Файл: зачет по метрологии.doc

Отклонение  от прямолинейности оси (или линии) в пронстранстве и поле допуска прямолинейности оси T.

Отклонения формы плоских поверхностей. Отклонения от плоскостности определяют как наибольшее расстояние  от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка.

Частными случаями отклонений от плоскостности являются выпуклость и вогнутость. Отклонение от прямолинейности в плоскости определяют как наибольшее расстояние  от точек реального профиля до прилегающей прямой.

Отклонение формы заданного профиля (поверхности) – есть наибольшее отклонение  точек реального профиля от номинального, определяемого по нормали

14. Понятие и виды отклонений расположения; их символическое и буквенное обозначение. Понятие номинального расположения. Примеры

Отклонения расположения поверхностей – отклонение реального расположения поверхности (профиля) от его номинального расположения.

Отклонение от параллельности плоскостей – разность  наибольшего и наименьшего расстояний между прилегающими плоскостями в пределах нормируемого участка.

Отклонение от параллельности осей (прямых) в пронстранстве – геометрическая сумма отклонений от параллельности проекций осей (прямых) в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Отклонение от соосности относительно общей оси – это наибольшее расстояние (1, 2…) между осью двух или нескольких поверхностей вращения на длине нормируемого участка.

Отклонение от симметричности относительно базовой плоскости – наибольшее расстояние  между плоскостью симметрии рассматриваемой поверхности базовой плоскостью симметрии в пределах нормируемого участка.

Отклонение от пересечения осей, которые номинально должны пересекаться, определяют как наименьшее расстояние  между рассматриваемой и базовой осями.

15. Суммарные отклонения и допуски формы и расположения. Понятие. Определение радиального торцевого биений.

Радиальное биение поверхности вращения относительно базовой оси является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его центра относительно базовой оси. Оно равно разности наибольшего и наименьшего расстояния от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении, перпендикулярном этой оси. Если определяется разность наибольшего и наименьшего расстояний от всех точек реальной поверхности в пределах нормированного участка L до базовой оси, то находят полное радиальное биение – оно является результатом совместного проявления отклонения от цилиндричности поверхности отклонения от её соосности относительно базовой оси.

Торцевое биение (полное) – разность  наибольшего и наименьшего расстояния от точек всей торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси; оно является результатом совместного проявления отклонения от её перпендикулярности относительно базовой оси. Торцовое биение иногда определяют в сечении торцовой поверхности цилиндром заданного диаметра d.

16. Шероховатость поверхности. Понятие. Определение базовой и средней линии. Профилограмма и основные параметры шероховатости поверхности.

Шероховатостью – называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помощью базовой длины. Базовая длина l – длина базовой линии, используемой для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности. Базовая линия (поверхность) – линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.

Числовые значения шероховатости определяют от единой базы, за которую принята средняя линия профиля т т.е. базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля до этой линии минимально. Систему отсчета шероховатости от средней линии профиля называют системой средней линии.

17. Параметры шероховатости поверхности, связанные с высотными свойствами неровностей. Расположение на профилограмме и их вычисления.

Среднее арифметическое отклонение профиля

(стр.186) (л/р №13)

Отклонение профиля y – расстояние между любой точкой его поверхности и средней линией.

Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в предметах базовой длины.

Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помощью базовой длины.

Базовая длина — длина базовой линии, используемой для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверх-ности.

Базовая линия (поверхность) — линия (поверхность) задан¬ной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.

Числовые значения шероховатости поверхности определяют от единой базы, за которую принята средняя линия профиля, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение про¬филя до этой линии минимально. Систему отсчета шероховатости от средней линии профиля называют системой средней линии.

Среднее арифметическое отклонение профиля Ra — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины.

Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz — сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины.

Наибольшая высота неровностей профиля Rmax — расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей профиля Sm — среднее значение шага неровностей профиля в пределах ба¬зовой длины.

Средний шаг местных выступов профиля S — среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины.

Опорная длина профиля — сумма длин отрезков отсекаемых на заданном уровне в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины.

Относительная опорная длина профиля — отношение опорной длины профиля к базовой

21. Подшипник качения. Определение. Какой взаимозаменяемостью обладает подшипник? Что влияет на длительность эксплутационного срока службы подшипника?

Подшипник качения – наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготовляемые на специализированных заводах. Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, определяемым наружным диаметром D наружного кольца и внутренним диаметром d внутреннего кольца, и неполной внутренней взаимозаменяемостью между телами качения и кольцами. Вследствие малых допусков зазоров и малой допускаемой разноразмерности комплекта тел качения кольца подшипников и тела качения подбирают селективным методом. Полная взаимозаменяемость по присоединительным поверхностям позволяет быстро монтировать и заменять изношенные подшипники качения при сохранении их хорошего качества; при несоблюдении полной взаимозаменяемости качество подшипников ухудшается.

22. Виды подшипников качения и классы их точности. Категории подшипников в зависимости от требований по уровню вибрации.

В зависимости от указанных показателей точности по ГОСТ 520-71 (СТ СЭВ 774-77) установлено пять классов точности подшипников, обозначенных ( в порядке повышения точности) 0;6;5;4;2.

Класс точности подшипников выбирают исходя из тех требований, предъявляемых к точности вращения и условиям работы механизма. Для большинства механизмов общего назначения применяют подшипники класса 0. Подшипники более высоких классов точности применяют при больших частотах вращения и в случаях, когда требуется высокая точность вращения вала ( например, для шпинделей шлифовальных и других прецизионных станков, для авиационных деталей, приборов и.т.п.). В гироскопических и других прецизионных приборах и машинах используют подшипники класса 2. Класс точности указывают через тире перед условным обозначением подшипника, например 6-205 (6 – класс точности подшипника).

23. Система допусков и посадок на подшипник качения; геометрические характеристики посадочных мест и элементов подшипников качения.

Для сокращения номенклатуры подшипники изготовляют с отклонениями размеров внутреннего и наружного диаметров, не зависящими от посадки, по которой их будут монтировать. Для всех классов точности верхнее отклонение присоединительных диаметров принято равным нулю. т.о., диаметры наружного кольца Dm и внутреннего кольца dm приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия, а следовательно, посадку соединения наружного кольца с корпусом назначают в системе вала, а посадку соединения внутреннего кольца с валом – в системе отверстия. Однако поле допуска на диаметр отверстия внутреннего кольца расположено в "минус" от номинального размера, а не в "плюс", как у обычного основного отверстия, т.е. не в "тело" кольца, а вниз от нулевой линии.

При таком перевернутом расположении поля допуска отверстия внутреннего кольца для получения соединений колец с валами с небольшим натягом не нужно прибегать к специальным посадкам, их можно получить, используя для валов поля допусков или те же поля допусков квалитетов 5 и 4. Соединение вала, имеющего одно из указанных полей допусков, с внутренним кольцом подшипника дает посадку с небольшим гарантированным натягом. Посадки с большими натягами не применяют из-за тонкостенной конструкции колец подшипников и трудности получения в них требуемых рабочих зазоров.

24. Расчет и выбор посадок подшипников качения в зависимости от вида нагружения колец.

Вследствие овальности, конусообразности и других отклонений при измерении могут быть получены различные значения диаметра колец подшипника в разных сечениях. В связи с этим стандартом установлены предельные отклонения номинального d, D и среднего dm, Dm диаметров колец. Средние диаметры dm, Dm определяют расчетом как среднее арифметическое наибольшего и наименьшего диаметров, измеренных в двух крайних сечениях кольца.

25. Выбор посадки подшипника качения в зависимости от величины нагрузки. Что учитывают коэффициенты К1, К2 и К3. Обозначения посадок и допусков формы подшипников.

Посадку подшипника качения на вал и в корпус выбирают в зависимости от типа и размера подшипника, условий его эксплуатации, значения и характера действующих на него нагрузок и вида нагружения колец.

Различают три основных вида нагружения колец: местное, циркулярное и колебательное.

При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную по направлению результирующую радиальную нагрузку Fт, лишь ограниченным участком окружности дорожки качения и передает её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса.

При циркулярном кольцо воспринимает результирующую радиальную нагрузку Fт последовательно всей окружностью дорожки качения и передает её всей посадочной поверхности вала или корпуса.

При колебательном невращающееся колесо воспринимает равнодействующую Fr+c двух радиальных нагрузок (Fr – постоянна по направлению, Fc вращается, причем Fr>Fc) ограниченным участком окружности дорожки качения и передает её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса.

Размерные цепи* - последовательный ряд взаимосвязанных линейных или угловых размеров, образующих замкнутый контур и отнесенных к одной детали или группе деталей. В размерной цепи один из размеров называется замыкающим, а остальные - составляющими. Замыкающий размер в порядке выполнения технологических операций изготовления детали или сборки узла является функцией составляющих размеров. В большинстве случаев замыкающими размерами  сборочных размерных цепей являются зазоры или размеры, которые определяют положение одной детали относительно другой

Различают линейные, угловые, плоскостные и пространственные размерные цепи.

В машиностроении размерные цепи позволяют аналитически-вероятностным путем установить рациональную систему расстановки размеров на чертежах детали машин и оптимальные допуски из условия полной взаимозаменяемости конструкции при сборке или с минимальной подгонкой.

Уравнения размерных цепей

Виды уравнений размерных цепей. Уравнения размерных цепей — это аналитические выражения взаимосвязи параметров замыкающего и составляющих звеньев размерных цепей.

С помощью уравнений размерных цепей проводят расчеты параметров замыкающего и составляющих звеньев (в соответствии с поставленными задачами), в том числе выбор методов достижения требуемой точности замыкающих звеньев размерных цепей.

В соответствии с параметрами звеньев размерных цепей для каждой размерной цепи различают следующие виды уравнений:
— номинальных размеров;
— точности (допусков);
— предельных размеров;
— предельных отклонений;
— координат середины полей допусков.

Конкретные выражения уравнений размерных цепей определяются видами размерных цепей, а также принятым методом расчета.

В настоящее время применяют два метода расчета (вычисления) параметров звеньев размерных цепей: метод максимума-минимума и вероятностный метод.

При расчете методом максимума-минимума учитывают только предельные размеры (отклонения) звеньев размерной цепи.

Недостатком метода максимума-минимума является очень малая вероятность совпадения действительных размеров параметров с их предельными размерами. Расчеты по этому методу приводят к повышенным требованиям к точности звеньев размерной цепи.

Вместе с тем метод достаточно прост и имеет широкое распространение в практике размерных расчетов.

При расчете вероятностным методом учитывают действительные или прогнозируемые законы рассеяния погрешностей звеньев размерных цепей и случайный характер их сочетания в размерных цепях. Вероятностный метод позволяет, задаваясь некоторой допустимой долей риска выхода замыкающего звена за установленные пределы, получить расширенные поля допусков составляющих звеньев размерной цепи по сравнению с методом максимума-минимума.

Уравнения плоскостных размерных цепей с параллельными линейными размерами. Расчет по вероятностному методу. Законы распределения составляющих звеньев размерных цепей. Звенья размерных цепей в данном случае рассматриваются как случайные величины, зависящие от множества технологических факторов, включающих в себя состояние оборудования, методы и точность его настройки, качество и точность режущих инструментов и измерительных средств, физико-механические свойства материала заготовок, способы базирования и установки деталей при обработке, Деформации упругой системы деталь-инструмент-станок-приспособление, квалификацию рабочих и многие другие.