Министерство сельского хозяйства
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Самарская государственная
сельскохозяйственная академия»
Кафедра «Надежность и ремонт
машин»
М. П. Макарова, Н. А. Черкашин, В.В. Шигаева
Метрология, стандартизация и
сертификация
Методические рекомендации
Кинель
РИЦ СГСХА
2013
Стр.1
УДК 601 (07)
ББК 30.10 Р
М-54
Макарова, М.П.
М-54 Метрология, стандартизация и сертификация : методические
рекомендации / М. П. Макарова, Н. А. Черкашин, В. В. Шигаева.
– Кинель : РИЦ СГСХА, 2013 – 114 с.
Методические рекомендации представляют собой сборник заданий,
ситуационных задач и тестов по основным разделам курса «Метрология,
стандартизация и сертификация». Представлен справочный материал.
Методические рекомендации предназначены для бакалавров очной и
заочной форм обучения, обучающихся по направлениям: 110800.62 «Агроинженерия»,
051000.62 «Профессиональное обучение (по отраслям)»,
190600.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов».
ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, 2013
Макарова М. П., Черкашин Н. А., Шигаева В. В., 2013
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие……………………………………………………... 4
1. Задание на тему: «Анализ сопряжений при различных
видах посадок» ……………………………….....…………….. 5
Тесты для самоконтроля на тему: «Допуски и посадки».... 10
2. Задание на тему: «Простановка предельных отклонений
на чертежах»……………………………….……………………. 12
3. Задание на тему: «Расчет и выбор посадок с зазором».... 16
4. Ситуационная задача на тему: «Расчет вероятности
возникновения зазоров и натягов в переходных посадках»… 28
5. Ситуационная задача на тему: «Определение необходимого
числа повторностей опыта» ………………………… 32
6. Задание на тему: «Обработка результатов многократных
измерений………………………………………………..… 35
Тесты на тему: «Обработка результатов многократных
измерений»…………………………………………………..….. 42
7. Задание на тему: «Обработка результатов однократных
измерений»………………………………………………..……. 45
Тесты на тему: «Выбор средств измерений»………..…… 49
8. Задание на тему: «Выбор и простановка точности геометрических
параметров и посадок на чертеже»…………… 51
9. Ситуационная задача на тему: «Предприятие готовится
к сертификации»………………………………….……….…… 74
10. Ситуационная задача на тему: «Акционерное общеполучило
ство
ствия»…………………….….
Приложение…………………………………………….…….….
83
Рекомендуемая литература…………………….….…………... 111
Критерии оценки ………………………………………….…… 112
сертификат
соответ78
Стр.3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Для реализации компетентностного подхода в образовательном
процессе и в частности при изучении дисциплины «Метрология,
стандартизация и сертификация» применяются интерактивные
формы проведения занятий. В данном издании представлены задания
в виде технических задач и ситуационные задачи, которые
призваны активизировать студентов, развить у них способность и
готовность самостоятельно приобретать, усваивать знания и применять
умения для решения производственно-технологических
задач. Тематические тесты обеспечивают возможность студентам
проводить самоконтроль уровня знаний по изучаемой теме дисциплины.
Таким
образом, целью издания, в сочетании с другими дидактическими
средствами, выступает формирование знаний в области
метрологии, стандартизации и сертификации, а основные задачи
состоят в формировании таких компетенций как:
умение использовать в своей деятельности нормативные
правовые документы;
способность проводить и оценивать результаты измерений;
владение способами анализа качества продукции, организации
контроля качества и управления технологическими процессами;
способность к когнитивной деятельности;
способность развивать профессионально важные и значимые
качества личности будущего рабочего (специалиста).
4
Стр.4
1. ЗАДАНИЕ НА ТЕМУ: «АНАЛИЗ СОПРЯЖЕНИЙ
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ПОСАДОК»
1) Изучите основные термины, приведенные согласно
ГОСТ 25346-89 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая
система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и
основных отклонений».
2) По рисунку 1, составьте и запишите:
– три посадки в системе отверстия;
– три посадки в системе вала;
– три внесистемные посадки.
Примечание. Допуски отверстия и вала в посадке не должны
отличаться более чем на 1-2 квалитета. Больший допуск, как правило,
назначают для отверстия.
3) Проведите расчёт посадок (см. формулы с 1 по 17). Номинальный
размер для расчета посадок приведен в
таблице 2.
Примечание. Предельные отклонения выбираем по приложения
2-10.
4) Постройте схемы расположения полей допусков, назначенных
вами посадок.
Отверстие (D) – термин, условно применяемый для обозначения
внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические
элементы.
Вал (d) – термин, условно применяемый для обозначения
наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Установлено
27 основных отклонений отверстий и 27 основных
отклонений валов.
Основное отклонение обозначают буквами латинского алфавита:
заглавными для отверстий, строчными – для валов. Они определяют
характер соединения деталей (посадку): с зазором, натягом
или переходные (табл. 1).
5
Стр.5
Таблица 1
Буквенные обозначения типов посадок
Обозначение
A B C D E F G H отверстия
a b c d e f g h
Js K M N
js k m n
валы
отверстия
валы
P R S T U V X Y Z отверстия
p r s t u v x y z валы
Тип посадки
для посадок с зазором
для переходных посадок
для посадок с натягом
Схема расположения основных отклонений с указанием квалитетов,
в которых рекомендуется их применять, для размеров
до 500 мм приведена на рисунке 1. Затемненная область относится
к отверстиям. Схема показана в сокращении.
Рис. 1. Схема расположения полей допусков
Основное отклонение – одно из двух предельных отклонений
(ES,es – верхнее или EI, ei – нижнее), определяющее положение
6
Стр.6
поля допуска относительно нулевой линии. Например: для букв
A B C D E F G H – основным отклонением является нижнее EI
отклонение, а для букв a b c d e f g h – основным отклонением
является верхнее es отклонение.
Квалитет – совокупность допусков, характеризуемый постоянной
относительной точностью для всех номинальных размеров
данного диапазона.
Посадка – характер соединения двух деталей, определяемый
разностью их размеров до сборки.
Посадка записывается в виде дроби 4
Н8
n7
0,018
0,020
0,008
.
В числителе записывают значения для отверстия, в знаменателе
значения для вала.
Размер – числовое значение линейной величины (диаметра,
длины и т.п.) в выбранных единицах измерения. Размеры подразделяют
на номинальные, предельные и действительные.
Номинальный размер (DH или
ной величины (диаметра, длины и т.п.) в выбранных единицах измерения.
Предельные
размеры – это два предельно допустимых размера,
между которыми должен находиться (или которым может быть
равен) действительный размер.
Предельные размеры отверстия вычисляют по формуле:
D D ESH
D D EJH
m ax
m in
d
d
m H in
m H ax
d
d
,
ei .
.
Предельные размеры вала вычисляют по формуле
es
,
(1)
(2)
(3)
(4)
Допуск (Т) – разность между наибольшим и наименьшим предельными
отклонениями или алгебраическая разность между верхним
и нижним отклонениями.
Допуски отверстия и вала вычисляют по формуле:
T D Dmin или
T dd
D
max
max dmin
или
T ES EI
d .
7
D ,
T es ei
(5)
(6)
dH) – числовое значение линей
Стр.7
Посадки в системе отверстия – посадки, в которых требуемые
зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков
валов с полем допуска основного отверстия Н.
Посадки в системе вала – посадки, в которых требуемые зазоры
и натяги получаются сочетанием различных полей допусков
отверстий с полем допуска основного вала h.
Зазор (S) – это разность между размерами отверстия и вала до
сборки, если отверстие больше размера вала.
Посадка с зазором – посадка, при которой всегда образуется
зазор в соединении, т.е. наименьший предельный размер отверстия
больше наибольшего предельного размера вала или равен ему.
Зазоры для посадок вычисляют по формулам:
S
max D dmin ES ei > 0,
S
max
min
Sср
max Smin
2
S
min D dmax EI es> 0,
S
.
составляющих соединение:
T SS
D
d .
(7)
(8)
(9)
Допуск посадки с зазором – сумма допусков отверстия и вала,
max Smin или T T T
(10)
Натяг (N) – разность между размерами вала и отверстия до
сборки, если размер вала больше размера отверстия.
Посадка с натягом – посадка, при которой всегда образуется
зазор в соединении, т.е. наименьший предельный размер отверстия
больше наибольшего предельного размера вала или равен ему.
Натяги для посадок вычисляют по формулам:
N
N
max d D es EI > 0,
min d D ei ES > 0,
max
min
cр
min
max
N Nmax Nmin
2
Допуск посадки с натягом
min
T NN
max N
или
N
.
T T T
D
d .
(11)
(12)
(13)
(14)
Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение,
как зазора, так и натяга в соединении, в зависимости от действительных
размеров отверстия и вала.
В переходной посадке, рассчитывают максимальный зазор и
8
Стр.8
максимальный натяг:
S
N
max D dmin ES ei > 0,
max d D es EI > 0.
max
max
T Sп
min
п
D
d .
(15)
(16)
Допуск переходной посадки ( пT ) рассчитывают по формуле:
max Nmax, или T T T
Вариант задания №1
№ варианта Номинальный размер,
мм
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1)
2
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
28
32
85
48
90
Пример решения задачи
Дано:
– номинальный диаметр 4 мм,
– посадка задана в системе отверстия переходная 7
n
Отверстие: 4 8 0,018
H
, вал n7
9
0.020
0.008
.
Н .
8
2) По приложениям 2-10, определяем предельные отклонения для
отверстия и вала.
№ варианта Номинальный размер,
мм
1
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
2
100
105
110
115
120
125
10
15
25
42
56
118
20
85
75
82
(17)
Таблица 2
Стр.9
3) Записываем общий вид данного сопряжения по полученным
результатам:
n7
20 8
Н
= DH
= DH
dmax
dmin
Td
0,018
0,020
0,008
+ ES = 4 + 0,018 = 4,018 мм;
+ EI = 4 + 0 = 4 мм;
= ES – EI =0,018 – 0 = 0,018 мм.
=dH
= dH
+ es = 4 + 0,020 = 4,020 мм;
+ ei = 4 + 0,008 = 4,008 мм;
5) Рассчитаем предельные размеры посадки.
Smax
Nmax
Tn
= TD
= es – EI = 0,020 – 0 = 0,020 мм;
+Td
= es – ei = 0,020 – 0,008 = 0,012 мм.
= ES – ei = 0,018 – 0,008 = 0,010 мм;
= 0,018 + 0,012 = 0,030 мм.
6) Вычерчиваем схему полей допусков данной посадки (рис. 2).
.
4) Определяем предельные размеры и допуск для отверстия и вала:
Dmax
Dmin
TD
Рис. 2. Схема полей допусков посадки 4 8/ 7nH
ТЕСТЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ НА ТЕМУ:
«ДОПУСКИ И ПОСАДКИ»
Задание 1. Укажите основные отклонения отверстий для посадок
с зазором:
а) CDEF;
Задание 2. Укажите валы для образования посадок с натягом:
а) abcd;
б) JsKN;
б) efgh;
10
в) PRSU;
в) prst;
г) VXYZ.
г) jskmn.
Задание 3. Укажите основные отклонения отверстий для посадок
Стр.10