Н.Г. Розенко Взаимозаменяемость, стандартизация и технические изменения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра технологии машиностроения

ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Методические указания к выполнению контрольных работ

для студентов заочной формы обучения механических специальностей

Составители Н.Г. Розенко О.Н. Дегтярева

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 4 от 16.01.98 Рекомендованы к печати методической комиссией направления 552900 Протокол № 138 от 21.01.98

Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2002

1

1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

Цель контрольных работ – закрепление теоретических знаний по соответствующим разделам курса, а также приобретение навыков работы с нормативно-техническими документами.

По курсу “Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения” выполняется две контрольные работы, каждая из которых состоит из трех задач. Исходные данные для выполнения контрольных работ берутся по двум последним цифрам зачетной книжки согласно источнику [1].

Контрольные работы нужно выполнять по мере изучения соответствующего теоретического материала.

2. ОФОРМЛЕНИЕ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

При оформлении контрольных работ необходимо соблюдать следующие правила:

1)работу выполнить в отдельной тетради, с полями для замечаний рецензента;

2)на титульном листе четко указать фамилию и инициалы студента, шифр, название дисциплины, номер работы и дату отсылки в институт;

3)решение задач и пояснения к ним следует излагать аккуратно, сопровождая в случае необходимости ссылками на литературу; чертежи и схемы выполнять в тетради по мере изложения задачи с соблюдением правил черчения.

Контрольные работы, выполненные без соблюдения этих правил или выполненные не по своему варианту, не засчитываются.

При получении прорецензированных, но не зачтенных контрольных работ студент должен исправить ошибки и прислать работы на повторное рецензирование. Все исправления необходимо делать в той же тетради, в которой была выполнена данная работа. При работе над ошибками в случае необходимости следует добавить в тетради нужное количество листов. Запрещается стирать ошибки, отмеченные рецензентом.

2

Контрольная работа № 1

Задача №1 По заданным номинальным размерам и посадкам:

1)изобразить схемы расположения полей допусков; на схемах указать предельные отклонения, номинальные диаметры;

2)определить предельные и средние зазоры и натяги и указать их на схеме расположения полей допусков;

3)определить допуск посадки (допуск зазора или допуск натяга);

4)изобразить в сборе и отдельно детали сопряжения и обозначить на них размеры с условными обозначениями посадок и предельных отклонений.

Результаты оформить в виде таблицы.

Методические указания к задаче № 1

1. По заданному номинальному диаметру и условному обозначению посадки выписать по ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75) предельные отклонения размеров сопрягаемых деталей - отверстий и валов.

Построить схему расположения полей допусков, номинальные размеры и предельные отклонения.

2. Расчет характеристик посадок производить по следующим формулам:

посадок с зазором

S max = D max−d min = ES −ei;

S min = D min −d max = EI −es;

Sm = S max + S min ,

2

посадок о натягом

N max = d max− D min = es − EI; N min = d min − D max = ei − ES;

Nm = N max + N min ,

2

переходных посадок S max и N max по формулам (1) и (4).

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Для переходных посадок, у которых S max > N max , определяется средний зазор:

	Sm =	S max− N max	;	(7)
		2

3

для переходных посадок, у которых N max > S max , определяется средний натяг:

	Nm =	N max− S max	.	(8)
		2

Указание предельных и средних зазоров и натягов на схеме расположения полей допусков производить согласно примерам на рис. 1,3,5.

Допуск посадки ТS и ТN определяется по следующим формулам: посадок с зазором

TS = S max− S min,	(9)
посадок с натягом
TN = N max− N min,	(10)
переходных посадок
TS(TN ) = S max+ N min .	(11)

Для всех типов посадок допуск посадки может быть также определен как сумма допусков отверстия и вала

TS(TN ) = TD + Td.

(12)

Эскизы деталей в сборе и отдельно с указанием посадок и предельных отклонений производить согласно примерам на рис. 2, 4, 6. Пример:

	Для посадок 50	H 8	; 90	P7	; 65	H 7	; выполнить действия, преду-
		e8		h6		k 6

смотренные в задаче №1.

Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей для посадки 50 He88 приведена на рис. 1.

4

Данная посадка относится к посадкам с зазором. По формулам (1), (2), (3), (9) определяем характеристики посадки:

S max = 39 −(−89) =128мкм; S min = 0 −(−50) = 50мкм;

	Sm =	128 +50		= 89мкм;
			2
	TS =128 −50			= 78мкм.

Обозначение предельных отклонений и посадок на чертеже деталей и соединения приведено на рис. 2.

Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей для посадки 90 Ph67 приведена на рис. 3

Данная посадка относится к посадкам с натягом. По формулам (4),

5

(5), (6), (10) определяем характеристики посадки:

N max = 0 −(−59) = 59мкм;

N min = −22 −(−24) = 02мкм;

Nm = 592+ 2 = 0,305мкм;

TN = 59 −2 = 57мкм.

Обозначение предельных отклонений и посадок на чертеже деталей и соединений приведено на рис. 4.

Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей для посадки 65 Hk 67 приведена на рис. 5.

Данная посадка относится к переходным посадкам. По формулам (1), (4), (7), (11) определяем характеристики посадки:

6

S max = 30 - 2 = 28мкм;

N max = 21		0 = 21 ;
Sm =	28	21	= 35мкм;
	2

TS(TN) = 21+28 = 49 мкм.

Обозначение предельных отклонений и посадок на чертеже деталей и соединения приведено на рис. 6.

Результаты решения задачи №1 оформляются в виде таблицы. Таблица 1

Сводные данные расчета характеристик посадок

											Допуски
Дано					Зазоры, мкм			Натяги, мкм			посадки,
											мкм
Номиналь-	Обозна-				S max	S min	S m	N max	N min	Nm	TS или
ные разме-	чение										TN
ры	посадки
50		H 8			12,8	50	89	---	---	---	78
		e7
90		P7			---	---	---	59	2	305	57
		h6
65		H 7			28	---	35	21	---	---	49
		k 6

7

Задача № 2

Построение полей допусков и расчет исполнительных размеров гладких калибров.

Для заданной посадки и заданного номинального диаметра:

найти по ГОСТам отклонения на рабочие и контрольные калибры, построить схему расположения полей допусков калибров относительно расположения полей допусков проверяемых калибрами деталей. Указать на схеме условные обозначения калибров и предельные отклонения их от проверяемых предельных размеров изделия;

рассчитать исполнительные размеры рабочих калибров (предельный размер с отклонением).

Методические указания к задаче № 2

1. Построить схему расположения полей допусков контролируемых деталей. По ГОСТ 24853-81 (СТ СЭВ 157-75) построить схему расположения полей допусков калибров для контроля отверстия и вала; выписать значения параметров, характеризующих величины допусков и координирующих их положение относительно предельных размеров контролируемых деталей (вала и отверстия); указать эти величины на схеме расположения полей допусков. По ГОСТ 24851-81 (СТ СЭВ 1919-79) указать обозначение полей допусков калибров.

2. При расчете исполнительных размеров калибров руководствоваться следующими правилами: исполнительными называются предельные размеры калибра (наибольший и наименьший), по которым изготавливается калибр; на чертеже калибра-пробки проставляется наибольший предельный размер калибра с отрицательным отклонением, равным допуску на изготовление; на чертеже калибра-скобы проставляется наименьший предельный размер калибра с положительным отклонением, равным допуску на изготовление.

Пример

Для посадки 65 Hk 67 выполнить действия, предусмотренные в зада-

че № 2. По ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75) предельные отклонения имеют следующие значения:

для отверстия 65 H 7		ES = +30 мкм, EJ = 0 ;
для вала	65k 6	es = +21 мкм, ei = +2 мкм.

8

По ГОСТ 24853-81 (СТ СЭВ 157-75) параметры, характеризующие величину допусков и расположение полей допусков калибров относительно предельных размеров контролируемых деталей, имеют следующие значения:

z=4 мкм, y=3 мкм, H=5 мкм, z1=4 мкм, y1=3 мкм, H1=5 мкм, Hp=2 мкм.

Схема расположения полей допусков калибров для контроля отверстия 65H 7 и вала 65k 6 приведена на рис. 7.

Расчет исполнительных размеров калибров:

а) рабочие калибры-пробки для контроля отверстия

НЕ ИСП = ( 65 + 0 ,030 + 0 ,0025 ) 0 ,005 = 65 ,0325 0 ,005 мм , ПРИСП = ( 65 + 0,004 + 0,0025) 0 ,005 = 65,0065 0 ,005 мм,

б) рабочие калибры-скобы для контроля вала

НЕИСП = (65 +0,002 +0,0025)+0,005 = 64,9995+0,005 мм,

ПРИСП = ( 65 + 0,021 0,004 0,0025)+0 ,005 = 65,0145+0 ,005 мм,

ПРИЗН = 65 +0,021+0,003 = 65,024 мм;

в) контрольные калибры-пробки для контроля рабочих калибровскоб

К − НЕИСП = (65 +0,002 +0,001) − 0,002 = 65,003 − 0,002 мм,

К ПРИСП =( 65+ 0,021+ 0,004+ 0,001) 0,002 = 65,018 0,002 мм,

К−ИИСП=(65+0,021+0,003+0,001) − 0,002 =65,025− 0,002 мм.

9

Задача № 3

Подобрать посадку:

а) для подшипника скольжения на основе расчета зазора, обеспечивающего наивыгоднейшие условия работы;

б) для прессового соединения, обеспечивающего передачу заданного крутящего момента и прочность детали-втулки.

Задачу № 3(а) выполняют студенты, имеющие зачетные книжки с номером, оканчивающимся на цифры от 00 до 49, задачу № 3(6) - на цифры от 50 до 99.

Методические указания к решению задачи № 3

а) Выбор посадки для подшипника скольжения Цель предлагаемого расчета - нахождение оптимального зазора,

обеспечивающего при определенных сочетаниях конструктивных и эксплуатационных факторов жидкостные условия трения между вкладышем подшипника и цапфой вала.

В гидродинамических подшипниках жидкостное трение создается в том случае, когда смазочное масло увлекается вращающейся цапфой в постепенно суживающийся клиновой зазор между цапфой и вкладышем подшипника и возникает гидродинамическое давление, превышающее нагрузку на опору и стремящееся расклинить поверхности цапфы и вкладыша, и смещается по направлению вращения в нагруженной зоне. На рис.8 положение цапфы в неподвижном состоянии показано штриховой линией, при этом зазор

S = D – d.

При определенной скорости вращения вала создается равновесие гидродинамического давления и сил, действующих на опору. Наименьшая толщина масляного слоя в месте наибольшего сближения поверхностей цапфы и вкладыша определяется следующей зависимостью:

h min = S 0,5 (1− χ),			(13)
где χ - относительный эксцентриситет
χ =	e	;
	S 0,5

e - абсолютный эксцентриситет.

Для обеспечения жидкостного трения необходимо отсутствие контакта микронеровностей цапфы и вкладыша, т.е. неразрывность слоя