Министерство сельского хозяйства
Российской Федерации
Федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Самарская государственная
сельскохозяйственная академия»
Кафедра «Технический сервис»
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
И СЕРТИФИКАЦИЯ
Методические указания для выполнения
расчетно-графической работы
Кинель
РИЦ СГСХА
2014
Стр.1
УДК 601 (07)
ББК 30.10 Р
М-54
М-54 Метрология, стандартизация и сертификация : методические указания
для выполнения расчетно-графической работы / сост. М. П. Макарова,
В. В. Шигаева, Н. А. Черкашин. – Кинель : РИЦ СГСХА, 2014. – 96 с.
В учебном издании изложена методика выполнения расчётнографической
работы; приведены справочные материалы для гладких цилиндрических
и типовых соединений, задания по разделам дисциплины «Метрология,
стандартизация и сертификация». Методические указания предназначены
для бакалавров, обучающимся по направлениям подготовки «Агроинженерия»,
«Профессиональное обучение», «Эксплуатация транспортнотехнологических
машин и комплексов».
ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, 2014
Макарова М. П., Шигаева В. В., Черкашин Н. А., составление, 2014
2
Стр.2
Оглавление
Предисловие ……………………………………………………………… 4
Требования к оформлению расчетно-графической работы…………… 5
Основные понятия и определения в системе допусков и посадок ИСО,
необходимые для выполнения расчетно-графической работы………..
6
Задание №1. Определение точности геометрических параметров деталей
и посадок гладких цилиндрических соединений…………………… 9
Задание №2. Решение размерных цепей методом группового подбора
деталей – селективная сборка…………………………………………... 15
Задание №3. Расчет и выбор посадок подшипников качения на вал
и в корпус…………………..…….................................................................. 22
Задание №4. Расчет и выбор посадок с натягом………………………… 30
Рекомендуемая литература …………….….……………………………… 40
Приложения………………………………………………………..………. 41
3
Стр.3
Предисловие
Целью методических указаний является формирование компетенций, которые
включают: владение технологией научного исследования, использование
нормативно-правовых документов, способность к когнитивной деятельности
и развитие профессиональных качеств будущего специалиста. Реализация данной
цели предусматривает решение следующих задач по закреплению и расширению
знаний и умений:
– изучение основных положений и терминов в области стандартизации;
– изучение правил обозначения и методов выбора норм точности на детали
в конструкторской и технологической документации;
– выбор точностных параметров на изготовление типовых деталей машин по
таблицам и справочникам Единой системы допусков и посадок (ЕСДП);
– использование количественных методов оценки качества продукции на
этапах проектирования эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники.
Для качественного самостоятельного выполнения расчетно-графической
работы по всем разделам представлены примеры полного решения типовых
технических задач. При анализе всех примеров студент обязан полностью
и подробно рассмотреть ход решения, проверить правильность выбора всех
цифровых данных, привести эскизы деталей и схемы полей допусков. При вычерчивании
эскизов обязательно выдерживать соотношение основных размеров
и вникать в сущность изображаемого объекта. Таблицы справочных сведений
содержат предельные отклонения, допуски или другие сведения для наиболее
распространенных интервалов измерения параметров типовых деталей и их соединений.
Справочные таблицы дают полное представление о структуре таблиц
в стандартах и построение справочников по допускам и посадкам. Включенные
в методические указания данные соответствуют действующим стандартам
ЕСДП. Методические указания составлены в соответствии с рабочими программами
подготовки бакалавров по направлениям «Агроинженерия», «Профессиональное
обучение», «Эксплуатация транспортно-технологических машин
и комплексов».
4
Стр.4
Требования к оформлению расчетно-графической работы
Расчётно-графическая работа по дисциплине «Метрология, стандартизация
и сертификация» оформляется в виде пояснительной записки. Объём расчетно-графической
работы составляет 10-12 страниц рукописного текста.
Пояснительную записку выполняют на одной стороне листа формата А4
(210×297), строго соблюдая следующие размеры полей страницы: правое –
10 мм, верхнее – 20 мм, левое – 30 мм, нижнее – 25 мм.
Пример оформления титульного листа представлен в приложении 2.
После решения каждой задачи необходимо выполнить чертежи сборочной
единицы и деталей для гладкого цилиндрического соединения и соединения
с подшипником качения в виде рисунков, без штампов и спецификаций
с подрисуночными подписями.
Страницы нумеруются, начиная с титульного листа включая и рисунки.
Номер страницы проставляют по центру в нижней части листа. На титульном
листе номер страницы не проставляют.
Рисунки и формулы подвергаются сквозной нумерации. Нумерацию
формул следует ставить по правому краю страницы, в круглых скобках.
Пример оформления подрисуночной надписи:
Рис. 1. Схема расположения полей допусков сопряжения
H
g
6
20 7
Шрифт предельных отклонений должен составлять 0,7-0,5 высоты шрифта
номинального размера. Простановка предельных отклонений размеров и допусков
формы, расположения и шероховатости поверхностей должна сопровождаться
чёткостью их нанесения на чертежах.
Исходные данные для выполнения расчетно-графической работы представлены
в приложении (табл. П.1.22-П.1.25).
Студенты очной формы обучения выполняют 1, 3 и 4 задания. Номер варианта
назначает преподаватель.
5
Стр.5
Студенты заочной формы обучения выполняют 1, 2, 3 задания. Номер варианта
соответствует двум последним цифрам зачётной книжки.
Работа должна быть выполнена чётко, грамотно, разборчивым подчерком.
При невыполнении рассмотренных выше требований, расчётнографическая
работа не рецензируется!
Основные понятия и определения в системе допусков и посадок ИСО,
необходимые для выполнения расчетно-графической работы
Номинальный размер – размер, проставленный на чертеже и служащий
началом отсчета предельных отклонений. Например, 025,0
40
0,009 ; где 40 – номинальный
размер; +0,025 и +0,009 – верхнее и нижнее предельные отклонения
в мм.
Предельные размеры определяются как номинальный размер плюс предельные
отклонения. Предельные отклонения могут быть положительными, отрицательными
и равными нулю. В данном примере наибольший предельный
размер (max) 40,025 мм и наименьший предельный размер (min) 40,009 мм.
В этих пределах должны находиться действительные размеры годных деталей.
Разность между предельными отклонениями или предельными размерами
называется допуском размера. Например: Т = 40,025 – 40,009 = 0,016 мм.
Одно из предельных отклонений называют основным, ближайшим от номинального
размера. В приведенном выше примере, основное отклонение равно
+0,009 мм, а для размера 009,0
40
0,025 , основное отклонение
равно –0,009 мм.
Второе предельное отклонение получают путём прибавления допуска
размера к основному отклонению. При этом знак отклонения может быть как
положительным, так и отрицательным.
6
Стр.6
Основное отклонение обозначают буквами латинского алфавита: заглавными
для отверстий, строчными – для валов. Они определяют характер соединения
деталей (посадку): с зазором, натягом переходные, например:
A B C D E F G H отверстия
a b c d e f g h
валы
Js K M N
js k m n
P R S T U V X Y Z
p r s t u v x y z
отверстия
валы
отверстия
валы
для посадок с зазором
для переходных посадок
для посадок с натягом
Величина допуска Т определяет точность изготовления размера и задается
квалитетами или предельными отклонениями.
Для посадочных размеров применяются квалитеты с 4 по 12, а для несопрягаемых
– с 13 по 18.
Сочетание основного отклонения с номером квалитета образует поле допуска,
например: H7, F7, K7, R7 – поля допусков отверстий; h6, f6, k6, r6 –
поля допусков валов.
Сочетание поля допуска отверстия с полем допуска вала образуют посад.
Посадки образуются в системе отверстия или в системе
ку, например: H
g
6
6 ; 77
h
F
вала, например: H посадка с зазором в системе отверстия,
g
7
40 7
7
40 7
h
F посадка
с зазором в системе вала. Основное отклонение «Н» принято за систему отверстия,
нижнее отклонение для основного отверстия всегда равно нулю, например:
40Н7(+0,025).
Основное отклонение «h» принято за систему вала, верхнее отклонение
для такого вала равно нулю, независимо от размера и номера квалитета, например:
40h7(-0,025).
Преимущественное применение получила система отверстия. Применение
системы вала обязательно для такого типа деталей как палец поршневой,
ось качения и цапфа шасси трактора ДТ75М и ТВ200, валик коромысел и т.п.
Наружное кольцо подшипника качения задается в системе вала.
7
Стр.7
Точности обработки определяют также допуски формы, расположения
и шероховатости поверхностей, которые проставляются на чертежах деталей.
Допуски формы и расположения поверхностей задаются по степени точности
с 1 по 16. Степень точности формы и расположения поверхностей принимаются
на единицу меньше номера квалитета, например: для отверстия Н7
и вала h7 – степень точности принимают шестую и для допуска формы, и для
расположения поверхностей.
Основные обозначения в системе допусков и посадок
(ГОСТ 25347-82):
DН – номинальный размер отверстия;
Dmax – максимальный размер отверстия;
Dmin – минимальный размер отверстия;
dmax – максимальный размер вала;
dmin – минимальный размер вала;
ES, еs – верхнее предельное отклонение отверстия и вала;
ЕI, еi – нижнее предельное отклонение отверстия и вала;
Smax , Smin , Sс – максимальный, минимальный и средний зазоры;
Nmax , Nmin , Nс – максимальный, минимальный и средний натяги;
ТD – допуск отверстия;
Тd – допуск вала;
ТS – допуск зазора;
ТN – допуск натяга;
ТП – допуск переходной посадки;
IT1,IT2…IT18 – допуск размера по соответствующему квалитету.
8
Стр.8
Задание №1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧНОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛЕЙ И ПОСАДОК ГЛАДКИХ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Цель задания. Определение точности геометрических параметров и посадок.
Исходные
данные: номинальный диаметр, поле допуска отверстия и вала.
Порядок выполнения
1. Определить систему, в которой заданы размеры детали, квалитет и посадку.
2. Определить предельные отклонения отверстия и вала.
3. Рассчитать предельные размеры отверстия.
4. Рассчитать предельные размеры вала.
5. Определить допуски отверстия и вала.
6. Рассчитать зазоры (или натяги) и допуск посадки.
7. Определить шероховатость поверхности.
8. Определить допуски формы и расположения сопрягаемых поверхностей.
9. Определить метод обработки деталей.
10. Выбрать универсальные средства измерения с учетом точности контролируемого
параметра.
11. Построить схему расположения полей допусков деталей.
12. Выполнить эскизы деталей (сборочный и деталировочный).
Пример расчета задания
Дано: номинальный диаметр 20 мм, поле допуска отверстия – Н7, поле
допуска вала – g6.
1.1 Определяем систему, в которой заданы размеры детали, квалитет
и посадку.
В связи с тем, что основное отклонение «Н» относится к отверстию
(в числителе), то делаем вывод, что посадка выполнена в системе отверстия.
При этом отверстие выполнено по 7 квалитету, а вал – по 6 квалитету.
9
Стр.9
По основному отклонению вала «g» определяем, что посадка выполнена с зазором:
6
20 7
g
H .
1.2 По таблицам П.1.2-П.1.9 приложения 1 определяем предельные отклонения
отверстия и вала.
Отверстие:
20H7 0,021
, вал g20 6
0,007
0,020
.
Примечание. Все размеры деталей и посадки определяются с точностью
до 0,00 мм.
1.3 Определяем предельные размеры отверстия:
D D ESH
m ax
max
D 20 0,021 20,021 мм;
D D EJH
m in
min
20 0 20
m H ax
d
d 0,007 19,993 мм;
d
max
20
m H in
d
1.5 Определяем допуски отверстия и вала:
min
T D D
T
D
max
T
T dd
или
ei ;
dmin = 20 + (– 0,020) = 19,980 мм.
T ES EI
max dmin
T
T
D 20,021 20 0,021 мм;
D 0,021 0 0,021
или
мм.
T es ei
d 0,007 0,020 0,013 мм.
d 19,997 19,980 0,013
1.6 Определяем зазоры и допуск посадки:
S
max
max D dmin ES ei > 0 ;
10
(1.7)
d ;
мм;
(1.6)
D ;
(1.5)
1.4 Определяем предельные размеры вала:
d
;
D мм.
es ;
(1.3)
(1.4)
;
(1.1)
(1.2)
Стр.10