Егоров А.А., Стародубов С.Ю. Пособие к решению задач курса взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения

Подождите немного. Документ загружается.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

УКРАИНЫ

ДОНБАССКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ

ИНСТИТУТ

ЕГОРОВ А.А. СТАРОДУБОВ С.Ю.

ПОСОБИЕ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ

КУРСА

ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ,

СТАНДАРТИЦАЦИЯ И

ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Рекомендовано Министерством образования и науки Украины

Алчевск, 2003

УДК 621-182.8

ББК 34.41

Е 30

Рекомендовано Министерством образования и науки Украины

В качестве учебного пособия для студентов высших учебных заве-

дений

(письмо № 1/12-2135 от 29 мая 2003 г.)

Рецензенты

Левченко Е.П., канд. техн. наук, ДГМИ

Рябичева Л.А., докт. техн. наук, ВУГУ

Егоров А.А., Стародубов С.Ю. Пособие к решению задач

курса взаимозаменяемость, стандартизация и технические из-

мерения. – Алчевск, ДГМИ, 2003. – 111 с., ил.

В пособии приведены условия, варианты и примеры решения типо-

вых задач по курсу “Взаимозаменяемость, стандартизация и техниче-

ские измерения”. Приведен необходимый справочный материал: вы-

держки из стандартов, рекомендации по выбору измерительных

средств и др.

Табл. 45 Ил. 8 Библиогр. 7 наимен.

УДК 621-182.8

ББК 34.41

 Егоров А.А.,

Стародубов С.Ю., 2003

ДГМИ, 2003

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ...... .5

1 ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПО

ДОПУСКАМ И ПОСАДКАМ (ПО СМ1–69 И ГОСТ

25346-82)..... .6

2 ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ КУРСА И ВАРИАНТЫ

ЗАДАНИЙ К НИМ .... .7

3 ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧ И

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИХ РЕШЕНИЯ ..22

3.1 Задача 1. Допуски и посадки гладких соединений .22

3.2 Задача 2. Выбор средств измерения ..25

3.3 Задача 3. Допуски и посадки подшипников

качения .....

.28

3.4 Задача 4. Расчет предельных калибров ..32

3.5 Задача 5. Допуски и посадки шпоночных

соединений .....

.32

3.6 Задача 6. Допуски и посадки резьбовых

соединений ..... .34

3.7 Задача 7. Допуски зубчатых колес .. .37

3.8 Задача 8. Расчет размерных цепей .. .41

ЛИТЕРАТУРА ..... .50

Приложение А ..... .51

Приложение Б ..... .63

Приложение В ..... .72

Приложение Г ..... .76

Приложение Д ..... .79

Приложение Е ..... .91

Приложение Ж ..... .105

Приложение И ..... .107

ВВЕДЕНИЕ

Предлагаемое учебное пособие базируется на методических указа-

ниях к решению задач курсовой работы по дисциплине «Взаимозаме-

няемость, стандартизация и технические измерения», разработанных

на кафедре технологии машиностроения Донбасского горно-

металлургического института в 1992 г. Его материал соответствует

стандартам единой системы допусков и посадок СЭВ и основным

нормам взаимозаменяемости.

Состав и структура задач, включенных в пособие, соответствуют

программе курса «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические

измерения». Тематика задач посвящена методам обеспечения взаимо-

заменяемости в типовых соединениях машин и механизмов, вопросам

контроля качества продукции. В учебное пособие включен минималь-

но необходимый объем теоретических сведений и пояснений. Такой

подход связан с тем, что эти вопросы широко освещены в литературе

/1,9/.

Каждая задача иллюстрируется конкретным числовым примером

решения, что позволяет студенту полнее уяснить логику решения и в

необходимых случаях проверить свое умение пользоваться справоч-

ными таблицами. С этой же целью в справочной части пособия приве-

дены выдержки из таблиц стандартов. Объем и содержание «Прило-

жений» позволяет решать типовые задачи курса ВСТИ не обращаясь к

дополнительным нормативным документам и справочникам. Это дела-

ет пособие весьма полезным при выполнении курсовой работы, преду-

смотренной учебными планами курса, а также курсовых и дипломных

проектов конструкторского и технологического направления. Кроме

того, фрагменты таблиц стандартов позволяют яснее понять специфи-

ку их построения и особенности использования.

Приведенные в пособии материалы соответствуют действующим в

Украине и на территории стран СНГ стандартам по состоянию на

01.01.2000 г.

1 ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПО

ДОПУСКАМ И ПОСАДКАМ (ПО СМ1–69 И ГОСТ 25346-82)

Размер: числовое значение линейной величины (диаметра, длины и

т.д.) в выбранных единицах измерения.

Номинальный размер: размер, относительно которого определя-

ются отклонения.

Действительный размер: размер элемента, установленный с до-

пустимой погрешностью.

Предельные размеры: два предельно допустимых размера эле-

мента, между которыми должен находится действительный размер.

Наибольший предельный размер: наибольший допустимый раз-

мер элемента (D

max

, d

max

, L

max

и т.д.).

Наименьший предельный размер: наименьший допустимый раз-

мер элемента (D

min

, d

min

, L

min

и т.д.).

Верхнее отклонение (ES, es): алгебраическая разность между наи-

большим предельным и номинальным размерами.

Нижнее отклонение (EI, ei): алгебраическая разность между наи-

меньшим предельным и номинальным размерами.

Допуск (Т): разность между наибольшим и наименьшим предель-

ными размерами или абсолютная величина алгебраической разности

между верхним и нижним отклонениями.

Нулевая линия: линия, соответствующая номинальному размеру,

от которой откладываются отклонения размеров при графическом изо-

бражении полей допусков и посадок.

Поле допуска: поле, ограниченное наибольшим и наименьшим

предельными размерами и определяемое величиной допуска и его по-

ложением относительно нулевой линии.

Вал (d): термин, условно применяемый для обозначения наружных

(охватываемых) элементов деталей, включая и нецилиндрические.

Основной вал: вал, верхнее отклонение которого равно нулю.

Отверстие (D): термин, условно применяемый для обозначения

внутренних (охватывающих) элементов деталей, включая и нецилинд-

рические.

Основное отверстие: отверстие, нижнее отклонение которого рав-

но нулю.

Посадка: характер соединения деталей, определяемый разностью

их размеров до сборки.

Зазор: разность размеров отверстия и вала, размер отверстия боль-

ше размера вала D ≥ d.

Натяг: разность размеров вала и отверстия до сборки, размер вала

больше размера отверстия d > D.

Посадка с зазором: посадка, при которой в соединении всегда по-

лучается зазор.

Условие получения посадки с зазором: D

min

≥ d

max

или EI ≥ es.

Посадка с натягом: посадка, при которой в соединении всегда по-

лучается натяг.

Условие получения посадки с натягом: d

min

> D

max

или ei > ES.

Переходная посадка: посадка, при которой возможно получение в

соединении, как зазора, так и натяга в зависимости от действительных

размеров отверстия и вала.

Для переходной посадки условия D

min

≥ d

max

(EI ≥ es) и d

min

> D

max

(ei >ES) не выполняются.

Система отверстия: система допусков и посадок, при которой раз-

личные посадки получаются сочетанием различных полей допусков

валов с полем допуска основного отверстия.

Система вала: система допусков и посадок, при которой различ-

ные посадки получаются сочетанием различных полей допусков от-

верстий с полем допуска основного вала.

2 ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ КУРСА И

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ К НИМ

Задача 1. Для заданного соединения определить предельные раз-

меры вала и отверстия, их допуски. Определить характер посадки, рас-

считать предельные зазоры или натяги. Выполнить графическую

часть, содержащую схему полей допусков. Варианты заданий к задаче

приведены в таблице 2.1.

Задача 2. Для заданного отверстия или вала (см. условие задачи 1)

выбрать универсальное средство измерения. Провести анализ влияния

погрешности измерения на качество изделий. Установить приемочные

границы. Вычертить схему полей производственных допусков. Вари-

анты заданий к задаче приведены в таблице 2.2.

Задача 3. Для заданного однорядного радиального шарикового

подшипника выбрать посадки наружного и внутреннего колец. Исход-

ные данные: виды нагружения колец, режим работы, радиальная на-

грузка F

приведены в таблице 2.2. Вычертить схемы полей допусков

для наружного и внутреннего кольца.

Задача 4. Для заданных размеров вала и отверстия (см. условие за-

дачи 1) рассчитать исполнительные размеры комплекта жестких пре-

дельных калибров (скоб и пробок).

Задача 5. Для заданного номинального размера соединения (см.

условие задачи 1, табл. 2.1) выбрать размеры шпонки и шпоночных

пазов для соединения с призматической шпонкой.

Назначить допуски и отклонения на выбранные элементы.

Выполнить графическую часть, содержащую схему полей допус-

ков, поперечное и продольное сечение шпоночного соединения, про-

ставить необходимые размеры.

Задача 6. Для заданного резьбового соединения (см. таблицу 2.2)

определить номинальные размеры основных параметров резьбы, опре-

делить предельные отклонения и предельные размеры нормируемых

диаметров резьбы. Построить схемы полей допусков резьб.

Задача 7. Для зубчатого венца заданной точности (см. таблицу 2.3)

выбрать комплекс контролируемых параметров, определить числовые

значения отклонений выбранных показателей точности и выбрать тип

прибора для их контроля . Выполнить чертеж зубчатого колеса.

Задача 8. Для заданного сборочного узла (рисунок 2.1 и таблица

2.3) определить допуски и предельные отклонения всех размеров дета-

лей, влияющих на величину указанного зазора. Задачу решить двумя

методами.

Таблица 2.1 – Варианты заданий к задачам 1, 2, 4, 5

Задачи 1, 2, 4, 5 Задача 5 Задачи 1, 2, 4, 5 Задача 5

№ вар.

Номинальный

диаметр соедине-

ния, мм и посадка

Тип соеди-

нения

№ вар.

Номинальный диа-

метр соединения,

мм и посадка

Тип соеди-

нения

16H11/d11нормальн. 51 100G7/h8 плотное

2 10H9/h9 свободн. 52 110K6/h7 нормальн.

318H8/j

6 плотное 53 120H9/d9 свободн.

4 30H8/x8 нормальн.54 7H9/h8 плотное

5 50H9/d9 свободн.55 15H7/j

6 нормальн.

6 80H9/h8 плотное 56 25H8/u8 свободн.

7 100H7/j

6 нормальн. 57 30H8/d9 плотное

8 120H8/u8 свободн. 58 35H8/h8 нормальн.

98H8/d9 плотное 59 40H7/k6 свободн.

10 12H8/h8 нормальн.60 45H7/r6 плотное

11 20H7/k6 свободн. 61 50D8/h7 нормальн.

Продолжение табл. 2.1

Задачи 1, 2, 4, 5 Задача 5 Задачи 1, 2, 4, 5 Задача 5

№ вар.

Номинальный

диаметр соедине-

ния, мм и посадка

Тип соеди-

нения

№ вар.

Номинальный диа-

метр соединения,

мм и посадка

Тип соеди-

нения

12 32H7/r6 плотное 62 55K8/h8 свободн.

13 52K6/h6 нормальн. 63 60P8/h7 плотное

14 82F7/h7 свободн. 64 65R7/h8 нормальн.

15 108J

7/h6 плотное 65 70H9/d9 свободн.

16 14P7/h7 нормальн. 66 75H9/h8 плотное

17 18H9/d9 свободн.67 80H7/j

6 нормальн.

18 24H9/h8 плотное 68 85H8/u8 свободн.

19 30H7/j

6 нормальн. 69 90H8/d9 плотное

20 40H8/u8 свободн. 70 95H8/h8 нормальн.

21 50H8/d9 плотное 71 6H7/k6 свободн.

22 65H8/h8 нормальн.72 10H7/r6 плотное

23 80H7/k6 свободн. 73 14J

/h6 нормальн.

24 100H7r6 плотное 74 16K7/h7 свободн.

25 8K8/h7 нормальн. 75 18G7/h6 плотное

26 12F9/h8 свободн. 76 20P7/h7 нормальн.

27 16R7/h7 плотное 77 22H9/d9 свободн.

28 22S7/h8 нормальн. 78 24H9/h8 плотное

29 28H9/d9 свободн.79 28H7/j

6 нормальн.

30 34H9/h8 плотное 80 30H8/u8 свободн.

31 44H7/j

6 нормальн. 81 34H8/d9 плотное

32 55H8/u8 свободн. 82 38H8/h8 нормальн.

33 65H8/d9 плотное 83 40H7/k6 свободн.

34 75H8/h8 нормальн.84 42H7/r6 плотное

35 90H7/k6 свободн. 85 46D8/h9 нормальн.

36 110H7/r6 плотное 86 50E9/h10 свободн.

37 6D10/h9 нормальн. 87 54F9/h8 плотное

38 12E8/h7 свободн. 88 56N8/h9 нормальн.

39 18N7/h6 плотное 89 60H9/d9 свободн.

40 24P6/h8 нормальн. 90 64H9/h8 плотное

41 28H9/d9 свободн.91 70H7/j

6 нормальн.

42 32H9/h8 плотное 92 90H8/u8 свободн.

43 36H7/j

6 нормальн. 93 120H8/d9 плотное

44 40H8/u8 свободн. 94 18H8/h8 нормальн.

Продолжение табл. 2.1

Задачи 1, 2, 4, 5 Задача 5 Задачи 1, 2, 4, 5 Задача 5

№ вар.

Номинальный

диаметр соедине-

ния, мм и посадка

Тип соеди-

нения

№ вар.

Номинальный диа-

метр соединения,

мм и посадка

Тип соеди-

нения

45 45H8/d9 плотное 95 30H7/k6 свободн.

46 50H8/h8 нормальн.96 50H7/r6 плотное

47 60H7/k6 свободн. 97 80K6/h7 нормальн.

48 65H7/r6 плотное 98 24P7/h6 свободн.

49 80F7/h6 нормальн. 99 40T7/h7 плотное

50 90R7/h7 свободн.100 65G8/h7 нормальн.

Таблица 2.2 – Варианты заданий к задачам 3 и 6

Задача 3 Задача 6

Вид нагружения

№ вар.

Класс точ-

ности, но-

мер под-

шипника

внутрен-

него

наружно-

го

кН

характер на-

грузки: пере-

грузка до, %

Обозначение

резьбового

соединения

1204циркул. местное 1,5 150 M4-5H/4h

2205циркул. местное 5,5 300 M5-6H/4h

3206местное циркул. 7,0 150 M6-6G/4h

4207циркул. колебат. 12,0 300 M8-7G/4h

56-208циркул. местное 8,0 150 M10-5H/6h

66-209циркул. местное 15,0 300 M12-6H/6h

76-210местное циркул. 4,0 150 M16-6G/6h

86-211циркул. колебат. 6,0 300 M20-7G/6h

95-212циркул. местное 8,0 150 M22-5H/8h

10 5-213 циркул. местное 10,0 300 M4-6H/6h

11 5-214 местное циркул. 7,5 150 M5-6G/8h

12 5-215 циркул. колебат. 4,5 300 M6-7G/8h

13 216 циркул. местное 17,0 150 M8-5H/4h

14 217 циркул. местное 20,0 300 M10-6H/4h

15 218 местное циркул. 15,0 150 M12-6G/4h

16 219 циркул. колебат. 19,0 300 M16-7G/4h

17 6-204 циркул. местное 2,5 150 M18-5H/6h

18 6-205 циркул. местное 4,0 300 M20-6H/6h

19 6-206 местное циркул. 10,0 150 M22-6G/6h

20 6-207 циркул. колебат. 12,0 300 M4-7G/6h

Продолжение табл. 2.2.

Задача 3 Задача 6

Вид нагружения

№ вар.

Класс точ-

ности, но-

мер под-

шипника

внутрен-

него

наружно-

го

кН

характер на-

грузки: пере-

грузка до, %

Обозначение

резьбового

соединения

21 5-208 циркул. местное 15,0 150 M5-5H/8h

22 5-209 циркул. местное 18,0 300 M6-6H/8h

23 5-210 местное циркул. 7,0 150 M8-6G/8h

24 5-211 циркул. колебат. 10,0 300 M10-7G/8h

25 212 циркул. местное 12,0 150 M12-5H/4h

26 213 циркул. местное 14,0 300 M16-6H/4h

27 214 местное циркул. 6,0 150 M18-6G/4h

28 215 циркул. колебат. 8,0 300 M20-7G/4h

29 6-216 циркул. местное 12,0 150 M22-6H/6h

30 6-217 циркул. местное 15,0 300 M4-6H/5h

31 6-218 местное циркул. 17,0 150 M5-6G/6h

32 6-219 циркул. колебат. 20,0 300 M6-7G/6h

33 5-204 циркул. местное 4,0 150 M8-7H/7h

34 5-205 циркул. местное 6,0 300 M10-7H/6g

35 5-206 местное циркул. 8,0 150 M12-6G/8h

36 5-207 циркул. колебат. 7,0 300 M14-7G/8h

37 208 циркул. местное 9,0 150 M16-5H/4h

38 209 циркул. местное 11,0 300 M18-6H/4h

39 210 местное циркул. 13,0 150 M20-6G/4h

40 211 циркул. колебат. 15,0 300 M22-7G/4h

41 6-212 циркул. местное 17,0 150 M4-5H/6h

42 6-213 циркул. местное 20,0 300 M5-6H/6h

43 6-214 местное циркул. 10,0 150 M6-6G/6h

44 6-215 циркул. колебат. 12,0 300 M8-7G/6h

45 5-216 циркул. местное 14,0 150 M10-5H/8h

46 5-217 циркул. местное 16,0 300 M12-8H/8h

47 5-218 местное циркул. 18,0 150 M14-6G/8h

48 5-219 циркул. колебат. 20,0 300 M16-7G/8h

49 204 циркул. местное 2,5 150 M18-5H/4h

50 205 циркул. местное 3,5 300 M20-5H/5h

51 206 местное циркул. 5,5 150 M22-6G/4h

52 207 циркул. колебат. 7,5 300 M4-7G/4h