Применение подвижных посадок

ВЫБОР СТАНДАРТНЫХ ПОСАДОК

(контрольная работа 1)

ОМСК 2014


Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

_________________________________________

В. М. Волков

ВЫБОР СТАНДАРТНЫХ ПОСАДОК

(контрольная работа 1)

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к выполнению контрольной работы

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Омск 2014

 
 
 

Применение подвижных посадок - №1 - открытая онлайн библиотека УДК 621.713.3:629.4.027(075.8)

ББК 30.102я73

В67

Выбор стандартных посадок (контрольная работа 1):Методические указания к выполнению контрольной работы / В. М. Волков; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 37 с.

В методических указаниях представлены варианты заданий для выполнения трех задач, составляющих одну контрольную работу, приведены стандартные определения допусков, посадок, зазоров, натягов, квалитетов, а также формулы и зависимости для выполнения расчетов и необходимый справочный материал, который собран в приложениях.

Предназначены для студентов третьего и четвертого курсов заочного факультета специальностей 190302 - «Вагоны», 190301 - «Локомотивы», 151001 - «Технология машиностроения».

Библиогр.: 7 назв. Табл. 4. Рис. 10. Прил. 6.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор А. А. Рауба;

канд. техн. наук, доцент М. А. Гольчанский.

Применение подвижных посадок - №2 - открытая онлайн библиотека Ó Омский гос. университет

Применение подвижных посадок - №3 - открытая онлайн библиотека

 
Применение подвижных посадок - №4 - открытая онлайн библиотека Применение подвижных посадок - №5 - открытая онлайн библиотека путей сообщения, 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение............................................................................................................. 1. Посадки с зазором (задача 1)...………………............................................. 1.1. Общие положения…………………………………………………….. 1.2. Применение подвижных посадок…………………………………….. 1.3. Выбор посадок с зазором……………………………………………... 2. Посадки с натягом (задача 2)...………………............................................. 2.1. Общие положения……………............................................................... 2.2. Применение неподвижных посадок...................................................... 2.3. Выбор посадок с натягом…………....................................................... 3. Переходные посадки (задача 3)...………………......................................... 3.1. Общие положения……………………………………………………... 3.2. Применение переходных посадок……………………………………. 3.3. Выбор переходных посадок…………………………………………... Библиографический список.............................................................................. Приложение 1. Рекомендуемые посадки в системе отверстия (ГОСТ 25347-89)……………………………………………………………… Приложение 2. Значения допусков, мкм (ГОСТ 25346-89)………………... Приложение 3. Значения основных отклонений вала, мкм (ГОСТ 25346-89)………………………………………………………………………. Приложение 4. Значения основных отклонений отверстий, мкм (ГОСТ 25346-89)………………………………………………………………………. Приложение 5. Значения интеграла Ф(z)…………………………………… Приложение 6. Пример оформления обложки……………………………... Применение подвижных посадок - №1 - открытая онлайн библиотека Применение подвижных посадок - №1 - открытая онлайн библиотека        

Применение подвижных посадок - №1 - открытая онлайн библиотека

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация» является одной из основных общетехнических, которая необходима для подготовки специалиста по подвижному составу железных дорог.

В решении задач совершенствования технологии производства особое значение имеют стандартизация и взаимозаменяемость, в частности, обеспечение оптимальной точности размеров, формы и расположения поверхностей деталей. Взаимозаменяемость на всех этапах изготовления деталей обеспечивается строгим соблюдением допусков и посадок, установленных соответствующими стандартами и зафиксированных после их расчета или выбора в технической документации.

Для практического освоения дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» предусмотрено выполнение контрольных работ, в которых студенты производят необходимые расчеты и анализируют посадки в системе отверстия и системе вала, делают расчет вероятности появления зазоров и натягов.

В данных методических указаниях представлена контрольная работа 1, в которую входят три задачи. Задания к задачам выбираются из таблиц исходных данных в зависимости от специальности по последней и предпоследней цифрам шифра зачетной книжки студента.

Справочный материал, необходимый для решения задач, представлен в приложениях.

Контрольная работа выполняется на листах бумаги формата А4 с основной надписью по формам 2 и 2а в соответствии с требованиями ГОСТ 2.104-68 и стандарта предприятия (университета) СТП ОмГУПС-1.2-2005. Обложка может быть совмещена с титульным листом. Пример оформления обложки дан в прил. 6.

1. ПОСАДКИ С ЗАЗОРОМ

(Задача 1)

Общие положения

Подвижными посадками, или посадками с зазором, называются такие посадки, которые в сопряжении обеспечивают возможность относительного перемещения, т. е. между сопряженными поверхностями имеется зазор.

Зазор – положительная разность между действительными размерами отверстия и вала, он характеризует свободу относительных перемещений сопряженных деталей (рис. 1.1).

Для подвижных посадок поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала. Предельные значения зазоров (рис. 1.2) можно определить по формулам:   Применение подвижных посадок - №9 - открытая онлайн библиотека (1.1) Применение подвижных посадок - №10 - открытая онлайн библиотека (1.2)   Разница между наибольшим и наименьшим зазорами называется допуском зазора TS:   Применение подвижных посадок - №11 - открытая онлайн библиотека . (1.3)   Если в формулу (1.3) подставить значения предельных зазоров, то можно получить следующее:   Применение подвижных посадок - №12 - открытая онлайн библиотека   Рис. 1.1   Применение подвижных посадок - №13 - открытая онлайн библиотека Рис. 1.2

Применение подвижных посадок - №14 - открытая онлайн библиотека (1.4)

Так как Применение подвижных посадок - №15 - открытая онлайн библиотека , то формула допуска зазора будет иметь вид:

Применение подвижных посадок - №16 - открытая онлайн библиотека (1.5)

т. е. допуск зазора определяется как сумма допусков отверстия и вала.

В единой системе допусков и посадок (ЕСДП) насчитывается 11 подвижных посадок, которые ранжируются по алфавиту.

Система отверстия

Применение подвижных посадок - №17 - открытая онлайн библиотека

Система вала

Применение подвижных посадок - №18 - открытая онлайн библиотека

Характерной особенностью ряда подвижных посадок является то, что к началу алфавита зазор увеличивается при одном и том же номинальном размере и одинаковой точности. Посадки, где применяется двойное обозначение: CD (cd), EF (ef), FG (fg), применяются для небольших размеров, т. е. до 10 мм. Несмотря на то, что в ЕСДП имеется 11 посадок с зазором, не все они используются в равной мере. Так, например, в 6-м и 10-м квалитетах ГОСТ 25347-89 рекомендуется к применению по три посадки, а в 8-м – 11 (прил. 1). Кроме того, среди рекомендуемых имеются посадки для предпочтительного применения (в таблице посадок они подчеркнуты или выделены рамкой), и именно их надо применять в первую очередь.

Выбор посадок с зазором

В данной задаче производится упрощенный анализ и выбор подвижной посадки по заданному среднему зазору.

1. Для заданного квалитета по ГОСТ 25347-89 из системы отверстия (см. прил. 1) выписываются все посадки с зазором.

2. Для анализируемых посадок подсчитываются предельные и средний зазоры по формулам:

Smax = ES - ei; (1.6)

Smin = EI - es; (1.7)

Sm = Применение подвижных посадок - №19 - открытая онлайн библиотека , (1.8)

где ES и es – верхние, а EI и ei – нижние предельные отклонения отверс-тия и вала.

3. Производится выбор посадки таким образом, чтобы средний зазор Sm был примерно равен заданному S, допустимое расхождение ± 10 %. Если расхождение будет больше 10 %, то можно изменить квалитет у одной из деталей или взять другое основное отклонение.

4. Определяется запас металла на износ по формуле:

M = (Sнаиб - S) - (TD + Td), (1.9)

где Sнаиб - максимальный заданный зазор;

TD и Td – допуски отверстия и вала соответственно.

Исходные данные для решения задачи выбираются из табл. 1.1 по последней и предпоследней цифрам шифра студента в зачетной книжке, а также в зависимости от специальности.

П р и м е р. Для сопряжения Æ85 по 9-му квалитету подобрать посадки при Sнаиб = 350 мкм и S = 140 мкм.

1. По заданному 9-му квалитету из прил. 1 выбираются посадки с зазором: Применение подвижных посадок - №20 - открытая онлайн библиотека ; Применение подвижных посадок - №21 - открытая онлайн библиотека .

2. На основании данных справочных таблиц [прил. 2 – 4] выбираются значения допусков для отверстия и вала и основных отклонений для выбранных посадок, подсчитываются вторые предельные отклонения и строятся поля допусков.

TD = 87 мкм (для 9-го квалитета) – для отверстия.

Td = 87 мкм (для 9-го квалитета); Td = 54 мкм (для 8-го квалитета) – для вала.

Построения производятся на общей нулевой линии (рис. 1.3), а зазоры подсчитываются по формулам (1.6) - (1.8).

Применение подвижных посадок - №22 - открытая онлайн библиотека

Рис. 1.3

Зазоры для анализируемых посадок:

Æ85 Применение подвижных посадок - №23 - открытая онлайн библиотека ; Smax = 294 мкм; Smin = 120 мкм; Sm = 207 мкм;

Æ85 Применение подвижных посадок - №24 - открытая онлайн библиотека ; Smax = 246 мкм; Smin = 72 мкм; Sm = 159 мкм;

Æ85 Применение подвижных посадок - №25 - открытая онлайн библиотека ; Smax = 213 мкм; Smin = 72 мкм; Sm = 142,5 мкм;

Æ85 Применение подвижных посадок - №26 - открытая онлайн библиотека ; Smax = 210 мкм; Smin = 36 мкм; Sm = 123 мкм;

Æ85 Применение подвижных посадок - №27 - открытая онлайн библиотека ; Smax = 177 мкм; Smin = 36 мкм; Sm = 106,5 мкм;

Æ85 Применение подвижных посадок - №28 - открытая онлайн библиотека ; Smax = 174 мкм; Smin = 0 мкм; Sm = 87 мкм;

Æ85 Применение подвижных посадок - №29 - открытая онлайн библиотека ; Smax = 141 мкм; Smin = 0 мкм; Sm = 70,5 мкм.

3. Ближе всего к заданному зазору S = 140 мкм подходит посадка Æ85 Применение подвижных посадок - №25 - открытая онлайн библиотека , у которой средний зазор Sm равен 142,5 мкм, т. е. S ≈ Sm. Расхождение заданного зазора со средним составляет 1,78 %.

4. Запас металла на износ определяется по формуле (1.9):

М = (350 - 140) - (87 + 54) = 69 мкм.

Отдельно строятся поля допусков для деталей выбранной посадки Æ85 Применение подвижных посадок - №25 - открытая онлайн библиотека (рис. 1.4), на которой к верхнему отклонению отверстия (ES = 87 мкм) и нижнему отверстию вала (ei = -126 мкм) прибавляется величина М, добавленные части полей допусков заштриховываются вертикальными линиями.

Применение подвижных посадок - №32 - открытая онлайн библиотека

Рис. 1.4

На схему наносится также максимальный зазор с учетом запаса металла на износ – Smax ф, величина которого определяется как сумма верхнего отклонения отверстия (156 мкм) и нижнего отклонения вала, взятого по абсолютному значению (195 мкм).

Таблица 1.1

Исходные данные к задаче 1

Специальность Последняя цифра шифра Диаметр, мм Предпоследняя цифра шифра Квалитет Sнаиб, мкм S, мкм
ЛТ
В
ТМ

2. ПОСАДКИ С НАТЯГОМ

(Задача 2)

Общие положения

Неподвижными посадками, или посадками с натягом, называются такие посадки, у которых между сопрягаемыми поверхностями имеется гарантированный натяг, обеспечивающий взаимную неподвижность деталей после их сборки (рис. 2.1).

Натягом называется разность размеров вала и отверстия до сборки. Натяг характеризует степень сопротивления смещению одной детали относительно другой после сборки.

Для посадок с натягом поле допуска вала расположено над полем допуска отверстия (рис. 2.2).

Применение подвижных посадок - №33 - открытая онлайн библиотека Применение подвижных посадок - №34 - открытая онлайн библиотека

Рис. 2.1 Рис. 2.2

Предельные значения натягов определяются через предельные размеры по формулам:

Применение подвижных посадок - №35 - открытая онлайн библиотека (2.1)

Применение подвижных посадок - №36 - открытая онлайн библиотека (2.2)

Эти же величины можно определить и через предельные отклонения по формулам:

Nmax = es - EI; (2.3)

Nmin = ei - ES. (2.4)

Средний натяг

Применение подвижных посадок - №37 - открытая онлайн библиотека (2.5)

Допуском натяга называется разность наибольшего и наименьшего натягов, он определяется по формуле:

ТN = Nmax - Nmin. (2.6)

Если в формулу (2.6) подставить предельные значения натягов, то можно получить еще одну зависимость для определения допуска натяга:

Применение подвижных посадок - №38 - открытая онлайн библиотека (2.7)

Допуск натяга определяется и как сумма допусков отверстия и вала.

В ЕСДП насчитывается 12 неподвижных посадок, которые тоже располагаются в соответствии с латинским алфавитом.

Система отверстия

Применение подвижных посадок - №39 - открытая онлайн библиотека

Система вала

Применение подвижных посадок - №40 - открытая онлайн библиотека

В соответствии с расположением посадки в алфавите натяг будет меняться: к концу ряда натяг будет увеличиваться. Посадки с двойными обозначениями Применение подвижных посадок - №41 - открытая онлайн библиотека обычно применяются для соединений из неметаллических деталей.

Посадки с натягом предназначены для неподвижных неразъемных соединений, как правило, без дополнительного крепления. Неподвижность достигается за счет внутренних напряжений на поверхностях контакта вследствие упругих деформаций. При прочих равных условиях напряжения пропорциональны натягу.

Выбор посадок с натягом

Неподвижная посадка выбирается по квалитету с учетом шероховатости посадочных поверхностей в следующем порядке.

1. Для заданных номинального диаметра и предельного натяга (Nнаим и Nнаиб) определяется допуск посадки (натяга) по формуле (2.6). Исходя из предположения, что точность отверстия и вала одна и та же, допуски ТD и Тd будут равными, т. е. TD = Td = IT. Таким образом, по формуле (2.7) определяется допуск детали IT: IT = Применение подвижных посадок - №42 - открытая онлайн библиотека

2. Из таблицы допусков (см. прил. 2) по рассчитанному допуску и заданному номинальному диаметру определяются ближайшее стандартное значение допуска и соответствующий ему квалитет.

3. На основе определенного квалитета выписываются все посадки с натягом для этого квалитета (см. прил. 1). Может оказаться так, что в найденном квалитете нет посадок с натягом, тогда надо обратиться к тому ближайшему квалитету, в котором они есть.

4. В реальных поверхностях всегда присутствуют неровности, которые надо учесть в расчете, т. е. нужно выбрать параметр шероховатости Rz (высота неровностей по 10 точкам) и определить поправку u, учитывающую шероховатость:

Применение подвижных посадок - №43 - открытая онлайн библиотека (2.8)

где Применение подвижных посадок - №44 - открытая онлайн библиотека и Применение подвижных посадок - №45 - открытая онлайн библиотека - высота неровностей по 10 точкам для отверстия и вала соответственно;

k – коэффициент, учитывающий условия сборки неподвижного соединения.

Параметры Применение подвижных посадок - №44 - открытая онлайн библиотека и Применение подвижных посадок - №45 - открытая онлайн библиотека выбираются по стандартному допуску из графика (рис. 2.3). Но так как допуски отверстия и вала одинаковы, то и Применение подвижных посадок - №44 - открытая онлайн библиотека = Применение подвижных посадок - №45 - открытая онлайн библиотека = Rz. Полученное из графика значение Rz является ориентировочным, поэтому его надо уточнить по ГОСТ 2789-73 (табл. 2.1). Стандартное значение Rz должно быть ближайшим к ориентировочному, но если из двух вариантов значений Rz одно будет предпочтительным, то следует брать именно его.

Т а б л и ц а 2.1

Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz и наибольшая высота

неровностей профиля Rmax, мкм (ГОСТ 2789-73)

10,0 8,0 6,3 5,0 4,0 1,00 0,80 0,63 0,50 0,40 0,100 0,080 0,063 0,050 0,040 - - - 16,0 12,5 3,2 2,5 2,0 1,60 1,25 0,32 0,25 0,20 0,160 0,125 0,032 0,025

Применение подвижных посадок - №50 - открытая онлайн библиотека Примечание. - предпочтительные значения.

Применение подвижных посадок - №51 - открытая онлайн библиотека

Рис. 2.3

Значения коэффициента k:

(0,35 - 0,5) – механическая запрессовка без смазки;

(0,25 - 0,35) – механическая запрессовка со смазкой;

(0,4 - 0,5) – сборка с нагревом охватывающей детали;

(0,6 - 0,7) – сборка с охлаждением охватывающей детали.

5. Граничные условия определяются по формулам:

[Nmin] = Nнаим + u; (2.9)

[Nmax] = Nнаиб + u. (2.10)

6. Строятся поля допусков выбираемых посадок и на эту схему наносятся линии, соответствующие граничным условиям. Верхняя линия проводится на высоте Δ1, нижняя – на высоте Δ2.

Δ1 = EI + [Nmax]; (2.11)

Δ2 = ES + [Nmin], (2.12)

где ES и EI – нижнее и верхнее предельные отклонения отверстия соответственно.

7. Выбирается та посадка, у которой поле допуска вала будет расположено между линиями, соответствующими граничным условиям. Если окажется, что между ними будет расположено несколько полей допусков валов, то берется предпочтительная посадка (обычно в таблице рекомендуемых посадок она выделяется рамкой). Однако часто бывает и так, что ни одно поле допуска не вписывается между линиями. В этом случае можно брать нерекомендуемые посадки или изменять квалитет у одной из деталей. В небольших пределах можно также изменять параметр шероховатости Rz.

Исходные данные для решения этой задачи выбираются по табл. 2.2 так же, как и для задачи 1.

П р и м е р. Для диаметра 63 мм и предельных натягов Nнаим = 14 мкм, Nнаиб = 182 мкм из системы отверстия подобрать посадку с натягом. Способ сборки – механическая запрессовка без смазки.

1. Определяются допуски натяга и детали:

ТП = ТN = 182 - 14 = 168 мкм;

IT = 168/2 = 84 мкм.

2. По найденному допуску из таблицы допусков выбираются квалитет и посадки. Ближайшее значение стандартного допуска к рассчитанному будет 74 мкм, что для интервала размеров 50 - 80 мм будет соответствовать 9-му квалитету. Но в этом квалитете нет посадок с натягом, что видно из прил. 1, поэтому надо взять 8-й квалитет, где они есть: H8/s7, H8/u8, H8/x8, H8/z8.

3. Из графика (см. рис. 2.3) надо выбрать ориентировочное значение Rz, но так как квалитет не 9-й, а 8-й, то параметр Rz надо выбирать в зависимости от допуска 8-го квалитета, т. е. IT8 = 46 мкм.

Применение подвижных посадок - №44 - открытая онлайн библиотека = Применение подвижных посадок - №45 - открытая онлайн библиотека = Rz = 5 - 6 мкм.

Из табл. 2.1 выбирается ближайшее стандартное значение Rz = 5 мкм.

Для сборки без смазки поправка u = 2 · 0,4(5 + 5) = 8 мкм.

4. Граничные условия определяются по формулам (2.9) и (2.10):

[Nmin] = 14 + 8 = 22 мкм;

[Nmax] = 182 + 8 = 190 мкм.

5. По формулам (2.11) и (2.12) определяются положения линий, соответствующих граничным условиям:

Δ1 = 0 + 190 = 190 мкм;

Δ2 = 46 + 22 = 68 мкм.

Построив поля допусков для посадок с натягом 8-го квалитета и нанеся на схему линии, соответствующие граничным условиям, выбирают поля допусков валов, которые располагаются между этими линиями (рис. 2.4).

Применение подвижных посадок - №54 - открытая онлайн библиотека

Рис. 2.4

Из схемы на рис. 2.4 видно, что указанному выше условию соответствуют две посадки: H8/u8 и H8/x8, у которых поля допусков валов u8 и х8 находятся между линиями. Из этих двух посадок ни одна не является предпочтительной, поэтому можно выбрать любую, например, H8/u8. Для этой посадки по формулам (2.3) – (2.5) подсчитываются натяги:

Nmax = 133 - 0 = 133 мкм;

Nmin = 87 - 46 = 41 мкм;

Nm = (133 + 41)/2 = 87 мкм.

Таблица 2.2

Исходные данные к задаче 2

Специальность Послед-няя цифра шифра Диаметр, мм Nнаиб, мкм Nнаим, мкм Предпос-ледняя цифра шифра Способ сборки
ЛТ С нагревом Запрессовка со смазкой Запрессовка со смазкой С нагревом С нагревом Запрессовка без смазки Запрессовка без смазки Запрессовка без смазки С нагревом С нагревом
В Запрессовка без смазки Запрессовка без смазки С нагревом С нагревом Запрессовка со смазкой Запрессовка со смазкой С нагревом С нагревом Запрессовка без смазки Запрессовка без смазки
ТМ С нагревом С нагревом Запрессовка без смазки Запрессовка без смазки Запрессовка без смазки С нагревом Запрессовка со смазкой Запрессовка со смазкой Запрессовка со смазкой Запрессовка со смазкой

3. ПЕРЕХОДНЫЕ ПОСАДКИ

(Задача 3)

Общие положения

Переходные посадки иногда называют посадками центрирования, они являются промежуточными между подвижными и неподвижными, т. е. могут дать как зазор, так и натяг.

Для переходных посадок поля допусков отверстия и вала частично или полностью перекрываются (рис. 3.1). При наибольшем предельном размере вала и наименьшем предельном размере отверстия получается наибольший натяг, а при наибольшем предельном размере отверстия и наименьшем предельном размере вала – наибольший зазор.

Применение подвижных посадок - №55 - открытая онлайн библиотека

Рис. 3.1

Можно рассмотреть посадки, образованные сочетанием поля допуска отверстия TD и полей допусков валов Td1, Td2, и Td3.

Применение подвижных посадок - №56 - открытая онлайн библиотека

Эта посадка чаще всего дает зазор, т. е. она тяготеет к образованию зазора.

Применение подвижных посадок - №57 - открытая онлайн библиотека

Эта посадка чаще будет давать натяг.

Применение подвижных посадок - №58 - открытая онлайн библиотека

Эта посадка будет давать зазоры или натяги в равной степени.

Для обоснования вероятного значения натяга или зазора производится специальный расчет с использованием значения нормированной функции Лапласа Ф(z).

Допуск посадки можно определить двумя способами:

Применение подвижных посадок - №59 - открытая онлайн библиотека (3.1)

Применение подвижных посадок - №60 - открытая онлайн библиотека (3.2)

Виды переходных посадок:

Система отверстия

Применение подвижных посадок - №61 - открытая онлайн библиотека

Система вала

Применение подвижных посадок - №62 - открытая онлайн библиотека

Выбор переходных посадок

Выбор переходных посадок чаще всего производится по аналогии с известными и хорошо работающими соединениями. Расчеты носят проверочный характер и могут включать в себя расчет вероятности получения зазоров и натягов в соединении, расчет наибольшего зазора по допустимому эксцентриситету соединяемых деталей, расчет прочности тонкостенных деталей и наибольших усилий сборки. В данной задаче производится расчет вероятности получения натягов.

При расчете вероятности натягов обычно используется нормальный закон распределения размеров деталей при изготовлении. Распределение зазоров и натягов в этом случае тоже будет подчиняться этому закону, а вероятности их получения определяются с помощью интегральной функции вероятности Ф(z) (прил. 5). Расчет производится в следующем порядке.

1. Для заданной переходной посадки строятся поля допусков и по формулам (2.3) и (2.4) подсчитываются зазоры (натяги).

2. Определяется среднее квадратичное отклонение:

Применение подвижных посадок - №63 - открытая онлайн библиотека . (3.3)

3. Определяется предел интегрирования z и по прил. 5 выбирается значение функции Ф(z):

Применение подвижных посадок - №64 - открытая онлайн библиотека . (3.4)

4. Рассчитывается вероятность натягов (или процент натягов) и вероятность зазоров (или процент зазоров):

Применение подвижных посадок - №65 - открытая онлайн библиотека , если z > 0; (3.5)

Применение подвижных посадок - №66 - открытая онлайн библиотека , если z < 0. (3.6)

Исходные данные для решения задачи 3 выбираются по табл. 3.1 по последней цифре шифра и в зависимости от специальности студента.

П р и м е р. Для заданной посадки Æ71Н8/n7 требуется подсчитать вероятность и процент получения натягов.

1. Строятся поля допусков (рис. 3.2) и по формулам (2.3), (2.4) производится подсчет предельных натягов (зазоров).

Nmax = 50 - 0 = 50 мкм;

Nmin = 20 - 46 = -26 мкм.

Применение подвижных посадок - №67 - открытая онлайн библиотека

Рис. 3.2

Как видно из расчетов, получился и натяг, и зазор.

2. По формуле (3.3) определяется среднее квадратичное отклонение, а по формуле (3.4) – предел интегрирования:

Применение подвижных посадок - №68 - открытая онлайн библиотека мкм;

Применение подвижных посадок - №69 - открытая онлайн библиотека .

3. Находится значение нормированной функции Лапласа Ф(z) (см. прил. 5) и по формуле (3.5) так как z > 0, подсчитываются вероятность и процент появления натяга:

Ф(z) = 0,4049 при z = 1,311;

Применение подвижных посадок - №70 - открытая онлайн библиотека ;

Применение подвижных посадок - №71 - открытая онлайн библиотека %.

Анализируемая посадка будет давать натяг примерно в 90 % соединений.

Таблица 3.1

Исходные данные к задаче 3

Последняя цифра шифра Специальность
ЛТ В ТМ
Æ71Н8/n7 Æ48Н8/k7 Æ50Н8/m7
Æ80Н8/js7 Æ80Н7/m6 Æ40Н8/n7
Æ80Н8/m7 Æ63Н8/js6 Æ42Н8/js7
Æ100Н7/m6 Æ56Н7/k6 Æ63Н7/ js7
Æ56Н7/n6 Æ56Н7/m6 Æ45Н7/k6
Æ63Н8/k7 Æ80Н7/n6 Æ56Н7/m6
Æ63Н6/m7 Æ45Н8/n7 Æ45Н7/n6
Æ71Н6/k8 Æ71Н8/m7 Æ36Н8/n8
Æ80Н6/n8 Æ50Н8/k7 Æ80Н8/m7
Æ40Н7/js6 Æ40Н8/js7 Æ80Н8/k7

Библиографический список

1. А р и с т о в А. И. Метрология, стандартизация и сертификация / А. И. А р и с т о в. М.: Академия, 2008. 384 с.

2. А н у х и н В. И. Допуски и посадки / В. И. А н у х и н. СПб: Питер, 2004. 207 с.

3. Д и м о в Ю. В. Метрология, стандартизация и сертификация / Ю. В. Д и м о в. СПб: Питер, 2004. 432 с.

4. В о л к о в В. М. Метрология, стандартизация и сертификация: Конспект лекций / В. М. В о л к о в / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2009. Ч. 1. 59 с.

5. В о л к о в В. М. Рекомендуемые посадки и поля допусков / В. М. В о л - к о в / / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2012. 19 с.

6. ГОСТ 25346-89. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений. М.: Изд-во стандартов, 1990. 29 с.

7. ГОСТ 25347-89. Поля допусков и рекомендуемые посадки. М.: Изд-во стандартов, 1990. 51с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Тираж 300 экз. Заказ .

**

Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа

Типография ОмГУПСа

*

644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

       
  Применение подвижных посадок - №72 - открытая онлайн библиотека
 
   

ВЫБОР СТАНДАРТНЫХ ПОСАДОК

(контрольная работа 1)

ОМСК 2014


Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

_________________________________________

В. М. Волков

ВЫБОР СТАНДАРТНЫХ ПОСАДОК

(контрольная работа 1)

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к выполнению контрольной работы

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Омск 2014

 
 
 

Применение подвижных посадок - №1 - открытая онлайн библиотека УДК 621.713.3:629.4.027(075.8)

ББК 30.102я73

В67

Выбор стандартных посадок (контрольная работа 1):Методические указания к выполнению контрольной работы / В. М. Волков; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 37 с.

В методических указаниях представлены варианты заданий для выполнения трех задач, составляющих одну контрольную работу, приведены стандартные определения допусков, посадок, зазоров, натягов, квалитетов, а также формулы и зависимости для выполнения расчетов и необходимый справочный материал, который собран в приложениях.

Предназначены для студентов третьего и четвертого курсов заочного факультета специальностей 190302 - «Вагоны», 190301 - «Локомотивы», 151001 - «Технология машиностроения».

Библиогр.: 7 назв. Табл. 4. Рис. 10. Прил. 6.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор А. А. Рауба;

канд. техн. наук, доцент М. А. Гольчанский.

Применение подвижных посадок - №2 - открытая онлайн библиотека Ó Омский гос. университет

Применение подвижных посадок - №3 - открытая онлайн библиотека

 
Применение подвижных посадок - №4 - открытая онлайн библиотека Применение подвижных посадок - №5 - открытая онлайн библиотека путей сообщения, 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение............................................................................................................. 1. Посадки с зазором (задача 1)...………………............................................. 1.1. Общие положения…………………………………………………….. 1.2. Применение подвижных посадок…………………………………….. 1.3. Выбор посадок с зазором……………………………………………... 2. Посадки с натягом (задача 2)...………………............................................. 2.1. Общие положения……………............................................................... 2.2. Применение неподвижных посадок...................................................... 2.3. Выбор посадок с натягом…………....................................................... 3. Переходные посадки (задача 3)...………………......................................... 3.1. Общие положения……………………………………………………... 3.2. Применение переходных посадок……………………………………. 3.3. Выбор переходных посадок…………………………………………... Библиографический список.............................................................................. Приложение 1. Рекомендуемые посадки в системе отверстия (ГОСТ 25347-89)……………………………………………………………… Приложение 2. Значения допусков, мкм (ГОСТ 25346-89)………………... Приложение 3. Значения основных отклонений вала, мкм (ГОСТ 25346-89)………………………………………………………………………. Приложение 4. Значения основных отклонений отверстий, мкм (ГОСТ 25346-89)………………………………………………………………………. Приложение 5. Значения интеграла Ф(z)…………………………………… Приложение 6. Пример оформления обложки……………………………... Применение подвижных посадок - №1 - открытая онлайн библиотека Применение подвижных посадок - №1 - открытая онлайн библиотека        

Применение подвижных посадок - №1 - открытая онлайн библиотека

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация» является одной из основных общетехнических, которая необходима для подготовки специалиста по подвижному составу железных дорог.

В решении задач совершенствования технологии производства особое значение имеют стандартизация и взаимозаменяемость, в частности, обеспечение оптимальной точности размеров, формы и расположения поверхностей деталей. Взаимозаменяемость на всех этапах изготовления деталей обеспечивается строгим соблюдением допусков и посадок, установленных соответствующими стандартами и зафиксированных после их расчета или выбора в технической документации.

Для практического освоения дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» предусмотрено выполнение контрольных работ, в которых студенты производят необходимые расчеты и анализируют посадки в системе отверстия и системе вала, делают расчет вероятности появления зазоров и натягов.

В данных методических указаниях представлена контрольная работа 1, в которую входят три задачи. Задания к задачам выбираются из таблиц исходных данных в зависимости от специальности по последней и предпоследней цифрам шифра зачетной книжки студента.

Справочный материал, необходимый для решения задач, представлен в приложениях.

Контрольная работа выполняется на листах бумаги формата А4 с основной надписью по формам 2 и 2а в соответствии с требованиями ГОСТ 2.104-68 и стандарта предприятия (университета) СТП ОмГУПС-1.2-2005. Обложка может быть совмещена с титульным листом. Пример оформления обложки дан в прил. 6.

1. ПОСАДКИ С ЗАЗОРОМ

(Задача 1)

Общие положения

Подвижными посадками, или посадками с зазором, называются такие посадки, которые в сопряжении обеспечивают возможность относительного перемещения, т. е. между сопряженными поверхностями имеется зазор.

Зазор – положительная разность между действительными размерами отверстия и вала, он характеризует свободу относительных перемещений сопряженных деталей (рис. 1.1).

Для подвижных посадок поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала. Предельные значения зазоров (рис. 1.2) можно определить по формулам:   Применение подвижных посадок - №9 - открытая онлайн библиотека (1.1) Применение подвижных посадок - №10 - открытая онлайн библиотека (1.2)   Разница между наибольшим и наименьшим зазорами называется допуском зазора TS:   Применение подвижных посадок - №11 - открытая онлайн библиотека . (1.3)   Если в формулу (1.3) подставить значения предельных зазоров, то можно получить следующее:   Применение подвижных посадок - №12 - открытая онлайн библиотека   Рис. 1.1   Применение подвижных посадок - №13 - открытая онлайн библиотека Рис. 1.2

Применение подвижных посадок - №14 - открытая онлайн библиотека (1.4)

Так как Применение подвижных посадок - №15 - открытая онлайн библиотека , то формула допуска зазора будет иметь вид:

Применение подвижных посадок - №16 - открытая онлайн библиотека (1.5)

т. е. допуск зазора определяется как сумма допусков отверстия и вала.

В единой системе допусков и посадок (ЕСДП) насчитывается 11 подвижных посадок, которые ранжируются по алфавиту.

Система отверстия

Применение подвижных посадок - №17 - открытая онлайн библиотека

Система вала

Применение подвижных посадок - №18 - открытая онлайн библиотека