Файл: Пояснительная записка 20 стр, 3 чертежа формата А3, 8 чертеж формата А4, библиографический список 5 наименований в курсовом проекте по предмету МСиС.pdf

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Южно-Уральский Государственный университет»
(национальный исследовательский университет)
Филиал ФГАОУ ВО «ЮУрГУ» (НИУ) в г. Златоусте
Факультет «Техники и технологии»
Кафедра «Технология машиностроения, станки и инструменты»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
ЮУрГУ – 331.150305.2020.483.19.00
ПЗ
Выполнил
Студент группы ФТТ-331
_____Цыганова (Раева) В.Р.
«___»_____________2020 г
Руководитель, доцент, канд. тех. наук
__________Миронова И.Н.
«___»_____________2020 г.
Работа защищена с оценкой
________________________
«___»_____________2020 г.
Златоуст 2020 г.
Нормоконтролер
____________________
______________2020 г.

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Разраб.
Цыганова
Метрология, стандартизация и сертификация
Лит.
Лист
Листов
Провер.
Миронова
К
2 19
Реценз
ФГАОУ ВО ЮУрГУ
Кафедра ТМСИ г. Златоусте
Н. Контр.
Утверд.
Аннотация
Цыганова В.Р. Метрология, стандартизация и сертификация. ЮУрГУ г. Златоуст, факультет
«Техники и технологии»,
2020г.
Пояснительная записка – 20 стр, 3 чертежа формата А3, 8 чертеж формата А4, библиографический список - 5 наименований
В курсовом проекте по предмету «МСиС» выполнены следующие задания:
1. Назначить посадки для всех сопрягаемых размеров и обозначить их на выданном узле.
2. Рассчитать посадки с натягом для гладкого цилиндрического соединения и построить схемы расположения допусков.
3. Назначить и рассчитать посадки подшипника качения. Построить схемы расположения полей допусков подшипника, вала, корпуса.
4. Рассчитать исполнительные размеры калибров для деталей гладкого цилиндрического соединения и построить схемы расположения полей допусков.
5. Построить схемы расположения полей допусков резьбового соединения и соответственно рабочих калибров для резьбовой детали.
6. Выполнить рабочий чертеж калибра выданной детали.
7. Выполнить рабочий чертеж зубчатого колеса.
8. Выполнить рабочий чертеж выданной детали.
9. Разработать и вычертить схемы контроля технических требований.

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 3
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
Оглавление
Введение ............................................................................................................... 4 1
Назначение посадок для всех сопрягаемых размеров и обозначение их на выданном узле 19 ................................................................................................. 5 2
Расчёт посадки с натягом для гладкого цилиндрического соединения ...... 6 3
Расчёт посадки подшипника качения ........................................................... 9 3.1
Для внутреннего кольца ................................................................................ 9 3.2
Для наружного кольца ................................................................................. 10 4
Расчёт гладких калибров ............................................................................. 12 4.1
Калибр-пробка .............................................................................................. 12 4.2
Калибр-скоба ................................................................................................ 12 5
Расчёт допусков резьбового соединения .................................................... 14 6
Выполним рабочий чертеж калибра детали 12 .......................................... 15 7
Рабочий чертеж детали 6 ............................................................................. 15 8
Расчет размерной цепи ................................................................................ 15 9
Рабочий чертеж детали 3 ............................................................................. 17 10
Схема контроля технических требований к детали 8................................. 17
Заключение ......................................................................................................... 18
Библиографический список ............................................................................... 19

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 4
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
Введение
Изделие машиностроения – не простая совокупность деталей. В собранном изделии детали находятся во взаимосвязи и взаимозависимости.
Отклонения размеров, формы и расположения осей или поверхностей одной какой-либо из деталей вызывают отклонения формы или отклонения в расположении других деталей сборочной единицы. Эти отклонения, суммируясь, оказывают определенное воздействие на качественные характеристики изделия.
Вопросами об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности занимается наука метрология.
В современных условиях развития машиностроительного производства повышение качества работы конструкторов и технологов связано с компьютеризацией производства. Поэтому целью курсовой работы является знакомство с автоматизированной системой расчётов по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация».

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 5
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
1
Назначение посадок для всех сопрягаемых размеров и обозначение их на выданном узле 19
Назначение посадок занесено в таблицу 1.1 (при назначении посадок предпочтение отдавалось менее точным посадкам и посадкам в системе отверстия).
Таблица 1.1 – Назначение посадок
Соединение
Диаметр
Сопряжения, мм
Назначенная посадка
Обоснование выбора посадки
2-1-5 52
H11/d11
Посадка с зазором
4-3 25
L0/m6
Посадка переходная
4-1-5 52
H7/l0
Посадка с зазором
6-3 28
H7/k6
Посадка переходная
7-1-5 52
H7/l0
Посадка с зазором
7-3 25
L0/m6
Посадка переходная
9-3 24
H7/p6
Посадка с натягом
11-12 34
H7/s6
Посадка с натягом
11-3 22
H7/k6
Посадка переходная
10-3
M16 6g
Резьба

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 6
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
2
Расчёт посадки с натягом для гладкого цилиндрического соединения
Расчет посадки с натягом для гладкого цилиндрического соединения 11-
12 произведен с помощью программы «Посадки с натягом», позволяющая рассчитать значение максимального и минимального натягов.
Вид нагружения – при действии крутящего момента.
Исходные данные сведены к таблице 2.1
Таблица 2.1 - Исходные данные
Величина
Обозначение, единицы измерения
Значение
Крутящий момент
М
кр
, Н*м
90
Диаметр сопряжения d
н
, мм
34
Длина сопряжения
L , мм
50
Внутренний диаметр вала d
1
, мм
22
Наружный диаметр втулки d
2
, мм
86
Шероховатость вала
Ra d
, мкм
0,4
Шероховатость отверстия
Ra
D
, мкм
0,8

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 7
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
Продолжение таблицы 2.1
Величина
Обозначение, единицы измерения
Значение
Коэффициент линейного расширения вала
A
d
, 1/град
11,5*10
-6
Коэффициент линейного расширения втулки
A
D
, 1/град
11,5*10
-6
Рабочая температура вала
T
d
, град
20
Рабочая температура втулки
T
D
, град
20
Предел текучести вала
G
d
, Н/м
2 36*10 7
Предел текучести втулки
G
D
, Н/м
2 36*10 7
Коэффициент трения при запрессовке f
0,15
Модуль упругости вала E
d
, Н/м
2 2,1*10 11
Модуль упругости втулки
E
D
, Н/м
2 2,1*10 11
Коэффициент Пуассона для вала
M
d
0,3

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 8
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
Продолжение таблицы 2.1
Величина
Обозначение, единицы измерения
Значение
Коэффициент Пуассона для втулки
М
D
0,3
Результаты расчётов:

минимальный расчётный натяг

N
min

= 10,080 мкм;

максимальный расчётный натяг

N
max

= 74,901 мкм.
Выбираем стандартную посадку, у которой N
max т


N
max

и N
min т


N
min

Этому требованию соответствует посадка H7s6.

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 9
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
3
Расчёт посадки подшипника качения
Расчет посадки подшипников качения 4 произведен с помощью программы «Посадки подшипников качения»
3.1
Для внутреннего кольца
Вид нагружения - циркуляционное.
Исходные данные приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1

Исходные данные
Величина
Обозначение, единицы измерения
Значение
Внутренний диаметр d , мм
25
Наружный диаметр
D , мм
52
Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник
F , кН
6
Коэффициент N (для лёгкой серии N=2.8, для средней серии N=2.3, для тяжёлой серии N=2)
-
2,3
Рабочая ширина кольца подшипника (за вычетом фасок) b , мм
23
Результаты расчёта:

минимальный расчётный натяг

Nmin

= 7,8 мкм;

расчётный допустимый натяг

N

= 100,846 мкм;

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 10
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист

дополнительный натяг

d

= 106,221 мкм;

выбранная посадка L0/m6;

предельные отклонения кольца, мкм: es = 0, ei =

10.
3.2
Для наружного кольца
Вид нагружения - местное.
Наружный диаметр кольца D = 52 мм.
Рекомендуемые посадки приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2

Рекомендуемые посадки
Режим работы
Посадки
Пример выбора
Нормальный
J
S
7/l6, J
S
7/l0
Шпиндели быстроходных металлорежущих станков, центрифуги, электродвигатели, центробежные насосы
Нормальный или тяжёлый (перемещение вдоль оси отсутствует)
M7/l0, K7/l0,
J
S
7/l0,
M7/l6, K7/l6,
J
S
7/l6
Коробки передач, задние мосты автомобилей и тракторов.
Подшипниковые узлы неконических роликовых подшипников

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 11
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
Продолжение таблицы 3.2
Режим работы
Посадки
Пример выбора
Нормальный или тяжёлый
H7/l0, J7/l0,
H7/l6, J7/l6
Узлы общего машиностроения, редукторы, железнодорожные трамвайные буксы, тяговые электродвигатели, сельскохозяйственные машины
По таблице назначаем посадку H7/l0, как для узла общего машиностроения (предельные отклонения кольца, мкм: ES = 0, EI =

13).

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 12
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
4
Расчёт гладких калибров
Расчет гладких калибров 11-12 произведен с помощью программы
«Расчет гладких колибров»
4.1
Калибр-пробка
Исходные данные для расчёта представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1

Исходные данные для расчёта калибр-пробки
Величина
Обозначение, единицы измерения
Значение
Номинальный диаметр
D , мм
34
Верхнее отклонение
ES , мм
+0,025
Нижнее отклонение
EI , мм
0
Квалитет допуска
IT
7
Результаты расчёта исполнительных размеров пробки, мм:

Р-ПР = 34,0055
-0,0040
;

Р-НЕ = 34,027
-0,0040
;

Полный износ равен 33,997.
4.2 Калибр-скоба
Исходные данные для расчёта представлены в таблице 4.2.

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 13
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
Таблица 4.2

Исходные данные для расчёта калибр-скобы
Величина
Обозначение, единицы измерения
Значение
Номинальный диаметр
D , мм
34
Верхнее отклонение es , мм
+0,059
Нижнее отклонение ei , мм
+0,043
Квалитет допуска
IT
6
Результаты расчёта исполнительных размеров скоб и контркалибров к ним, мм:

Р-ПР = 34,0535
+0,0040
;

К-ПР = 34,0563
-0,0015
;

Р-НЕ = 34,0410
+0,0040
;

К-НЕ = 34,0438
-0,0015
;

Полный износ равен 34,0620;

К-И = 34,0628
-0,0015

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 14
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
5
Расчёт допусков резьбового соединения
Построим схему расположения полей допусков для резьбового соединения 10-3 М16-6H/6g. d – наружный номинальный диаметр
(d
1
) D
1
– внутренний диаметр;
(d
2
) D
2
- средний диаметр.
Наружный или номинальный диаметр равен:
16


D
d
мм
Внутренний диаметр равен [4, том 2, табл.4.24, с 144]:
294
,
13 0825331755
,
1 8
5 2
1 1








P
d
H
d
D
d
мм
Средний диаметр равен[4, том 2, табл.4.24, с 144]:
376
,
14 649519053
,
0 8
3 2
2 2








P
d
H
d
D
d
мм
Определяем отклонения[4, том 2, табл.4.29, с 153-165]::
5
,
42
)
11 15
(





P
es
g
мкм
25
,
21 2


g
es
мкм
0

H
EI
Определяем допуски диаметров
57
,
329 15
,
3 180
)
6
(
3 2



P
P
T
d
мкм
785
,
164 2
)
6
(

d
T
мкм
359
,
173 90
)
6
(
1
,
0 4
,
0 2



d
P
T
d
мкм
679
,
86 2
)
6
(
2

d
T
мкм
80
,
436 230
)
6
(
7
,
0 1


P
T
D
мкм
40
,
218 2
)
6
(
1

D
T
мкм
83
,
228
)
6
(
32
,
1
)
6
(
2 2



d
D
T
T
мкм
416
,
114 2
)
6
(
2

D
T
мкм

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 15
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
6
Выполним рабочий чертеж калибра детали 12
Чертеж рабочего калибра – скобы выполняем по требованиям ГОСТ
18362-73. Размер ПР и НЕ рассчитаны в п.4.2.
7
Рабочий чертеж детали 6
Деталь 6 представляет собой зубчатое колесо. Чертеж выполняем по требованиям ГОСТ 2.403-75.
8
Расчет размерной цепи
Размерная цепь представлена на рисунке 8.1
Рисунок 8.1 – Размерная цепь
Дано:
А1 = А4 = 18
-0,12
мм – звенья с известным допуском
А2 = 30 мм;
А3 = 10 мм;
А5 = A7 = 10 мм;
A6 = 97мм.

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 16
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
А∆=0,1…1,7 m – количество звеньев p – увеличивающие звенья n – уменьшающие звенья
Число увеличивающих звеньев p = 1: p = A6 = 97
Число уменьшающих звеньев: n = 6.
A1 = A4 = 18
-0,12
;
A2 = 30;
A3 =10;
A5 = A7 = 10;
Замыкающее звано: А∆
Верхнее отклонение замыкающего звена Es(А∆)=1,7мм
Нижнее отклонение замыкающего звенаEi(А∆)=0,1 мм

Определить предельные отклонения звеньев?
Номинальное значение замыкающего звена А∆ найдем по уравнению номиналов:
1
)
10 10 18 10 30 18
(
97
)
7 5
4 3
2 1
(
6
A
ум j
ув j





















А
А
А
А
А
А
А
А
A
A
Допуск замыкающего звена А∆ определим по формуле:
Т(А∆)=Еs-Ei=1,7-0,1=1,6мм
Определим единицу допуска для всех размеров, допуски на которые не установлены: i
2
=1.31 i
3
=0.9 i
5
=0.9 i
6
=2.17 i
7
=0.9

ЮУрГУ-331.150305.2020.483.19.00 17
Изм. Лист
№ докум.
Подп. Дата
Лист
???? =
????????
∆
− ∑ ????????
1,4
∑ ????
????
???? =
1600 − (120 + 120)
1,31 + 0,9 + 0,9 + 2,17 + 0,9 + 0,9
= 220,1
Назначаем допуск по ????????12
А
2
=30h12(
-0.56
)
А
3
=10h12(
-0.15
)
А
5
=10h12(
-0.15
)
А
6
=97H12(
+0.35
)
А
7
=10h12(
-0.15
)
Проверка:
ТА∆= ∑ ТА
????
????????∆= ????????
1
+ ????????
2
+ ????????
3
+ ????????
4
+ ????????
5
+ ????????
6
+ ????????
7
TA∆=0,12+0,56+0,15+0,12+0,15+0,35+0,15 1,6=1,6 9
Рабочий чертеж детали 3
Деталь 3 представляет собой вал. Шлицевое соединение выполнялось с учетом ГОСТ 1139-80.
10
Схема контроля технических требований к детали 8
Деталь устанавливается в приспособление 1 для измерения биения. К детали 2 подводят измерительные головки 3 и поворачивают деталь на 360, фиксируя максимальное и минимальное отклонение стрелки. Разность максимального и минимального значений называется радиальным биением.