- •И.А. Фролов в.А. Нилов
- •Введение
- •1. Принципы построения Международной системы единиц. Основные понятия и определения допусков и посадок
- •Основные понятия и определения допусков и посадок
- •Классификация допусков и посадок
- •Посадки. Общие сведения
- •1.1. Расчет и выбор посадок с зазором
- •Выбор средств измерения
- •Контрольные вопросы
- •1.2. Расчет и выбор посадки с натягом
- •Величины крутящих моментов, н·м
- •1.3. Переходные посадки
- •Пример расчета
- •Контрольные вопросы
- •2. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке
- •Пример расчета
- •Карта сортировщика
- •Контрольные вопросы
- •3. Расчет размерных цепей
- •Пример расчета
- •Последовательность выполнения задания
- •Решение задачи вероятностным методом
- •Решение обратной задачи
- •Контрольные вопросы
- •4. Расчет исполнительных размеров калибров
- •5. Расчет посадок подшипника качения
- •Номера подшипников
- •Пример расчета
- •Последовательность выполнения задания
- •Контрольные вопросы
- •6. Расчет допусков и посадок резьбового соединения
- •Контрольные вопросы
- •7. Расчет допусков и посадок шпоночного соединения
- •Контрольные вопросы
- •8. Расчет допусков и посадок шлицевых соединений
- •8.1. Расчет допусков и посадок шлицевых соединений с прямобочным профилем зубьев
- •Пример расчета
- •Последовательность выполнения задания
- •Контрольные вопросы
- •8.2. Расчет допусков и посадок эвольвентных шлицевых соединений
- •Пример расчета
- •Последовательность выполнения задания
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Практикум по дисциплине Метрология, стандартизация, сертификация
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
И.А. Фролов в.А. Нилов
В.А. Муравьев О.К. Битюцких
Метрология, стандартизация, сертификация: ПРАКТИКУМ
Учебное пособие
Воронеж 2006
ГОУ ВПО Воронежский государственный
технический университет
И.А. Фролов В.А. Нилов
В.А. Муравьев О.К. Битюцких
Метрология, стандартизация, сертификация: ПРАКТИКУМ
Утверждено
Редакционно-издательским советом Воронежского
государственного технического университета в качестве
учебного пособия для студентов машиностроительных
специальностей
Воронеж 2006
УДК 389
Метрология, стандартизация, сертификация: практикум учеб. пособие / И.А.Фролов, В.А.Нилов, В.А. Муравьев, О.К. Битюцких. Воронеж: ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2006. 114 с.
Рассматриваются основные вопросы, входящие в дисциплину «Метрология, стандартизация, сертификация» и составляющие основу практических занятий.
По каждой теме практического занятия в учебном пособии приведены необходимые теоретические материалы, варианты заданий, примеры их решений и оформления в соответствии с требованиями курса дисциплины, а также вопросы для проверки знаний.
Практикум предназначен для проведения занятий со студентами специальностей 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и 150202 «Оборудование и технология сварочного производства», 151001 «Технология машиностроения», 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы», 220402 «Роботы и робототехнические системы», 200503 «Стандартизация и сертификация» всех форм обучения.
Ил. 26 Табл. 25 Библиогр.: 10 назв.
Научный редактор к.т. н., доц. Б.Б. Еськов
Рецензенты: кафедра строительных и дорожных машин ВГАСУ (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. П.И. Никулин)
канд. техн. наук И.Г. Радченко
© Фролов И.А., Нилов В.А.,
Муравьев В.А., Битюцких О.К., 2006
© Оформление ГОУ ВПО
«Воронежский государственный
технический университет», 2006
Введение
Метрология– наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
В метрологии решаются следующие основные задачи: разработка общей теории измерений единиц физических величин и их систем, разработка методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства и единообразие средств измерений, эталонов и образцов средств измерений, методов передачи размеров единиц от эталонов и образцовых средств измерений к рабочим средствам измерений.
Элементы стандартизации появились тогда, когда еще не существовало понятия об этом термине. Примерами могут служить: строительство в ІІІ тысячелетии до н. э. самой высокой египетской пирамиды Хеопса из камней, обработанных до строго определенных размеров; применение кирпичей размером 410 × 200 × 130 ммпри сооружении в Египте дворцов фараонов, метода пропорциональных чисел при создании водяных колес и катапульт в Древнем Риме; использование римлянами труб определенных диаметров при сооружении городских водопроводов; оснащение флота в Венеции в ΧΙV-ΧV вв. одинаковыми мачтами, парусами, веслами, рулями.
Примеры использования элементов стандартизации в прошлые времена можно найти и в истории республик распавшегося СССР. Зодчие Армении в ΙΧ-Χ вв. широко применяли стандартные детали при возведении ажурных сводов кафедрального собора «Майр тачара», в конструкциях четырех городских ворот и прокладке водопровода; кирпичи единого образца в это же время использовались при строительстве в Таджикистане.
Стандартизация явилась радикальным средством совершенствования машинного производства, призванного выпускать изделия крупными партиями. Значительным событием было введение в Англии в 1841 г. Единой системы винтовой резьбы, разработанной Джоном Витвортом.
В России стандартизация впервые была применена в середине ΧVΙ в. при изготовлении снарядов для пушек. В ΧVΙΙΙ в. (1706-1715 гг.) Петр Ι предписал мастерам при изготовлении ружей следить за правильным применением калибров, по которым делались детали, и за однородностью отдельных частей ружей. В1826 г. принцип взаимозаменяемости в производстве оружия на Тульском оружейном заводе был блестяще продемонстрирован иностранным представителям. Взятые со склада без выбора тридцать ружей были разобраны и детали их перемешаны. Затем ружья были снова собраны из первых попавших деталей и действовали безотказно. В начале ΧΙΧ в. очередной импульс развития стандартизация получила в связи с началом железнодорожного строительства. Были стандартизованы ширина колеи, цвет вагонов, высота сцепных устройств, диаметры колес и другие элементы.
В современном машиностроении взаимозаменяемость является основным и необходимым условием массового и серийного производства. Например, при массовом выпуске специализированными заводами типовых деталей крепежа (болтов, шпилек, винтов, гаек, шайб и др.), подшипников, зубчатых колес и ряда др. деталей и узлов ускоряется процесс конструирования и изготовления новых машин: конструктору не нужно создавать на них чертежи, а заводу – тратить время и средства на их изготовление.
Измерения имеют большое значение в современном обществе. Они дают возможность обеспечить взаимозаменяемость узлов и деталей, совершенствовать технологию, безопасность труда и других видов человеческой деятельности, качество продукции.
Круг величин, подлежащих измерению, определяется разнообразием явлений, с которыми приходится сталкиваться человеку. Если «Теория механизмов и машин», «Детали машин и основы конструирования», «Технологии металлов» и др. служат теоретической основой проектирования машин и механизмов, то данный курс «Метрология, стандартизация, сертификация» рассматривает вопросы обеспечения точности геометрических параметров как необходимого условия взаимозаменяемости и таких важнейших показателей качества, как надежность и долговечность.
Цель практикума– выработка у будущих инженеров знаний и практических навыков использования и соблюдения требований ГОСТ (государственных стандартов), выполнения точностных расчетов и метрологического обеспечения при изготовлении, эксплуатации и ремонте как строительно-дорожной техники, так и других машин. Задачи практикума: в результате выполнения индивидуальных заданий на практических занятиях по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация» студенты должны:
- изучить основные понятия и терминологию, используемые в курсе «Метрология, стандартизация и сертификация»;
- научиться пользоваться стандартами с целью выбора оптимальных допусков при конструировании деталей машин;
- приобрести навыки в расчете размерных цепей при конструировании деталей, узлов или механизмов;
- научиться отличать посадки в системе «Отверстия» от посадок в системе «Вала»;
- приобрести навыки построения полей допусков размеров деталей; посадок с зазором, натягом и переходных с обоснованием условий их применения.
Учебное пособие состоит из восьми разделов:
Расчет (выбор) допусков и посадок гладких цилиндрических соединений: а) с зазором; б) с натягом; в) переходные.
Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке.
Расчет размерных цепей: прямая и обратная задачи.
Расчет исполнительных размеров калибров.
Расчет посадок подшипников качения.
Расчет допусков и посадок резьбовых соединений.
Расчет допусков и посадок шпоночных соединений.
Расчет допусков и посадок шлицевых соединений прямобочных и с эвольвентным профилем зуба.
Название раздела соответствует теме практического занятия.