Продолжение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

_____________________________________________________________________________

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

МАИ

_____________________________________________________________________________

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по курсу

“МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ”

Утверждено на заседании редсовета

МОСКВА

ИЗДАТЕЛЬСТВО МАИ

2012

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Задание, исходные данные и оформление работы

1.1 Задание на курсовую работу по курсу “Метрология, стандартизация и сертификация”

1. Исходя из условий работы узла, выбрать посадку по предельным зазорам (натягам) для заданного размера. Дать схему расположения полей допусков, подсчитать предельные размеры, величины допусков и характеристики посадки. Выполнить рабочие чертежи отдельных деталей с указанием допусков на размеры, отклонения формы и расположения поверхностей и их шероховатостей. Выполнить сборочный чертеж, указав размеры с обозначениями полей допусков и числовыми величинами предельных отклонений. Рассчитать предельные и исполнительные размеры гладких калибров. Определить допускаемые погрешности измерений, выбрать измерительные средства, кратко описать их работу.

2. Рассчитать посадку подшипника. Выполнить схему расположения полей допусков, определить предельные размеры, величины зазоров и натягов. Оформить рабочие и сборочные чертежи деталей, сопрягаемых с подшипником, и проставить на них необходимые размеры и допуски.

3. Выбрать посадку резьбового соединения. Выполнить схему расположения полей допусков резьбовых соединений и резьбовых калибров. Рассчитать предельные и исполнительные размеры калибров.

4. Выбрать посадку шлицевого соединения с прямобочным или эвольвентным профилем шлицев. Способ центрирования задан. Дать схему расположения полей допусков, определить предельные размеры элементов соединения и выполнить сборочный чертеж. Выбрать калибры для контроля шлицевого соединения, построить схему полей допусков на калибры и рассчитать их предельные размеры.

5. Решить размерную цепь методами полной взаимозаменяемости и вероятностным. Закон распределения звеньев цепи, процент риска и компенсирующее звено заданы.

6. Определить погрешность средств измерений. Сравнить точность измерения физической величины двумя однотипными приборами.

7. Для заданного ряда наблюдений построить диаграмму распределения; вычислить числовые характеристики результата наблюдения; проверить нормальность распределения результатов наблюдений; вычислить оценку среднего квадратического отклонения результата измерения; вычислить доверительные границы случайной погрешности результата измерений; вычислить доверительные границы неисключенной систематической погрешности результата измерений; вычислить доверительные границы погрешности результата измерений.

1.2. Исходные данные

Исходные данные для выполнения работы помещены на чертеже узла, выдаваемого преподавателем.

1.3. Оформление курсовой работы

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.

Объем пояснительной записки – 15…25 страниц рукописного или компьютерного текста (увеличение объема допускается за счет приложений). Форматирование производится следующим образом:

• размер бумаги – А4 (210мм×297мм);

• поля:

верхнее - 20 мм;

нижнее - 20мм;

левое - 20мм;

правое - 10 мм.

В записке приводятся расчеты и обоснование выбора допусков и посадок. Пояснительная записка состоит из следующих разделов, располагаемых в указанном порядке:

1. Титульный лист.

2. Задание на курсовую работу.

3. Оглавление.

4. Основной текст.

5. Список использованной литературы.

6. Приложение.

Количество глав (разделов) определяется числом задач, содержащихся в конкретном индивидуальном задании. Нумерация страниц сквозная – начиная с титульного листа. Порядковые номера пишутся арабскими цифрами в правом нижнем углу каждого листа (кроме титульного).

Титульный лист оформляется на листе ватманской бумаги формата А4. Все надписи должны быть сделаны чертежным шрифтом (компьютерный текст). Типовая форма титульного листа приведена в приложении 1.

Задание на курсовую работу выдается на индивидуальном бланке руководителем курсовой работы.

В оглавлении пояснительной записки приводятся все заголовки, имеющиеся в тексте записки.

Основной текст записки разбивается на разделы, названия которых выделяются и нумеруются (например: 1.ВЫБОР ПОСАДКИ). Каждый раздел может включать некоторое число подразделов, которые имеют двойную нумерацию (например: 1.1…). Все расчетные формулы сначала пишутся в общем виде с объяснением входящих в них буквенных обозначений физических величин и их единиц, а затем в формулы подставляются цифровые значения. Результаты расчетов оформляются по возможности в виде таблиц. В записке обязательно указываются ссылки на литературные источники.

Схемы, графики, эскизы и т.п. (графический материал) выполняются на отдельных листах и вшиваются в основной текст записки или по указанию выполняются на листе ватманской бумаги формата А4. Графический материал сокращенно обозначается Рис. и нумеруется. Подрисуночная подпись состоит из указания номера рисунка в пределах данного раздела и поясняющего текста.

В списке использованной литературы указывают все материалы, на которые имеются ссылки в пояснительной записке в порядке их упоминания. Список литературы должен включать следующую информацию:

• для книги – фамилии и инициалы авторов, полное название книги, место издания, издательство, год издания, количество страниц книги;

• для стандартов – название стандарта, номер стандарта, место и год издания, страницы.

Пример оформления списка литературы:

1. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов. – 6-е изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1986.

В приложении помещаются вспомогательные материалы, которые более подробно раскрывают решаемую в курсовой работе проблему. Объем и количество приложений ничем не ограничивается, т.к. их объем не входит в общий объем пояснительной записки.

2. Нормирование точности гладких соединений

2.1 допуски и посадки ГЛАДКИХ СОЕДИНЕНИЙ

обеспечение взаимозаменяемости гладких элементов деталей, а также посадки, образуемые при их соединении, регламентируются единой системой допусков и посадок.

Основные параметры гладких элементов соединений, их определение и обозначения регламентируются ГОСТ 25346-89 “Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений”, а поля допусков и рекомендуемые посадки – ГОСТ 25347-82 “Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки”.

Для соответствия изделия своему целевому назначению, необходимо, чтобы его размеры выдерживались между двумя допустимыми предельными размерами, разность которых образует допуск:

; ; (для отверстия);

(2.1)

; ; (для вала),

где , – допуск;

( ) – номинальный размер отверстия (вала);

( ) – наибольший предельный размер отверстия (вала);

( ) – наименьший предельный размер отверстия (вала);

( ) – верхнее отклонение отверстия (вала);

( )– нижнее отклонение отверстия (вала).

По предельным размерам или предельным отклонениям определяются средний размер или среднее отклонение :

; ;

(2.2)

; .

При соединении двух деталей образуется посадка. В зависимости от сочетания размеров сопрягаемых деталей, изготовленных в пределах допуска, посадки могут быть неподвижными (посадки с натягом) и подвижными (посадки с зазором, переходные посадки).

Характер соединения	Характеристики посадки
Посадка с натягом	; ; ;	(2.3)
Посадка с зазором	; ; ;	(2.4)
Переходная посадка	;	(2.5)

Допуск посадки характеризует точность сборки и определяется как сумма допусков сопрягаемых отверстия и вала

или

(для посадки с натягом); (2.6)

(для посадки с зазором);

(для переходной посадки).

В посадках действительный зазор (натяг) должен находиться между двумя предельными значениями и ( и ), величины которых определяются исходя из служебного назначения детали. Более точное представление о посадке дают вероятностные значения предельных и средних зазоров и натягов и допуска посадки, определяемые с учетом характеристик рассеяния размеров деталей

; ;

; ; (2.7)

,

где – среднее квадратическое отклонение посадки;

, .

Стандартом ГОСТ 25346-89 установлены следующие основные положения.

Для построения системы допусков устанавливается единица допуска , являющаяся функцией номинального размера, которая для размеров 1 ÷ 500 мм вычисляется по формуле

,

где – среднее геометрическое двух крайних размеров интервала. ( )

Значения единиц i допуска представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Значения единиц i допуска для основных интервалов номинальных размеров

Основные интервалы номинальных размеров, мм	До 3	Свыше – до
		3-6	6-10	10-18	18-30	30-50	50-80	80-120	120-180	180-250	250-315	315-400
Значение i, мм	0,55	0,73	0,90	1,08	1,31	1,56	1,86	2,17	2,52	2,90	3,23	3,54

Поле допуска нормируется квалитетом и основным отклонением.

ГОСТ 25346-89 установлено 19 квалитетов: 01; 0; 1; 2; …; 17. В одном квалитете и интервале номинальных размеров значение допуска постоянно для размеров любых элементов и любых полей допусков (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Значения допусков, мкм (по ГОСТ 25346-89)

Квали-тет	Интервалы размеров, мм
	До 3	Св.3 до 6	Св. 6 до 10	Св. 10 до 18	Св. 18 до 30	Св. 30 до 50	Св. 50 до 80	Св. 80 до 120	Св. 120 до 180	Св. 180 до 250	Св. 250 до 315	Св. 315 до 400	Св. 400 до 500
3	2	2,5	2,5	3	4	4	5	6	8	10	12	13	15
4	3	4	4	5	6	7	8	10	12	14	16	18	20
5	4	5	6	8	9	11	13	15	18	20	23	25	27
6	6	8	9	11	13	16	19	22	25	29	32	36	40
7	10	12	15	18	21	25	30	35	40	46	52	57	63
8	14	18	22	27	33	39	46	54	63	72	81	89	97
9	25	30	36	43	52	62	74	87	100	115	130	140	155
10	40	48	58	70	84	100	120	140	160	185	210	230	250
11	60	75	90	110	130	160	190	220	250	290	320	360	400
12	100	120	150	180	210	250	300	350	400	460	520	570	630
13	140	180	220	270	330	390	460	540	630	720	810	890	970
14	250	300	360	430	520	620	740	870	1000	1150	1300	1400	1550
15	400	480	580	700	840	1000	1200	1400	1600	1850	2100	2300	2500
16	600	750	900	1100	1300	1600	1900	2200	2500	2900	3200	3600	4000
17	1000	1200	1500	1800	2100	2500	3000	3500	4000	4600	5200	5700	6300
Примечания: 1. Значения допусков Т размеров 5 – 17-го квалитетов рассчитаны по формуле Т=аi. Здесь а – число единиц допуска в допуске данного квалитета (коэффициент точности), определяемое из приведенных ниже рядов:
Квалитет	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
а	7	10	16	25	40	64	100	160	250	400	640	1000	1600
i – единица допуска, мкм: , где и – границы интервала размеров, в который попадает данный размер. Например, размер 30 мм находится в интервале 18 – 30 мм, для которого . 2. Допуски квалитетов 3 и 4 (а также 01; 0; 1; 2) рассчитывают по специальным формулам.

Основное отклонение – характеристика расположения поля допуска. Значения основных отклонений подсчитываются по эмпирическим формулам и являются функцией номинального размера (табл. 2.3, 2.4).

Таблица 2.3

Ряд значений основных отклонений отверстий, мкм

	Буквен-ное обозна-чение		Нижнее отклонение EI									Верхнее отклонение ES												Δ
			A	B	C	D	E	F	G	H	Js*	K		M		N		от P до U	P	R	S	T	U
	Квали-теты		Все квалитеты									до 8	свыше 8	до 8**	свыше 8	до 8	свыше 8	до 7	Свыше 7					3	4	5	6	7	8
Для интервалов размеров, мм	Св.	до
	1	3	+270	+140	+60	+20	+14	+6	+2	0	Предельные отклонения = ± IT/2	0	0	-2	-2	-4	-4	Отклонение, как для квалитетов свыше 7, увеличенное на Δ	-6	-10	-14	-	-18	= 0
	3	6	+270	+140	+70	+30	+20	+10	+4	0		-1+ Δ	-	-4+ Δ	-4	-8+ Δ	0		-12	-15	-19	-	-23	1	1,5	1	3	4	6
	6	10	+280	+150	+80	+40	+25	+13	+5	0		-1+ Δ	-	-6+ Δ	-6	-10+ Δ	0		-15	-19	-23	-	-28	1	1,5	2	3	6	7
	10	14	+290	+150	+95	+50	+32	+16	+6	0		-1+ Δ	-	-7+ Δ	-7	-12+ Δ	0		-18	-23	-28	-	-33	1	2	3	3	7	9
	14	18
	18	24	+300	+160	+110	+65	+40	+20	+7	0		-2+ Δ	-	-8+ Δ	-8	-15+ Δ	0		-22	-28	-35	-	-41	1,5	2	3	4	8	12
	24	30																				-41	-48
	30	40	+310	+170	+120	+80	+50	+25	+9	0		-2+ Δ	-	-9+ Δ	-9	-17+ Δ	0		-26	-34	-43	-48	-60	1,5	3	4	5	9	14
	40	50	+320	+180	+130																	-54	-70
	50	65	+340	+190	+140	+100	+60	+30	+10	0		-2+ Δ	-	-11+ Δ	-11	-20+ Δ	0		-32	-41	-53	-66	-87	2	3	5	6	11	16
	65	80	+360	+200	+150															-43	-59	-75	-102
	80	100	+380	+220	+170	+120	+72	+36	+12	0		-3+ Δ	-	-13+ Δ	-13	-23+ Δ	0		-37	-51	-71	-91	-124	2	4	5	7	13	19
	100	120	+410	+240	+180															-54	-79	-104	-144
	120	140	+460	+260	+200	+145	+85	+43	+14	0		-3+ Δ	-	-15+ Δ	-15	-27+ Δ	0		-43	-63	-92	-122	-170	3	4	6	7	15	23
	140	160	+520	+280	+210															-65	-100	-134	-190
	160	180	+580	+310	+230															-68	-108	-146	-210
	180	200	+660	+340	+240	+170	+100	+50	+15	0		-4+ Δ	-	-17+ Δ	-17	-31+ Δ	0		-50	-77	-122	-166	-236	3	4	6	9	17	26
	200	225	+740	+380	+260															-80	-130	-180	-258
	225	250	+820	+420	+280															-84	-140	-196	-284
	250	280	+920	+480	+300	+190	+110	+56	+17	0		-4+ Δ	-	-20+ Δ	-20	-34+ Δ	0		-56	-94	-158	-218	-315	4	4	7	9	20	29
	280	345	+1050	+540	+330															-98	-170	-240	-350
	345	355	+1200	+600	+360	+210	+125	+62	+18	0		-4+ Δ	-	-21+ Δ	-21	-37+ Δ	0		-62	-108	-190	-268	-390	4	5	7	11	21	32
	355	400	+1350	+680	+400															-114	-208	-294	-435
	400	450	+1500	+760	+440	+230	+135	+68	+20	0		-5+ Δ	-	-23+ Δ	-23	-40+ Δ	0		-68	-126	-232	-330	-490	5	5	7	13	23	34
	450	500	+1650	+840	+480															-132	-252	-360	-540
*Симметричные отклонения ± IT/2 для Js квалитетов от 7 до 11 могут округляться, если значение IT нечетное. Замена производится ближайшим меньшим четным числом. **Частный случай: для M6, ES=-9 (а не -11) для размеров от 250 до 315.

Таблица 2.4

Ряд значений основных отклонений валов, мкм

	Буквен-ное обозна-чение		Нижнее отклонение ei									Верхнее отклонение es
			a	b	c	d	e	f	g	h	js*	k		m	n	p	r	s	t	u	x	z
	Квали-теты		Все квалитеты									от 4 до 7	до 3, свыше 7	Все квалитеты
Для интервалов размеров, мм	Св.	До
	1	3	-270	-140	-60	-20	-14	-6	-2	0	Предельные отклонения = ± IT/2	0	0	+2	+4	+6	+10	+14	-	+18	+20	+26
	3	6	-270	-140	-70	-30	-20	-10	-4	0		+1	0	+4	+8	+12	+15	+19	-	+23	+28	+35
	6	10	-280	-150	-80	-40	-25	-13	-5	0		+1	0	+6	+10	+15	+19	+23	-	+28	+34	+42
	10	14	-290	-150	-95	-50	-32	-16	-6	0		+1	0	+7	+12	+18	+23	+28	-	+33	+40	+50
	14	18																			+45	+60
	18	24	-300	-160	-110	-65	-40	-20	-7	0		+2	0	+8	+15	+22	+28	+35	-	+41	+54	+73
	24	30																	+41	+48	+64	+88
	30	40	-310	-170	-120	-80	-50	-25	-9	0		+2	0	+9	+17	+26	+34	+43	+48	+60	+80	+112
	40	50	-320	-180	-130														+54	+70	+97	+136
	50	65	-340	-190	-140	-100	-60	-30	-10	0		+2	0	+11	+20	+32	+41	+53	+66	+87	+122	+172
	65	80	-360	-200	-150												+43	+59	+75	+102	+146	+210
	80	100	-380	-220	-170	-120	-72	-36	-12	0		+3	0	+13	+23	+37	+51	+71	+91	+124	+178	+258
	100	120	-410	-240	-180												+54	+79	+104	+144	+210	+310
	120	140	-460	-260	-200	-145	-85	-43	-14	0		+3	0	+15	+27	+43	+63	+92	+122	+170	+248	+365
	140	160	-520	-280	-210												+65	+100	+134	+190	+280	+415
	160	180	-580	-310	-230												+68	+108	+146	+210	+310	+465
	180	200	-660	-340	-240	-170	-100	-50	-15	0		+4	0	+17	+31	+50	+77	+122	+166	+236	+350	+520
	200	225	-740	-380	-260												+80	+130	+180	+258	+385	+575
	225	250	-820	-420	-280												+84	+140	+196	+284	+425	+640
	250	280	-920	-480	-300	-190	-110	-56	-17	0		+4	0	+20	+34	+56	+94	+158	+218	+315	+475	+710
	280	345	-1050	-540	-330												+98	+170	+240	+350	+525	+790
	345	355	-1200	-600	-360	-210	-125	-62	-18	0		+4	0	+21	+37	+62	+108	+190	+268	+390	+590	+900
	355	400	-1350	-680	-400												+114	+208	+294	+435	+660	+1000
	400	450	-1500	-760	-440	-230	-135	-68	-20	0		+5	0	+23	+40	+68	+126	+232	+330	+490	+740	+1100
	450	500	-1650	-840	-480												+132	+252	+360	+540	+820	+1250
*Симметричные отклонения ± IT/2 для Js квалитетов от 7 до 11 могут округляться, если значение IT нечетное. Замена производится ближайшим меньшим четным числом.

Значения предельных отклонений отверстий и валов для размеров от 1 до 500 мм приведены в приложениях 2 и 3.

Для удобства стандартизации посадок один из размеров сопрягаемых поверхностей деталей (отверстие или вал) выбирается основным. Величина его допуска и расположение поля допуска остаются постоянными для всех посадок данного типа и интервала размеров. При этом характер посадки обеспечивается изменением расположения поля допуска детали неосновного размера сопрягаемой поверхности детали. Существует два способа образования посадок: в системе отверстия и в системе вала.

Система отверстия – это система, в которой характер посадки (зазоры и натяги) обеспечивается изменением величины и расположения полей допусков валов.

У основного отверстия основное нижнее отклонение равно нулю и наименьший предельный размер совпадает с номинальным размером.

Система вала – это система, в которой характер посадки (зазоры и натяги) обеспечивается изменением величины и расположения полей допусков отверстий.

У основного вала основное верхнее отклонение равно нулю и наибольший предельный размер совпадает с номинальным размером.

При условном обозначении поля допуска сначала указывается основное отклонение, а затем квалитет. Например, H6 – обозначает поле допуска отверстия с основным отклонением H 6-го квалитета, g7 обозначает основное отклонение g 7-го квалитета.

В обозначение посадки входит номинальный размер, общий для соединяемых элементов (отверстия и вала), за которым следует обозначение полей допусков для каждого элемента. Поле допуска, относящееся к отверстию, записывается в числителе:

Ø ; Ø ; Ø .