В учебном пособии изложены методика решения основных задач в области обеспечения норм взаимозаменяемости, практические задачи в области оценки качества продукции.

В учебном пособии изложены методика решения основных задач в области обеспечения норм взаимозаменяемости, практические задачи в области оценки качества продукции.

Данное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений. Оно позволит более эффективно усвоить теоретические знания и приобрести практические знания по стандартизации и нормативным документам ЕСКД.

Учебное пособие рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом Ухтинского государственного технического университета.

Рецензенты:

 

Содержание

 

Предисловие……………………………………………………….

Методические указания к курсовому проектированию

по метрологии, стандартизации и сертификации……………………

1. Цель работы………………………………………………….

2.Примерная тематика и задание на курсовую работу…………..

3.Общий порядок выполнения задания………………………

4. Методические указания по оформлению работы……….

5. Формы контроля за выполнением курсовой работы…..

6. Раздел № 1. «Актуальность, цели и задачи проекта»

7. Раздел № 2. «Технологическая часть. Проектирование

размерной цепи сборочного узла»…………………………

7.1. Методика расчета и выбор сопряжений……………………7

7.1.1. Расчет и выбор неподвижной посадки…………………10

7.1.2. Расчет и выбор подвижной посадки……………………12

7.2. Последовательность расчета и выбор посадок

подшипников качения………………………………………..14

7.3. Методика расчета допусков размеров, входящих в

размерные цепи……………………………………………….17

8. Раздел № 3. «Конструкторская часть»………………….

9. Раздел №4. «Технико-экономическое обоснование проекта»

10. Основные положения заключения по проекту……….

11. Список литературы

Приложение:

1. Задание на курсовую работу.

2. График контроля за выполнением курсовой работы

3. Форма титульного листа

4. Расчет и выбор посадок для подшипников скольжения.

4.1. Последовательность расчета и выбор посадок подшипников скольжения.

4.2. Пример расчета и выбора посадок для подшипникового узла.

5. Разработка рабочих чертежей деталей.

5.1. Общие правила и рекомендации по разработке и выполнению рабочих чертежей деталей.

6. Библиографический список.

 

Предисловие

 

Стандартизация, взаимозаменяемость, метрология, технические измерения и сертификация продукции, работ и услуг являются инструментами обеспечения качества.

В машино- и приборостроении широко используют стандартные нормативно-технические документы, стандартные детали, а также комплектующие изделия, изготовленные на специализированных предприятиях, поэтому взаимозаменяемость базируется на стандартизации и способствует ее развитию, а также развитию специализаций и кооперированию в промышленности.

Взаимозаменяемость – это способность объекта быть использованным без модификаций вместо другого для выполнения тех же требований (ИСО 8402:1994).

В технической сфере взаимозаменяемостью называется принцип конструирования, производства и эксплуатации машин, обеспечивающий возможность сборки или замены в процессе ремонта независимо изготовленных соединяемых деталей и узлов без их дополнительной обработки и подгонки (при условии, что эксплуатационные показатели машины будут совмещаемыми). Здесь рассматриваются стандартизированные методы расчета точностных параметров машин и обеспечения их геометрической взаимозаменяемости, например, методика расчета и выбора посадок колец подшипников качения, методика расчета размерных цепей и т.д.

В результате выполнения контрольной работы студенты должны расширить свои знания по основным разделам метрологии, стандартизации и сертификации путём поиска и анализа передовых достижений в указанных разделах дисциплин и вместе с тем овладеть навыками сбора, обработки, анализа и систематизации научно-технической информации по вопросам метрологии, стандартизации и сертификации.

Настоящие методические указания контрольной работе по дисциплине «Метрология. Стандартизация и сертификация»предназначены для студентов, обучающихся на кафедре «Метрология. стандартизация и сертификация», и содержат всю необходимую информацию для выполнения контрольной работы и оформления по ней отчета.

Методические указания к курсовому проектированию

Раздел № 1. Актуальность, цели и задачи проекта

Для обоснования актуальности и достижения целей проекта студент должен самостоятельно решить следующие задачи:

- библиографический поиск с использованием литературных, патентных источников и источников в Интернете;

- поиск нормативных документов, руководствуясь Информационно-правовой поисковой, электронной базой национальных стандартов «Кодекс» - нормы, правила, стандарты РФ. – www. lib.tpu.ru.8888.;

- анализ состояния научно-технической проблемы, формулирование технического задания, постановка цели и задач обеспечения единств измерений и технического регулирования на основе подбора и изучения литературных, патентных источников и источников в Интернете: и на этой базе систематизация и обобщение полученной научно-технической информации.

В конце раздела необходимо сделать выводы и предложения с четкой формулировкой технического задания согласно существующего нормативного документа 2.1 РД ТПИ 003-88. Руководящий документ. «Техническое задание на работы по созданию (передаче) научно-технической продукции. Требования к разработке, согласованию и утверждению».

 

 

Раздел № 2. Технологическая часть. Проектирование размерной цепи сборочного узла

Пример.

Исходные данные: номинальный размер сопряжения диаметром 80 мм;

 

Решение.

Выбираем систему посадок из принципа предпочтительности: вал ступенчатый – система отверстия.

Допуск посадки:

Число единиц допуска посадки

.

Номинальный размер диаметра 80 мм

D =

= 0,45

При квалитет соединения оказывается экономически приемлемым.

Сочетание полей допусков следует искать в комбинации из двух квалитетов: отверстие по IT8 (; вал – IT7 (

Пользуясь ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75) выбираем предпочтительную посадку в системе отверстия.

Основные отклонения валов от “р” до “zc” предназначены для образования посадок с натягом в системе отверстия.

Посадку выбираем по условию:

,

.

Но прежде чем выбрать посадку, следует учесть, что на прочность соединения вала и отверстия оказывает шероховатость, тогда

Из справочника = 0,8 мкм – среднее арифметическое отклонение профиля поверхностей деталей в посадках с натягом.

Из таблицы «Предельные натяги в посадках с натягом при размерах от 1 до 500 мм ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75)», соблюдая вышеперечисленные условия выбираем посадку для номинального размера мм (рис. 3.1):

=13 мкм, =89 мкм.

Условие выполняется: 12,4

92,6 следует – посадка выбрана правильно.

 

Наносим предельные отклонения размеров деталей выбранной посадки для (рис. 1.2).

Н8

S7

 

Рис. 1.2. Расположение полей допусков неподвижной посадки .

 

Н8

 

 

Н8()

 

 

Рис.1.3. Эскизы сопряжения, вала с отверстием с указанием трех способов простановки предельных отклонений на чертежах.

 

 

Пример расчета и выбора посадок подшипников качения

Варианты к заданию №2.4:

Таблица 2.4.1

Параметр	Последняя цифра шифра
Радиальное усилие R, кН	3,0	3,2	3,4	3,6	3,8	4,0	4,2	4,4	4,6	4,8
Класс точности подшипника
Группа зазора		Нор- маль- ная					Нор- маль- ная
Кольцо, которое вращается	внутреннее	наружное	внутреннее	наружное	внутреннее
Параметр	Предпоследняя цифра шифра
Подшипник
Наружный диаметр корпуса , мм
Внутренний диа- метр вала , мм
Характер нагрузки	Перегрузка до 125%	Перегрузка до 150%	Перегрузка до 200%

 

Пример:

Рассчитать и выбрать посадку для внутреннего и наружного колец радиального, однорядного подшипника № 211, класс точности 0. Результирующая радиальных нагрузок постоянная по направлению R = 11000 Н. Вращается вал. Вал полый = 0,5. Нагрузка умеренная с малой вибрацией.

 

Решение:

Определение технической характеристики шарикоподшипника № 211.

Д = 100 мм; В = 21 мм.

Определение интенсивности нагрузки

 

В

 

 

Рис.1. Основные размеры подшипника.

 

так как = 0,5;

 

Определение посадки подшипника.

Посадка внутреннего кольца на вал (циркуляционное нагружение) соответствует посадке

Посадка наружного кольца в отверстие корпуса (местное нагружение) соответствует посадке – Н8.

Определение отклонений посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса.

Отклонение вала для посадки внутреннего кольца в системе основного отверстия es = +21 мкм; ei = +2 мкм.

Отклонение отверстия корпуса для посадки наружного кольца по системе основного вала Н8; EI = 0; ES = 54 мкм.

Определение отклонений присоединительных размера.

Отклонение внутреннего диаметра 55 мм; ES EI мкм.

Отклонение наружного диаметра 100 мм; es ei мкм.

Схема полей допусков посадок подшипника.

Посадка на вал.

LO

 

Наименьший натяг наибольший натяг

 

Решение.

Корректирующего звена

Определим допуск корректирующего звена:

для теоретико-вероятностного метода

; (6.4)

Для метода максимум-минимум

= , (6.5)

где –допуски составляющих звеньев (табл. 6.1 и 6.2).

В результате расчета получим:

;

=

Среднее отклонение корректирующего звена определяем из уравнения

(6.6)

где и - средние отклонения увеличивающих и уменьшающих зеньев (табл. 6.1, 6.2).

Из уравнения (6.6) выделим корректирующее звено.

Тогда для уменьшающего корректирующего звена

(6.7)

А для увеличивающего корректирующего звена

(6.8)

В нашем случае корректирующее звено – уменьшающее, тогда по выражению (6.7) получим:

для теоретико-вероятностного метода

(- 125) + (- 60) + 0) – (- 90) – 0 = - 95 мкм;

для метода максимум-минимум

= ((- 50) + (- 60) + 0) – (- 35) - 0 = - 75 мкм.

Определяем предельные отклонения корректирующего звена:

; (6.9)

; (6.10)

В нашем случае:

для теоретико-вероятностного метода

мкм;

мкм;

для метода максимум-минимум

мкм;

мкм.

Корректирующее звено запишем так:

для теоретико-вероятностного метода - мм;

для метода максимум – минимум - мм.

 

5. Проведение проверки правильности расчета (обратная задача)

 

Проверку правильности расчета проводим по выражениям:

для теоретико-вероятностного метода

(6.11)

(6.12)

для метода максимум-минимум

(6.13)

(6.14)

Итоговый результат:

для теоретико-вероятностного метода

= [0+0+60] – [(-190)+(-180)] – 0,5 [(250+120+120+190+180) – 400] = + 200 мкм;

= [(-250)+(-120)+(-60)] – [0 +0] + 0,5 [(250+120+120+190+180) – 400] = - 200 мкм;

для метода максимум-минимум

= [0+0+24] – [(-106) + (-70)] = + 200 мкм;

=[(-100)+(-120)+(-24)] - [(-44) + 0] = - 200 мкм.

Расчет выполнен верно, так как полученные предельные отклонения замыкающего звена совпадают с исходными (заданными).

Конкретного узла.

 

8.1. Общие правила и рекомендации по указанию условных обозначений допусков и посадок на сборочных чертежах. Преподаватель выдает задание по сборочным чертежам (см. Приложение «Сборочные чертежи узлов»), на которых необходимо привести условные обозначения допусков и посадок на соединения с зазором и натягом, резьбовые и шпоночные соединения, и на подшипниковые узлы (подшипники, уплотнительные кольца и сальники, крышки и т.д.).

А. Резьбовые соединения. Взаимозаменяемость резьб осуществляется на базе стандартов, устанавливающих ля каждого типа резьбы профили, диаметры и шаги, номинальные значения основных размеров, дпуски и предельные отклонения основных размерных параметров и обозначения резьб. Резьбы бывают следующих видов: метрическая, трапециидальная, трубная (коническая и цилиндрическая), унифицированная (дюймовая резьба ИСО) и специального назначения. Наиболее распространенной и простой в изготовлении считается метрическая резьба.

Основные параметры метрической резьбы по ГОСТ 24105-81 следующие:

d (D) – наружный диаметр резьбы болта (гайки);

– внутренний диаметр резьбы болта (гайки);

средний диаметр резьбы болта (гайки);

Р - шаг резьбы;

угол профиля резьбы.

Для наиболее часто используемых метрических резьб - с зазором – установлены следующие ряды основных отклонений: для резьб болтов – h, g, f, e, d; для резьб гаек - H,G, F, E.

Величины допусков диаметров резьбы определяются степенями точности, которые нормируются от 2-й до 10-й.

Для метрической резьбы задаются допуски на следующие элементы: наружный диаметр болта , внутренний диаметр гайки , средний диаметр болта и гайки .

Пример полного обозначения резьбы:

- для болта M20 1LH – 7g6g – 15;

- для гайки M20 1LH – 5H6H – 15;

- для соединения M20 1LH – 15.

Расшифруем: резьба метрическая с номинальным (т.е. с наружным) диаметром 20 мм, шаг резьбы – 1 мм, резьба левая, поле допуска для среднего диаметра у болта - 7g, а у гайки – 5Н, поле допуска на наружный диаметр болта - 6g, на внутренний диаметр гайки – 6Н, длина свинчивания отличается от нормальной и равна 15 мм.

 

Рабочий чертеж детали.

Методика разработки рабочих чертежей деталей приведена Приложении 5.1. «Общие правила и рекомендации по разработке и выполнению рабочих чертежей деталей» к настоящим методическим указаниям.

Решение

Варианты заданий для курсовой работы по теме 4

Исходные данные приведены в таблицах 4.2 и 4.3.

Параметр	Первая цифра варианта
Суммарный годовой полезный эффект от эксплуатации , тыс. деталей	Новая модель
Базовая модель
Срок службы станка, t, лет	Новая модель
Базовая модель

 

Вторая цифра варианта
Цена станка , усл. ед.	Новая модель
Базовая модель
Годовые эксплуатационные затраты , усл. ед.	Новая модель
Базовая модель
Годовые потери от брака , усл. ед.	Новая модель	0,1	0,2	0,2	0,3	0,5	0,6	0,6	0,9	0,8	1,1
Базовая модель	0,1	0,1	0,3	0,4	0,4	0,5	0,7	0,8	0,9	1,0

 

Основные положения раздела «Заключение»

В заключении автору проекта необходимо обобщить результаты проделанной работы по каждому разделу в отдельности и курсовой работе в целом.

 

Список литературы:

1. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебник, М., 2009.

2. Зябрева Н.Н. и др. Пособие к решению задач по курсу «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения»

3. Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения - М., Высшая школа -2000 г.

4. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация, Санкт-Петербург, 2010.

5. Методические указания кафедры

 

Приложение:

1. Форма задания на курсовое проектирование

9. Календарный план выполнения курсовой работы

10. Форма титульного листа

11.

 

Приложение №1

 

Федеральное агентство по образованию

Ухтинский государственный технический университет

Кафедра метрологии, стандартизации и сртификации

 

 

«Утверждаю»

Зав.каф. МСиС

______________ В.П. Очир-Горяев

 

Задание на курсовое проектирование по дисциплине:

«Метрология, стандартизация и сертификация»

 

Студенту____________________________Группа_______Шифр_____________

Тема курсовой работы: ______________________________________________

 

Введение

Раздел № 1. Актуальность, цели и задачи проекта оптимизации норм точностей деталей, узлов и агрегатов

Раздел № 2. Технологическая часть. Проектирование размерной цепи сборочного узла и агрегата.

2.1. Расчет и выбор посадок сопряжений……………………………

2.2. Расчет и выбор посадок для подшипников качения…………

2.3.Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи……

Раздел № 3. Конструкторская часть.

3.1. Разработка сборочного чертежа узла или агрегата………………

3.2. Выполнение рабочего чертежа детали…………………………

Раздел № 4. Технико-экономическое обоснование проекта

4.1. Оценка уровня качества однородной продукции………….

4.2. Определение экономической эффективности мероприятий по стандартизации…………………………………………………………….

Заключение

Список использованной литературы.

Приложение: ………………………………………………

1. Сборочный чертеж

2. Рабочий чертеж детали

 

Руководитель проекта:____________________________________________

 

Исполнитель:____________________________________________________

 

 

Приложение 2

 

«Утверждаю»

зав. кафедрой МСиС

 

В.П. Очир-Горяев _______

«____» _______________201_г.

 

Календарный план выполнения курсовой работы

 

Дата	Содержание этапа	Подпись пре- подавателя
	Получение и уяснение задания. Составление и утверждение календарного плана
	Обязательный контроль
	Обязательный контроль
	Подведение предварительных итогов
	Обязательный контроль
	Обязательный контроль
	Подведение итогов

 

ПРИМЕЧАНИЕ: Даты и содержание этапов заполняются студентом. В план вносятся только те даты и этапы, которые определяют определенный рубеж в выполнении работы.

 

 

Приложение № 3

(форма титульного листа)

 

Министерство образования и науки

Ухтинский государственный технический университет

Курсовая работа

«Оптимизация норм точности деталей,

Узлов и агрегатов»

студента ____курса специальности

 

шифр_______

 

________________________________________________ (Ф.И.О. студента)

 

 

Домашний адрес:_________________________

 

УХТА – 2010 г.

 

 

Приложение 4

 

 

 

 

В учебном пособии изложены методика решения основных задач в области обеспечения норм взаимозаменяемости, практические задачи в области оценки качества продукции.

Данное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений. Оно позволит более эффективно усвоить теоретические знания и приобрести практические знания по стандартизации и нормативным документам ЕСКД.

Учебное пособие рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом Ухтинского государственного технического университета.

Рецензенты:

 

Содержание

 

Предисловие……………………………………………………….

Методические указания к курсовому проектированию

по метрологии, стандартизации и сертификации……………………

1. Цель работы………………………………………………….

2.Примерная тематика и задание на курсовую работу…………..

3.Общий порядок выполнения задания………………………

4. Методические указания по оформлению работы……….

5. Формы контроля за выполнением курсовой работы…..

6. Раздел № 1. «Актуальность, цели и задачи проекта»

7. Раздел № 2. «Технологическая часть. Проектирование

размерной цепи сборочного узла»…………………………

7.1. Методика расчета и выбор сопряжений……………………7

7.1.1. Расчет и выбор неподвижной посадки…………………10

7.1.2. Расчет и выбор подвижной посадки……………………12

7.2. Последовательность расчета и выбор посадок

подшипников качения………………………………………..14

7.3. Методика расчета допусков размеров, входящих в

размерные цепи……………………………………………….17

8. Раздел № 3. «Конструкторская часть»………………….

9. Раздел №4. «Технико-экономическое обоснование проекта»

10. Основные положения заключения по проекту……….

11. Список литературы

Приложение:

1. Задание на курсовую работу.

2. График контроля за выполнением курсовой работы

3. Форма титульного листа

4. Расчет и выбор посадок для подшипников скольжения.

4.1. Последовательность расчета и выбор посадок подшипников скольжения.

4.2. Пример расчета и выбора посадок для подшипникового узла.

5. Разработка рабочих чертежей деталей.

5.1. Общие правила и рекомендации по разработке и выполнению рабочих чертежей деталей.

6. Библиографический список.

 

Предисловие

 

Стандартизация, взаимозаменяемость, метрология, технические измерения и сертификация продукции, работ и услуг являются инструментами обеспечения качества.

В машино- и приборостроении широко используют стандартные нормативно-технические документы, стандартные детали, а также комплектующие изделия, изготовленные на специализированных предприятиях, поэтому взаимозаменяемость базируется на стандартизации и способствует ее развитию, а также развитию специализаций и кооперированию в промышленности.

Взаимозаменяемость – это способность объекта быть использованным без модификаций вместо другого для выполнения тех же требований (ИСО 8402:1994).

В технической сфере взаимозаменяемостью называется принцип конструирования, производства и эксплуатации машин, обеспечивающий возможность сборки или замены в процессе ремонта независимо изготовленных соединяемых деталей и узлов без их дополнительной обработки и подгонки (при условии, что эксплуатационные показатели машины будут совмещаемыми). Здесь рассматриваются стандартизированные методы расчета точностных параметров машин и обеспечения их геометрической взаимозаменяемости, например, методика расчета и выбора посадок колец подшипников качения, методика расчета размерных цепей и т.д.

В результате выполнения контрольной работы студенты должны расширить свои знания по основным разделам метрологии, стандартизации и сертификации путём поиска и анализа передовых достижений в указанных разделах дисциплин и вместе с тем овладеть навыками сбора, обработки, анализа и систематизации научно-технической информации по вопросам метрологии, стандартизации и сертификации.

Настоящие методические указания контрольной работе по дисциплине «Метрология. Стандартизация и сертификация»предназначены для студентов, обучающихся на кафедре «Метрология. стандартизация и сертификация», и содержат всю необходимую информацию для выполнения контрольной работы и оформления по ней отчета.