ее основании лежат основные потребности (обеспечение пищей, одеждой, жильем), далее (в порядке возрастания) потребности в безопасности, в удобстве и комфортности пользования, эстетические, социальные потребности. Вершину пирамиды составляют потребности развития (потребность в творчестве, стремление к самовыражению).

Поставщики должны обеспечивать удовлетворение потребностей. Достижение высокой удовлетворенности потребителей основа политики качества поставщика. Чтобы успешно конкурировать, необходимо своевременно предвидеть малейшие изменения в предпочтениях потребителей, т.е. надо знать предполагаемые, перспективные потребности. «Потребитель должен получить то, что хочет, когда он это хочет» - таков первый принцип обеспечения качества, сформулированный доктором

Э. Демингом.

Вышеизложенный материал позволяет понять определения терминов, сформулированные отечественными учеными.

Качество продукции - совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определённые потребности в соответствии с её назначением.

Показатель качества продукции - количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, входящих в ее качество, рассматриваемая применительно к определённым условиям ее создания и эксплуатации или потребления. Показатель качества количественно характеризует пригодность товара удовлетворять те или иные потребности.

Показатели качества - запланированные значения параметров качества. Параметры качества могут иметь количественные характеристики (например, значение массы или геометрические размеры) и качественные (оцениваемые органолептически, например, цвет продукта или его оттенки, или характеризуемые понятием «годен - негоден», способ настройки или регулировки технических устройств: ручной, дистанционный).

Многие показатели качества продукции являются функциями её параметров.

Номенклатура показателей качества зависит от назначения продукции.

Наиболее универсальными, т.е. применимыми к большинству товаров и услуг, являются требования к качеству продукции: назначения, безопасности, экологичности, надежности, эргономики, ресурсосбережения, технологичности, эстетичности.

Совместимость - пригодность продукции (процессов и услуг) к совместному, не вызывающему нежелательных взаимодействий использованию при заданных условиях для выполнения установленных требований.

Взаимозаменяемость - пригодность одного изделия (процесса, услуги) для использования вместо другого изделия (процесса, услуги) в целях выполнения одних и тех же требований.

Положения стандарта, регламента, содержащие требования, которые должны быть удовлетворены, называются нормами. Если норма содержит количественную характеристику, то применяют термин «норматив».

Долголетний опыт борьбы за качество в нашей стране и за рубежом показал, что никакие эпизодические, разрозненные мероприятия не могут обеспечить устойчивое улучшение качества. Эта проблема может быть решена только на основе четкой системы постоянно действующих мероприятий. На протяжении нескольких десятилетий создавались и совершенствовались системы качества (СК).

Система качества - совокупность организационной структуры, методик, процессов и ресурсов, необходимых для осуществления общего руководства качеством. Английскому термину «quality system» (система качества) соответствует приведенный с немецкой пунктуальностью термин «qualitaetssicherangssustem» (система обеспечения качества).

Обеспечение качества это результат работы всего предприятия по созданию продукции. Поэтому все, что делается на предприятии, прямо или косвенно, в большей или меньшей степени влияет на качество.

Система обеспечения качества должна включать все элементы деятельности предприятия, но тогда она теряет свои границы и неизбежно превращается в систему управления всем предприятием.

На современном этапе принята СК, установленная в международных стандартах ИСО серии 9000. Требования к СК дополняют технические требования к продукции. Фундаментальным понятием в учении о СК является понятие «процессы жизненного цикла продукции (ЖЦП).

Жизненный цикл продукции представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов изменения состояния продукции при ее создании и использовании. Существует понятие этапа жизненного цикла продукции -условно выделяемой его части, которая характеризуется спецификой производимых на этом этапе работ и конечными результатами.

Неразрывность этапов ЖЦП подсказала исследователям проблемы качества модель обеспечения качества в виде непрерывной цепи (окружности), составляющими которой служат отдельные этапы ЖЦП (рисунок 1). Эту модель раньше называли петлей качества (спиралью качества), а в последней версии ИСО 9000 - процессами жизненного цикла продукции.

Рисунок 1 - Процессы жизненного цикла продукции

Важнейшее требование к СК состоит в том, что управление качеством должно охватывать все этапы ЖЦП:

1. маркетинг поиска и изучения рынка;
2. проектирование и разработка технических требований к продукции;
3. материально-техническое снабжение (закупки);

4. подготовка, разработка производственного процесса;
5. производство продукции или предоставление услуг;
6. контроль и испытание (проверка);
7. упаковка и хранение;
8. распределение и реализация;
9. монтаж и эксплуатация (потребление, использование);

10. техническая помощь и обслуживание;
11. послепродажная деятельность;
12. утилизация после использования.

Современная система качества основывается на двух подходах:

-техническом (инженерном);

-управленческом (административном).

Технический подход базируется на требованиях стандартов на продукцию и предусматривает применение статистических методов, методов метрологии и других научных методов, используемых для оценки стабильности производственных процессов и обеспечения достоверности результатов измерений, контроля и испытаний продукции.

Управленческий подход базируется на требованиях стандартов ИСО серии 9000, принципах и методах менеджмента скоординированной деятельности по руководству и управлению организацией. В широком смысле она охватывает организационную структуру организации, документацию, производственные процессы и ресурсы для достижения целей в области качества продукции и удовлетворения требований потребителей.

Формирование и поддержание качества продукции происходит на всех стадиях её жизненного цикла.

Стандарт на продукцию (услугу) разрабатывается в следующей последовательности: изучение потребности в стандартизируемом объекте -установление требований к качеству - установление характеристик - установление методов контроля характеристик.

Задания для работы

Задание. Выполнить расчет резьбового соединения

Содержание отчета

1. Выполненное задание

2.Ответ на контрольные вопросы

                                Контрольные вопросы

1. Основные характеристики резьбового соединения

2. Классификация резьб по назначению

3.Виды компенсаций для обеспечения взаимозаменяемости резьбовых соединений

4.Определение приведенного среднего диаметра

                Список используемой литературы

1. Лифиц И.М.. Основы стандартизации, метрологии, сертификации. М.: Юрайт, 2008.

2. И.П. Кошевая, А.А. Канке. Метрология, стандартизация, сертификация. М.: ИД «Форум»-ИНФРА-М, 2007.

3. Ю.И.Борисов, А.С. Сигов, В.И. Нефедов и др.. Под ред. Профессора А.С. Сигова. Метрология, стандартизация, сертификация. М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2007.

4. Федеральный закон «О техническом регулировании» (в редакции ФЗ от 08.12.2002).

5. О внесении изменений в Федеральный закон «О техническом регулировании» (ФЗ от 01.05.07)

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №9

Тема: Расчет исполнительных размеров калибров для деталей типового

           соединения

Цель занятия: Сформировать навыки и умения расчета исполнительных              

                         размеров калибров

Краткие теоретические сведения

Калибрами называются безшкальные инструменты, предназначенные для контроля размеров, формы и расположения поверхностей деталей, изготовленных не точнее шестого квалитета.

В массовом, крупносерийном производстве наиболее часто используют предельные калибры для контроля цилиндрических валов и отверстий.

Применяют: для валов  – калибры-скобы;

для отверстий – калибры-пробки.

Размеры измерительных поверхностей предельных калибров (расстояние между измерительными губками калибров-скоб и диаметры измерительных вставок калибров-пробок) назначают по соответствующим предельным размерам валов и отверстий.

Валы:  (проходная сторона)

 (непроходная сторона)

Отверстия:

ГОСТ 24853 устанавливает следующие допуски на изготовление гладких калибров.

Н- допуск рабочих калибров-пробок;

Н1- допуск рабочих калибров-скоб;

НP- допуск контрольных калибров для скоб.

Для проходных сторон калибров, которые в процессе контроля изнашиваются, кроме допуска на изготовление, предусматривается допуск на износ (– для пробок, – для скоб).

Для размеров до 500мм износ ПР стороны калибров с допуском до восьмого квалитета (IT8) выходит за границу поля допуска детали на величину  для пробок,  для скоб.

Для ПР калибров с допусками  износ ограничивается проходным пределом    

Следует отметить, что поле допуска на износ отражает средний возможный износ калибра.

Для всех проходных калибров поля допусков  и  сдвинуты внутрь поля допуска изделия на величину  для пробок,  для скоб.

При номинальных размерах свыше 180 мм поле допуска НЕ стороны калибра так же сдвигается внутрь поля допуска детали на величину  пробок и  скоб.

При размерах деталей до 180 мм , .

Сдвиг полей допусков калибров и границ износа их проходных сторон внутрь поля допуска детали позволяет устранить возможность искажения характера посадок и гарантировать получение требуемых размеров соединения.

Расчет исполнительных размеров калибров

(примеры выполнения)

Исполнительными называются предельные размеры по которым изготавливают новый калибр. Расчет производят по формулам согласно ГОСТ 25.347.

Рассчитаем исполнительные размеры предельных калибров для соединения

1.Определяем предельные размеры вала и отверстия.

По  [5.38. табл. 7]  находим верхнее и нижнее отклонения размеров.

Отверстие:

Вал:  [5.74. табл. 14]  

Предельные размеры отверстия

Предельные размеры вала

2. Рассчитываем исполнительные размеры калибра-пробки.

Номинальные размеры сторон

По   [5.314. табл. 4] находим данные для расчета размеров.

Исполнительными размерами калибров-пробок являются максимальные размеры, указанные с отрицательным допуском.

(если калибр имеет указанный размер или меньше, то его необходимо изъять из эксплуатации).

Указываем исполнительные размеры калибра-пробки на чертеже

Рисунок 1.

3. Расчитываем исполнительные размеры калибра-пробки на чертеже

Номинальные размеры сторон

По [5.314. табл. 4] находим данные для расчета калибров.

Исполнительными размерами калибров-скоб являются минимальные размеры, указанные с положительным допуском

(если калибр имеет указанный размер или больше, то его необходимо изъять из эксплуатации).

Указываем исполнительные размеры калибра-скобы на чертеже.

Рисунок 2.

Задания для работы

Задание. Рассчитать соединение и исполнительные размеры калибров

                  для соединения                                          

                                            1.

                                            2.  

                                            3.  

Содержание отчета

1. Выполненное задание

2.Ответ на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

       1. Для контроля деталей какой степени точности  рекомендуется

           применять калибры

       2. Определение предельных калибров

       3. По каким параметрам контролируемых поверхностей      

           устанавливаются предельные размеры калибров

       4. Для каких целей устанавливают сдвиги полей допусков

           калибров внутрь поля допуска детали

        5. Какие конструкции калибров применяют в промышленности

Список используемой литературы

     1.Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении, учебник для СПО.- М.: ИЦ Академия, 2011.- 288с.

        2.Никифоров А.Д., Бакиев Т.А. Метрология, стандартизация и сертификация, учебник для СПО.- М.: Академия, 2009 -422с.

        3.Клевлеев В.М. Метрология, стандартизация и сертификация; учебник для СПО.-М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2007.-256с.

        4. Ганевский Г.М., Гольдин И.И. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении, учебник для СПО.-М.: Профобразование, 2002.

        5. Белкин И.М. Справочник по допускам и посадкам для рабочего - машиностроителя; справочник.- М.: Машиностроение, 2007-320с.        

ПРАКТИЧЕСКОЕ  ЗАНЯТИЕ №10

Тема: Построение схем полей допусков, выполнение эскизов калибров

           с указанием исполнительных размеров

Цель занятия: Совершенствовать навыки построения схем полей

                         допусков исполнительных размеров калибров

Краткие теоретические сведения

Пример построения схем полей   допусков калибров для деталей типового соединения

Задания для работы

Задание. Построить схемы полей допусков калибров для соединений

               1.    

                2.

                 3.

Содержание отчета

1. Выполненное задание

2.Ответ на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

      1. Какие допуски предусмотрены для проходной стороны калибра

      2. Определение предельных калибров

      3. По каким параметрам контролируемых поверхностей  

          устанавливаются предельные размеры калибров

      4. Для каких целей устанавливают сдвиги полей допусков

          калибров внутрь поля допуска детали

      5. Какие конструкции калибров применяют в промышленности

Список используемой литературы

     1.Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении, учебник для СПО.- М.: ИЦ Академия, 2011.- 288с.

        2.Никифоров А.Д., Бакиев Т.А. Метрология, стандартизация и сертификация, учебник для СПО.- М.: Академия, 2009 -422с.

        3.Клевлеев В.М. Метрология, стандартизация и сертификация; учебник для СПО.-М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2007.-256с.

        4. Ганевский Г.М., Гольдин И.И. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении, учебник для СПО.-М.: Профобразование, 2002.

        5. Белкин И.М. Справочник по допускам и посадкам для рабочего - машиностроителя; справочник.- М.: Машиностроение, 2007-320с.        

           Интернет-ресурсы:

http://www.gumer.info)bibliotek