Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Егоров, Стародубов - Пособие к решению задач курса взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения - 2003

.pdf
Скачиваний:
345
Добавлен:
11.08.2013
Размер:
1.19 Mб
Скачать

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 заведений

(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

30курса взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – Алчевск, ДГМИ, 2003. – 111 с., ил.

Впособии приведены условия, варианты и примеры решения типовых задач по курсу “Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения”. Приведен необходимый справочный материал: выдержки 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

2

 

 

 

 

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

3.6Задача 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

3

ВВЕДЕНИЕ

Предлагаемое учебное пособие базируется на методических указаниях к решению задач курсовой работы по дисциплине «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения», разработанных на кафедре технологии машиностроения Донбасского горнометаллургического 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 взаимозаменяемости в типовых соединениях машин и механизмов, вопросам контроля качества продукции. В учебное пособие включен минимально 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 справочными таблицами. С этой же целью в справочной части пособия приведены выдержки из таблиц стандартов. Объем и содержание «Приложений» позволяет решать типовые задачи курса ВСТИ не обращаясь к дополнительным нормативным документам и справочникам. Это делает пособие весьма полезным при выполнении курсовой работы, предусмотренной учебными планами курса, а также курсовых и дипломных проектов конструкторского и технологического направления. Кроме того, фрагменты таблиц стандартов позволяют яснее понять специфику 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.

4

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 определяются отклонения.

Действительный размер: размер элемента, установленный с допустимой погрешностью.

Предельные размеры: два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находится действительный размер.

Наибольший предельный размер: наибольший допустимый раз-

мер элемента (Dmax, dmax, Lmax и т.д.).

Наименьший предельный размер: наименьший допустимый раз-

мер элемента (Dmin, dmin, Lmin и т.д.).

Верхнее отклонение (ES, es): алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами.

Нижнее отклонение (EI, ei): алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Допуск (Т): разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями.

Нулевая линия: линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок.

Поле допуска: поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением 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 нецилиндрические.

Основное отверстие: отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.

Посадка: характер соединения деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.

Зазор: разность размеров отверстия и вала, размер отверстия больше размера вала D d.

5

Натяг: разность размеров вала и отверстия до сборки, размер вала больше размера отверстия d > D.

Посадка с зазором: посадка, при которой в соединении всегда получается зазор.

Условие получения посадки с зазором: Dmin dmax или EI es. Посадка с натягом: посадка, при которой в соединении всегда по-

лучается натяг.

Условие получения посадки с натягом: dmin > Dmax 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 Dmin dmax (EI es) и dmin > Dmax (ei >ES) не выполняются.

Система отверстия: система допусков и посадок, при которой различные посадки получаются сочетанием различных полей допусков валов с полем допуска основного отверстия.

Система вала: система допусков и посадок, при которой различные посадки получаются сочетанием различных полей допусков отверстий с полем допуска основного вала.

2 ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ КУРСА И ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ К НИМ

Задача 1. Для заданного соединения определить предельные размеры вала и отверстия, их допуски. Определить характер посадки, рассчитать 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. Варианты заданий к задаче приведены в таблице 2.2.

Задача 3. Для заданного однорядного радиального шарикового подшипника выбрать посадки наружного и внутреннего колец. Исходные данные: виды нагружения колец, режим работы, радиальная нагрузка FR приведены в таблице 2.2. Вычертить схемы полей допусков для наружного и внутреннего кольца.

6

Задача 4. Для заданных размеров вала и отверстия (см. условие задачи 1) рассчитать исполнительные размеры комплекта жестких предельных 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, проставить необходимые размеры.

Задача 6. Для заданного резьбового соединения (см. таблицу 2.2) определить номинальные размеры основных параметров резьбы, определить 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 деталей, влияющих на величину указанного зазора. Задачу решить двумя методами.

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

№ вар.

Задачи 1, 2, 4, 5

Задача 5

№ вар.

Задачи 1, 2, 4, 5

Задача 5

Номинальный

Тип соеди-

Номинальный диа-

Тип соеди-

диаметр соедине-

метр соединения,

ния, мм и посадка

нения

мм и посадка

нения

1

6H11/d11

нормальн.

51

100G7/h8

плотное

2

10H9/h9

свободн.

52

110K6/h7

нормальн.

3

18H8/jS6

плотное

53

120H9/d9

свободн.

4

30H8/x8

нормальн.

54

7H9/h8

плотное

5

50H9/d9

свободн.

55

15H7/jS6

нормальн.

6

80H9/h8

плотное

56

25H8/u8

свободн.

7

100H7/jS6

нормальн.

57

30H8/d9

плотное

8

120H8/u8

свободн.

58

35H8/h8

нормальн.

9

8H8/d9

плотное

59

40H7/k6

свободн.

10

12H8/h8

нормальн.

60

45H7/r6

плотное

11

20H7/k6

свободн.

61

50D8/h7

нормальн.

7

Продолжение табл. 2.1

№ вар.

Задачи 1, 2, 4, 5

Задача 5

№ вар.

Задачи 1, 2, 4, 5

Задача 5

Номинальный

Тип соеди-

Номинальный диа-

Тип соеди-

диаметр соедине-

нения

метр соединения,

нения

ния, мм и посадка

мм и посадка

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

108JS7/h6

плотное

65

70H9/d9

свободн.

16

14P7/h7

нормальн.

66

75H9/h8

плотное

17

18H9/d9

свободн.

67

80H7/jS6

нормальн.

18

24H9/h8

плотное

68

85H8/u8

свободн.

19

30H7/jS6

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

14JS/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/jS6

нормальн.

30

34H9/h8

плотное

80

30H8/u8

свободн.

31

44H7/jS6

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/jS6

нормальн.

42

32H9/h8

плотное

92

90H8/u8

свободн.

43

36H7/jS6

нормальн.

93

120H8/d9

плотное

44

40H8/u8

свободн.

94

18H8/h8

нормальн.

8

Продолжение табл. 2.1

№ вар.

Задачи 1, 2, 4, 5

Задача 5

№ вар.

Задачи 1, 2, 4, 5

Задача 5

Номинальный

Тип соеди-

Номинальный диа-

Тип соеди-

диаметр соедине-

нения

метр соединения,

нения

ния, мм и посадка

мм и посадка

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

вар.

Класс точ-

Вид нагружения

 

характер на-

Обозначение

ности, но-

внутрен-

наружно-

Fr,

грузки: пере-

резьбового

мер под-

него

го

кН

грузка до, %

соединения

 

 

шипника

 

 

 

 

 

1

204

циркул.

местное

1,5

150

M4-5H/4h

2

205

циркул.

местное

5,5

300

M5-6H/4h

3

206

местное

циркул.

7,0

150

M6-6G/4h

4

207

циркул.

колебат.

12,0

300

M8-7G/4h

5

6-208

циркул.

местное

8,0

150

M10-5H/6h

6

6-209

циркул.

местное

15,0

300

M12-6H/6h

7

6-210

местное

циркул.

4,0

150

M16-6G/6h

8

6-211

циркул.

колебат.

6,0

300

M20-7G/6h

9

5-212

циркул.

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

9

Продолжение табл. 2.2.

 

 

 

Задача 3

 

 

Задача 6

вар.

Класс точ-

Вид нагружения

Fr,

характер на-

Обозначение

ности, но-

внутрен-

наружно-

кН

грузки: пере-

резьбового

мер под-

него

го

 

грузка до, %

соединения

 

 

 

шипника

 

 

 

 

 

 

 

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

10