Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и спецификация
Подождите немного. Документ загружается.
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет − УПИ»
А.Я. Красильников, С.Н. Лапшина
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
И СПЕЦИФИКАЦИЯ
Учебное электронное текстовое издание
Подготовлено кафедрой «Технология машиностроения»
Научный редактор: доц., канд. техн. наук С.И. Фоминых
Методические указания и пример выполнения курсовой работы
для студентов заочной формы обучения
всех машиностроительных специальностей.
В методических указаниях даны рекомендации
по выполнению курсовой работы и пример её оформления
© ГОУ ВПО УГТУ−УПИ, 2005
Екатеринбург
2005
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 2 из 59
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
1 Четыре посадки 4
2 Форма и расположение поверхностей 15
3 Шероховатость поверхности 18
4 Расчет посадок подшипников качения 21
5 Назначение и обоснование посадок шпоночного соедине-
ния и его контроль
28
6 Назначение посадок шлицевых соединений и их контроль 33
7 Расчет точности зубчатых колес и их контроль 38
8 Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи 47
Библиографический
список 57
Приложение 58
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 3 из 59
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания предназначены для выполнения курсовой ра-
боты по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация».
Объем курсовой работы (задание состоит из восьми частей):
1. Четыре посадки (используемая литература – [1, 2]).
2. Форма и расположение поверхностей (используемая литература –
[1, 2]).
3. Шероховатость поверхности (используемая литература – [1, 2, 3, 4, 5]).
4. Расчет посадок подшипников качения (используемая литература –
[1, 2, 6, 7, 8, 9, 10]).
5. Назначение и
обоснование посадок шпоночного соединения и его кон-
троль (используемая литература – [1, 2, 6, 7, 10]).
6. Назначение посадок шлицевых соединений и их контроль (используемая
литература – [1, 5, 6, 7, 10]).
7. Расчет точности зубчатых колес и их контроль (используемая литература –
[1, 2, 5, 6, 7, 10]).
8. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи (используемая
литература – [2, 6, 7, 11]).
Выполненная курсовая работа представляется в виде расчетно-
пояснительной записки с
титульным листом (образец титульного листа при-
веден в приложении), необходимыми расчетами, чертежно-графической ча-
стью, схемами и обоснованиями на листах формата А4.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н.
Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 4 из 59
1. ЧЕТЫРЕ ПОСАДКИ
Заданные посадки (в соответствии с вариантом [1, с.4-6]):
Ø105H7/f7; Ø48H6/n6; Ø6Н6/k5; Ø42P6/h5.
1. Посадка Ø105Н7/f7.
1.1. Для посадки Ø105Н7/f7 определяем предельные отклонения для от-
верстия и вала по [2, с.89-113]
)f7(
)H7(
105
0,036
0,071
0,035
−
−
+
∅ .
Посадка в системе отверстия.
Номинальный диаметр отверстия D
н
= 105 мм.
Верхнее отклонение отверстия ES = 0,035 мм.
Нижнее отклонение отверстия EI = 0.
Номинальный диаметр вала d
н
= 105 мм.
Верхнее отклонение вала es = - 0,036 мм.
Нижнее отклонение вала ei = - 0,071 мм.
1.2. Определяем наибольшие, наименьшие предельные размеры и допус-
ки размеров деталей, входящих в соединение.
1.2.1. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и до-
пуск размера отверстия
.
Максимальный диаметр отверсти
я
D
макс
= D
н
+ ES = 105 + 0,035 = 105,035 мм.
Минимальный диаметр отверстия
D
мин
= D
н
+ EI = 105 + 0 = 105 мм.
Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):
TD = D
макс
- D
мин
= 105,035 – 105 = 0,035 мм;
TD = ES – EI = 0,035 – 0 = 0,035 мм.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н.
Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 5 из 59
1.2.2. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и до-
пуск размера вала
.
Максимальный диаметр вала
d
макс
= d
н
+ es = 105 + (- 0,036) = 105 – 0,036 = 104,964 мм.
Минимальный диаметр вала
d
мин
= d
н
+ ei = 105 + (- 0,071) = 105 – 0,071 = 104,929 мм.
Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):
Td = d
макс
- d
мин
= 104,964 - 104,929 = 0,035 мм;
Td = es – ei = (- 0,036) – (- 0,071) = - 0,036 + 0,071 = 0,035 мм.
1.3. Строим схему расположения полей допусков деталей, входящих в
соединение.
1.4. Определяем наибольший, наименьший, средний зазоры и допуск по-
садки
.
1.4.1. Определяем наибольший зазор (по двум формулам):
S
макс
= D
макс
- d
мин
= 105,035 – 104,929 = 0,106 мм;
S
макс
= ES – ei = 0,035 – (- 0,071) = 0,035 + 0,071 = 0,106 мм.
S
мин
S
макс
Отв.
Вал
+
0
_
+0,035
-0,036
-0,071
0
Посадка с зазором в системе отверстия
D
н
= d
н
Красильников А.Я., Лапшина С.Н.
Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 6 из 59
1.4.2. Определяем наименьший зазор (по двум формулам):
S
мин
= D
мин
- d
макс
= 105 - 104,964 = 0,036 мм;
S
мин
= EI – es = 0 – (- 0,036) = 0 + 0,036 = 0,036 мм.
1.4.3. Определяем средний зазор посадки:
0,071
2
0,0360,106
2
SS
S
минмакс
ср
=
+
=
+
= мм.
1.4.4. Определяем допуск посадки (по двум формулам):
TS = S
макс
- S
мин
= 0,106 – 0,036 = 0,07 мм,
TS = TD + Td = 0,035 + 0,035 = 0,07 мм.
2. Посадка Ø48H6/n6.
2.1. Для посадки Ø48H6/n6 определяем предельные отклонения для от-
верстия и вала по [2, с.89-113]
)n6(
)H6(
48
0,033
0,017
0,016
+
+
+
∅
.
Посадка в системе отверстия.
Номинальный диаметр отверстия D
н
= 48 мм.
Верхнее отклонение отверстия ES = 0,016 мм.
Нижнее отклонение отверстия EI = 0.
Номинальный диаметр вала d
н
= 48 мм.
Верхнее отклонение вала es = 0,033 мм.
Нижнее отклонение вала ei = 0,017 мм.
2.2. Определяем наибольшие, наименьшие предельные размеры и допус-
ки размеров деталей, входящих в соединение.
2.2.1. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и до-
пуск размера отверстия
.
Максимальный диаметр отверстия
D
макс
= D
н
+ ES = 48 + 0,016 = 48,016 мм.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н.
Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 7 из 59
Минимальный диаметр отверстия
D
мин
= D
н
+ EI = 48 + 0 = 48 мм.
Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):
TD = D
макс
- D
мин
= 48,016 – 48 = 0,016 мм;
TD = ES – EI = 0,016 – 0 = 0,016 мм.
2.2.2. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и до-
пуск размера вала.
Максимальный диаметр вала
d
макс
= d
н
+ es = 48 + 0,033 = 48,033 мм.
Минимальный диаметр вала
d
мин
= d
н
+ ei = 48 + 0,017 = 48,017 мм.
Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):
Td = d
макс
- d
мин
= 48,033 - 48,017 = 0,016 мм;
Td = es – ei = 0,033 – 0,017 = 0,016 мм.
2.3. Строим схему расположения полей допусков деталей, входящих в
соединение.
Посадка с натягом в системе отверстия
Отв
.
0
+
0
_
+0,033
+0,017
+0,016
Вал
N
макс
D
н
= d
н
N
мин
Красильников А.Я., Лапшина С.Н.
Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 8 из 59
2.4. Определяем наибольший, наименьший, средний натяги и допуск по-
садки.
2.4.1. Определяем наибольший натяг (по двум формулам):
N
макс
= d
макс
- D
мин
= 48,033 – 48 = 0,033 мм;
N
макс
= es – EI = 0,033 – 0 = 0,033 мм.
2.4.2. Определяем наименьший натяг (по двум формулам):
N
мин
= d
мин
- D
макс
= 48,017 - 48,016 = 0,001 мм;
N
мин
= ei – ES = 0,017 – 0,016 = 0,001 мм.
2.4.3. Определяем средний натяг посадки:
0,017
2
0,0010,033
2
NN
N
минмакс
ср
=
+
=
+
= мм.
2.4.4. Определяем допуск посадки (по двум формулам):
TN = N
макс
- N
мин
= 0,033 – 0,001 = 0,032 мм;
TN = TD + Td = 0,016 + 0,016 = 0,032 мм.
3. Посадка Ø6Н6/k5.
3.1. Для посадки Ø6Н6/k5 определяем предельные отклонения для от-
верстия и вала по [2, с.89-113]
)k5(
)H6(
6
0,006
0,001
0,008
+
+
+
∅ .
Посадка в системе отверстия.
Номинальный диаметр отверстия D
н
= 6 мм.
Верхнее отклонение отверстия ES = 0,008 мм.
Нижнее отклонение отверстия EI = 0.
Номинальный диаметр вала d
н
= 6 мм.
Верхнее отклонение вала es = 0,006 мм.
Нижнее отклонение вала ei = 0,001 мм.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н.
Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 9 из 59
3.2. Определяем наибольшие, наименьшие предельные размеры и допус-
ки размеров деталей, входящих в соединение.
3.2.1. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и до-
пуск размера отверстия.
Максимальный диаметр отверстия
D
макс
= D
н
+ ES = 6 + 0,008 = 6,008 мм.
Минимальный диаметр отверстия
D
мин
= D
н
+ EI = 6 + 0 = 6 мм.
Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):
TD = D
макс -
D
мин
= 6,008 – 6 = 0,008 мм;
TD = ES – EI = 0,008 – 0 = 0,008 мм.
3.2.2. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и до-
пуск размера вала.
Максимальный диаметр вала
d
макс
= d
н
+ es = 6 + 0,006 = 6,006 мм.
Минимальный диаметр вала
d
мин
= d
н
+ ei = 6 + 0,001 = 6,001 мм.
Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):
Td = d
макс
- d
мин
= 6,006 - 6,001 = 0,005 мм;
Td = es – ei = 0,006 – 0,001 = 0,005 мм.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н.
Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 10 из 59
3.3. Строим схему расположения полей допусков деталей, входящих в
соединение.
3.4.Определяем наибольший зазор, наибольший натяг и допуск посадки.
3.4.1. Определяем наибольший зазор (по двум формулам
):
S
макс
= D
макс
- d
мин
= 6,008 – 6,001 = 0,007 мм;
S
макс
= ES – ei = 0,008 – 0,001 = 0,007 мм.
3.4.2. Определяем наибольший натяг (по двум формулам):
N
макс
= d
макс
- D
мин
= 6,006 – 6 = 0,006 мм;
N
макс
= es – EI = 0,006 – 0 = 0,006 мм.
3.4.3. Определяем допуск посадки
TN = TS = TD + Td = 0,008+ 0,005 = 0,013 мм.
4. Посадка Ø42P6/h5.
4.1. Для посадки Ø42P6/h5
определяем предельные отклонения для от-
верстия и вала по [2, с.89-113]
)h5(
)P6(
42
0,011
0,021
0,037
−
−
−
∅ .
Посадка в системе вала, т.к. основное отклонение вала равно нулю.
Номинальный диаметр отверстия D
н
= 42 мм.
Верхнее отклонение отверстия ES = - 0,021 мм.
Нижнее отклонение отверстия EI = - 0,037 мм.
Номинальный диаметр вала d
н
= 42 мм.
Верхнее отклонение вала es = 0 мм.
Нижнее отклонение вала ei = - 0,011 мм.
Посадка переходная в системе отверстия
Отв.
+
0
_
0
+0
,
008
Вал
+0,006
+0
,
001
N
макс
S
макс
D
н
=
d
н