Контрольная работа по "Метрологии"

№ варианта	Задача 1		Задача 2	Задача 3	Задача 4	Задача 5	Задача 6
	Предельные размеры, мм		Номинальный размер, мм Крутящий момент, Мкр , Н*м Усилие запрессовки, Р3 , Н	№ подшипника, нагрузка, Н	Номинальный диаметр вала, мм. Конструкция шпонки	Номинальные размеры и тип шлицевого  соединения, мм	Предельные размеры замыкающего  звена, мм , № рисунка
	отверстия	вала
1	2	3	4	5	6	7	8
17			55; Мкр=800	208; 1200	35; (сегментная)	6х28х34 подвижное	; (7)

 ДАНО:

 

ЗАДАЧА № 1.

 

Допуски и посадки гладких  цилиндрических соединений.

Выбор универсальных измерительных  средств.

 

РЕШЕНИЕ.

Задано соединение с размерами:

а) отверстие (D) - мм;   б) вал (d) - мм.

Номинальный размер соединения d_н.с.= 18 мм.

Предельные  отклонения отверстия: верхнее отклонение ES= +0,043 мм;

нижнее отклонение EI = 0 мм.

Предельные  отклонения вала: верхнее отклонение es = -0,050 мм;

нижнее отклонение ei = -0,093 мм.

Предельные размеры отверстия:

- наибольший — D_max=D_н +ES=18,000 + 0,043 = 18,043 мм;

- наименьший — D_min= D_н + EI = 18,000 + 0 = 18,000 мм.

Предельные размеры вала:

- наибольший — d_max = d_н + es = 18,000 – 0,050 = 17,950 мм;

- наименьший — d_min = d_н + ei = 18,000 – 0,093 = 17,907 мм.

Допуски размеров:

- отверстия — T_D = D_max–D_min = 18,043 – 18,000 = 0,043 мм.

- вала — T_d = d_max – d_min = 17,950 – 17,907 = 0,043 мм.

Зазоры:

- наибольший зазор — S_max = D_max–d_min = 18,043 – 17,907 = 0,136 мм.

- наименьший зазор — S_min = D_min – d_max = 18,000 – 17,950 = 0,050 мм.

В данной посадке  имеются зазоры, значит, она относится  к группе посадок с зазором.

Допуск посадки: T_s = S_max – S_min = 0,136 – 0,050 = 0,086 мм.

 

Схема расположений полей  допусков отверстия и вала.

 

 

 

 

 

 

Вывод: Посадка в системе отверстия  с зазором.

Обозначение посадки на чертеже:

буквенное —  ;числовое —

Обозначение допусков размеров деталей соответственно:

отверстия — и ; вала — и

 

 Шероховатость поверхности отверстия  принимаем Ra = 3,2 мкм, а вала — Ra= 3,2 мкм. Окончательный метод обработки отверстия: растачивание чистовое; а вала — обтачивание продольной подачи чистовое.

 

 

 

Выбор измерительного прибора:

 

Для измерения деталей: отверстия  мм и вала мм необходимо подобрать универсальные измерительные средства.

По ГОСТ 8.051-81 допускаемая предельная погрешность измерения детали составляет:

-для отверстия  мкм ; для вала мкм.

В таблицах 9 и 5 (ГОСТ 8.051-81), в зависимости от интервала номинального размера, приведена дробь, в числителе которой указана допускаемая погрешность измерения , а в знаменателе – допуск на изготовление данной детали. Ниже дроби обозначен шифр измерительного средства, состоящий из цифры и буквы: цифра – порядковый номер измерительного средства, а буква – вариант использования данного измерительного средства.

По таблице 2 (ГОСТ 8.051-81) определяем, что для измерения отверстия мм с допуском 43 мкм рекомендуются индикаторные нутромеры с ценой деления шкалы 0,01 мм; погрешность измерения индикаторного нутромера составляет мкм.

По таблице 1 (ГОСТ 8.051-81) определяем, что валы 9 квалитета целесообразно измерять гладким микрометром с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере. Предельная погрешность гладкого микрометра составляет мкм. Таким образом, выбранные измерительные средства отвечают предъявленным требованиям:

— для измерения отверстия — ;

— для измерения вала — .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАЧА № 3.

 

Допуски и посадки подшипников  качения.

 

РЕШЕНИЕ.

Подобрать посадки  на кольца подшипника № 208 нулевого класса точности с деталями редуктора.

Нагрузка на подшипник .

 ; мм

 ; мм

 

 

 — коэффициент серии нагружения

Посадка выбирается исходя из условий  работы заданного узла по величине наименьшего расчетного натяга. Значение наименьшего расчетного натяга определяется по формуле:

 

=0,003123 мкм

 

Так как присоединительная деталь (вал) изготавливается по 6 квалитету в системе с отверстием внутреннего кольца подшипника неподвижно, то, пользуясь ГОСТ 25347-82, находим его поле допуска , у которого и .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Посадка внутреннего кольца подшипника на вал обозначается или

Проверяем внутреннее кольцо подшипника качения на прочность. Вычисляем  значение допустимого натяга:

 

==141.87142 мкм

 

Где =400 МПа – допустимое напряжение на растяжение подшипниковой стали; =40 мм – внутренний диаметр внутреннего кольца подшипника.

Допустимый натяг =142 мкм больше наибольшего табличного натяга =45 мкм и, следовательно, подшипник имеет значительный запас прочности.

 

Посадка с натягом в  системе отверстия.

Задано соединение с размерами:

а) отверстие (D) - мм;   б) вал (d) - мм.

Номинальный размер соединения d_н.с.= 18 мм.

Предельные отклонения отверстия: верхнее отклонение ES= 0 мм;

нижнее отклонение EI = -0,012 мм.

Предельные отклонения вала: верхнее  отклонение es = +0,030 мм;

нижнее отклонение ei = +0,011 мм.

Предельные  размеры отверстия:

- наибольший  — D_max=D_н +ES=40,000 + 0 = 40,000 мм;

- наименьший  — D_min= D_н + EI = 40,000 – 0,012 = 39,988 мм.

Предельные  размеры вала:

- наибольший  — d_max = d_н + es = 40,000 + 0,030 = 40,030 мм;

- наименьший  — d_min = d_н + ei = 40,000 + 0,011 = 40,011 мм.

Допуски размеров:

- отверстия  — T_D = D_max–D_min = 40,000 – 39,988 = 0,012 мм.

- вала — T_d = d_max – d_min = 40,030 – 40,011 = 0,019 мм.

Зазоры:

- наибольший  зазор — S_max = D_max–d_min = 40,000 – 40,011 = -0,011 мм.

- наименьший  зазор — S_min = D_min – d_max = 39,988 – 40,030 = -0,042 мм.

В данной посадке нету зазоров, значит, она относится к группе посадок с натягом.

Допуск посадки: T_N = N_max – N_min = T_D + T_d = 0,012 + 0,019 = 0,031 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

Посадка с зазором в системе вала.

Задано соединение с размерами:

а) вал (D) - мм;   б) корпус (d) - мм.

Номинальный размер соединения d_н.с.= 18 мм.

Предельные отклонения вала: верхнее  отклонение ES= 0 мм;

нижнее отклонение EI = -0,013 мм.

Предельные отклонения корпуса: верхнее  отклонение es = +0,030 мм;

нижнее отклонение ei = 0 мм.

Предельные  размеры вала:

- наибольший  — D_max=D_н +ES=80,000 + 0 = 80,000 мм;

- наименьший  — D_min= D_н + EI = 80,000 – 0,013 = 79,987 мм.

Предельные  размеры корпуса:

- наибольший  — d_max = d_н + es = 80,000 + 0,030 = 80,030 мм;

- наименьший  — d_min = d_н + ei = 80,000 + 0 = 80,000 мм.

Допуски размеров:

- отверстия  — T_D = D_max–D_min = 80,000 – 79,987 = 0,013 мм.

- вала — T_d = d_max – d_min = 80,030 – 80,000 = 0,030 мм.

Зазоры:

- наибольший  зазор — S_max = D_max–d_min = 80,000 – 80,000 = 0 мм.

- наименьший  зазор — S_min = D_min – d_max = 79,987 – 80,030 = -0,043 мм.

В данной посадке нету зазоров, значит, она относится к группе посадок с натягом.

Допуск посадки: T_S = S_max – S_min = T_D + T_d = 0,013 + 0,030 = 0,043 мм.

 

Шероховатость посадочной поверхности  вала принимаем R_a=1.25 мкм, а отверстия в корпусе — R_a=2.5 мкм. Для достижения выбранной шероховатости и квалитета посадочных поверхностей целесообразно применять закаленный вал, обработанный круглым чистовым шлифованием, а отверстие в корпусе — тонким растачиванием.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАЧА № 4.

 

Допуски и посадки шпоночных  соединений.

 

РЕШЕНИЕ.

Номинальные размеры деталей шпоночного соединения принимаем по ГОСТ 23360-78.

ДАНО: D = 35 мм ; b = 10 мм ; h = 13 мм ; d = 32 мм. Сегментная шпонка.

Шпоночное соединение единичного производства:

Ширина шпонки — h9

Ширина паза на валу — P9

Ширина паза на втулке — J_S9

 

Соединение  шпонка-паз втулки:       или  

 

Соединение  шпонка-паз вал:       или  

 

Схемы расположения полей допусков деталей приведены ниже на рисунках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задано соединение с размерами:

а) отверстие (D) - мм;   б) вал (d) - мм.

Номинальный размер соединения d_н.с.= 10 мм.

Предельные  отклонения отверстия: верхнее отклонение ES= +0,018 мм;

нижнее отклонение EI = -0,018 мм.

Предельные  отклонения вала: верхнее отклонение es = 0 мм;

нижнее отклонение ei = -0,036 мм.

Предельные размеры отверстия:

- наибольший — D_max=D_н +ES=10,000 + 0,018 = 10,018 мм;

- наименьший — D_min= D_н + EI = 10,000 – 0,018 = 9,982 мм.

Предельные размеры вала:

- наибольший — d_max = d_н + es = 10,000 – 0 = 10,000 мм;

- наименьший — d_min = d_н + ei = 10,000 – 0,036 = 9,964 мм.

Допуски размеров:

- отверстия — T_D = D_max–D_min = 10,018 – 9,982 = 0,036 мм.

- вала — T_d = d_max – d_min = 10,000 – 9,964 = 0,036 мм.

Зазоры:

- наибольший зазор — S_max = D_max–d_min = 10,018 – 9,964 = 0,054 мм.

- наименьший зазор — S_min = D_min – d_max = 9,982 – 10,000 = -0,018 мм.

В данной посадке  нету зазоров, значит, она относится к группе посадок с натягом.

Допуск посадки: T_s = S_max – S_min = 0,054 + 0,018 = 0,072 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАЧА № 5.

 

Допуски и посадки шлицевых соединений.

 

РЕШЕНИЕ.

 

Определить посадку шестерни на ведущий вал приводного шкива трактора «Беларусь».

Исходные данные:

z = 6 шт — количество шлицов;

d = 28 мм — внутренний диаметр;

D = 34 мм — наружный диаметр.

На основании  исходных данных по справочнику принимаем  среднюю серию нагружения и определяем b = 7 мм, (где b — ширина боковых поверхностей шлицов).

Приводной механизм служит для передачи значительных по величине крутящих моментов, при соединении подвижном принимаем посадку с зазором, центрирование по «d», т.к. шестерня каретки в процессе работы перемещается по валу часто.