2

Одобрено учебно-методическим советом по специальностям

23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта,

35.02.16 Эксплуатация и ремонт сельскохозяйственной техники и оборудования,

35.02.07 Механизация сельского хозяйства

Целью данных методических указаний наряду с кратким курсом лекций по

дисциплине является оказание студентам указанных специальностей помощи в

изучении

дисциплины,

подготовке

к

выполнению

лабораторных

работ

и

практических

занятий

в

соответствие

с

программой

курса,

и

к

сдаче

промежуточной аттестации.

При

выполнении

некоторых

практических

работ

по

курсу

дисциплины

необходимо решить практические задачи.

Далее

рассмотрены

примеры

решения

практических

задач

и

порядок

их

оформления в отчетах по практическим занятиям.

Составитель:

Романова Ольга Фаязовна, преподаватель профессионального учебного цикла

ОБПОУ «Новгородский агротехнический техникум»

3

Содержание

Практическое занятие №1 «ПКМД. Гладкие калибры»

4

Практическое занятие №5 «Порядок расчета и построения полей

допусков в соединениях типа “вал-втулка”»

5

Практическое занятие №6 «Порядок расчета и построения графика

полей допусков в соединениях типа “наружное кольцо подшипника –

отверстие корпуса”, “вал – внутреннее кольцо подшипника”»

7

Практическое занятие №7 «Расчет и построение посадок шпоночных

соединений по ГОСТ 23360-78»

10

Список литературы

13

4

Дисциплина

Метрология, стандартизация и сертификация

Практическое занятие №1

Концевые меры длины, гладкие калибры

Практическое занятие №1 «ПКМД. Гладкие калибры»

Пример решения задачи практической части

Задача: Составить требуемый размер детали из стандартного набора плиток

плоскопараллельных КМД

Исходные данные: заданный размер и таблица размеров плиток стандартного набора,

например, дан размер 64,923 и список размеров плиток (см. таблицу 1)

Таблица 1 – Набор ПКМД № 1

100

7,0

2,48

2,33

2,28

2,03

90

6,5

2,47

2,32

2,17

2,02

80

6,0

2,46

2,31

2,16

2,01

70

5,5

2,45

2,30

2,15

2

60

5,0

2,44

2,29

2,14

2

50

4,5

2,43

2,28

2,13

2,009

40

4,0

2,42

2,27

2,12

2,008

30

3,5

2,41

2,26

2,11

2,007

20

3,0

2,40

2,25

2,10

2,006

10

2,5

2,39

2,24

2,09

2,005

9,5

2,0

2,38

2,23

2,08

2,004

9,0

1,5

2,37

2,22

2,07

2,003

8,5

1,0

2,36

2,21

2,06

2,002

8,0

0,5

2,35

2,20

2,05

2,001

7,5

2,49

2,34

2,19

2,04

1,005

Пример решения задачи: Заданный размер необходимо разложить на отдельные

плитки, сумма размеров которых составит требуемый размер 64,923. Подбор плиток

начинаем с нижнего (наименьшего) разряда, это 0,003. Из стандартного набора выбираем

плитку 2,003. Далее необходимо закрыть размер сотых и десятых долей мм. Для этого

размер 0,9 разобьем на два – 0,5+,04. Из набора выбираем плитку 2,42. Учитывая, что из

целых мм уже покрыто 4,0, т.е., осталось 60,5, выбираем плитку 0,5, что позволит закрыть

все знаки после запятой, а целых остается 60 единиц. Как вариант можно взять сразу

плитку с номиналом 60,0, а можно разбить этот размер еще на две плитки для удобства

сборки блока, например, 10,0 и 50,0. Тогда расчетный блок будет выглядеть следующим

образом:

64,923 = 0,5 + 2,003 + 2,42 + 10,0 + 50,0

Порядок записи ответа: Плитки в подобранном в заданный размер блоке

записываются от меньшего к большему размеру, а собираются в блок от большей плитки к

наименьшей методом притирания.

Примечание: Рассуждая подобным образом, можно составить любой размер.

Важно, чтобы в ряду подобранных размеров плиток не было резких переходов от малого

размера сразу к очень большому, что осложняет сборку блока.

5

Дисциплина

Метрология, стандартизация и сертификация

Практическое занятие №5

Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений

Практическое занятие №5 «Порядок расчета и построения полей допусков в

соединениях типа “вал-втулка”»

Пример решения задачи практической части

Задача: Построить поля допусков и определить вид посадки гладкого цилиндрического

соединения

Исходные данные: Номинальный размер посадки - Ø124 мм; верхнее отклонение

отверстия – +0,024 мм; нижнее – – 0,036 мм; верхнее отклонение вала – 0 мм;

нижнее – – 0,058 мм.

Определить: 1) предельные отклонения размеров вала и отверстия;

2) поля допусков T

D

и T

d

;

3) систему соединения (вал или отверстие);

4) построить поля допусков, выбрав удобный масштаб;

5) обозначить максимальные и минимальные диаметры вала и отверстия;

6) определить и обозначить на графике вид посадки

Решение:

1)

Для удобства расчетов необходимо записать исходные данные задачи в

следующем виде:

2)

По исходным данным определяется номинальный размер (диаметр) соединения –

вала и отверстия – 124 мм. Этот размер принимается на графике полей допусков за

нулевую линию. Предельные отклонения от нулевой линии откладываются

соответственно положительные – вверх, отрицательные – вниз. По исходным данным для

отверстия верхнее предельное отклонение равно +0,024 мм или 24 мкм (ES); нижнее

предельное отклонение равно – 0,036 мм или 36 мкм (EI); для вала соответственно

верхнее предельное отклонение равно 0 (es), т.е. совпадает с нулевой линией; а нижнее

предельное отклонение равно – 0,058 мм или 58 мкм (ei).

3)

Поля допусков определяются по формулам:

T

D

= ES – EI = +0,024 – (– 0,036) = +0,024 + 0,036 = 0,060 мм

T

d

= es – ei = 0 – (– 0,058) = + 0,058 мм

4)

Система соединения определяется по наименьшему предельному отклонению –

ближайшему к нулевой линии. В данном случае es = 0, то есть соединение выполняется в

системе вала.

5)

Для удобства построения выбираем масштаб: 1 мм – 1 мкм. Т.е. от нулевой

линии для отверстия откладываем вверх 24 мм, а вниз 36 мм; для вала верхнего

отклонения нет (оно равно 0), а нижнее – 58 мм (См. рисунок).

6)

На графике отмечаем Dmax и Dmin; dmax и dmin;

Ø124

+0,024

– 0,036

ES

EI

0

– 0,058

еs

ei

6

7)

Для предварительного определения посадки их можно рассчитать по формулам:

Smax = ES – ei

Nmax = еs – EI

Smin = EI – еs

Nmin = ei – ES

8)

По расчету тип посадки определяется из следующих условий:

Smax

+ (больше 0)

- (меньше 0)

+ (больше 0)

Smin

+ (больше 0)

- (меньше 0)

- (меньше 0)

Nmax

- (меньше 0)

+ (больше 0)

+ (больше 0)

Nmin

- (меньше 0)

+ (больше 0)

- (меньше 0)

Вывод

Зазор

Натяг

Переходная посадка*

* Если Smax > Nmax , переходная посадка с большей вероятностью зазора;

если Nmax > Smax, переходная посадка больше довлеет к натягу.

9)

Для определения типа посадки по графику сравниваем взаимное расположение

полей допусков для отверстия и вала. Если поле допуска отверстия выше поля допуска

вала, то это зазор (обозначается Smax или Smin ); если поле допуска отверстия ниже

поля допуска вала, то это натяг (обозначается Nmax или Nmin); если поля допусков

частично или полностью перекрываются, то это переходная посадка – см. пример на

рисунке 1.

Рисунок 1 – График полей допусков (пример построения)

На графике Smax > Nmax , т.е. переходная посадка стремится к зазору.

Nmax

Рассуждая аналогично приведенному примеру, постройте график полей допусков и

определите посадки для своего варианта.

7

Дисциплина

Метрология, стандартизация и сертификация

Практическое занятие №6

Допуски и посадки подшипников качения

Практическое занятие №6 «Порядок расчета и построения графика полей допусков в

соединениях типа “наружное кольцо подшипника – отверстие корпуса”, “вал – внутреннее

кольцо подшипника”»

Пример решения задачи практической части

Задача: Построить поля допусков и определить вид посадки двух сопряжений

подшипника качения: наружное кольцо-отверстие корпуса, внутреннее кольцо –

вал.

Исходные данные: Номинальный размер посадки внутреннего кольца – Ø54мм, заданная

посадка – L0/

g6; номинальный размер посадки наружного кольца – Ø110мм,

заданная посадка – N7/

l0, Класс точности подшипника – 0.

Определить: 1) По таблицам ГОСТ подобрать предельные отклонения размеров

сопрягаемых деталей;

2) Построить графики полей допусков для колец подшипника и обозначить

их

3) Построить графики полей допусков отверстия и вала и обозначить их

4) Определить тип посадки каждого кольца подшипника, обозначить

посадки на графике

5) Сделать вывод о типе посадки и нагруженности наружного и

внутреннего колец

Решение:

1)

Для удобства расчетов необходимо записать исходные данные задачи в

следующем виде:

Таблица 1 – Исходные данные

Было

Стало

Тип нагружения - местное

Наружное

кольцо

Ø110

N7

Ø110

– 10

ES

– 45

EI

l0

0

es

– 13

ei

Внутреннее

кольцо

Ø54

L0

Ø54

0

ES

– 15

EI

g6

– 10

es

– 29

ei

2)

Для заполнения правой стороны таблицы «Стало» необходимо воспользоваться

справочными таблицами стандартов. Сначала подбираем численные значения отклонений

для колец подшипника, начиная с меньшего-внутреннего кольца (см. таблицу 2). В

приведенном примере класс точности подшипника – 0, номинальный размер внутреннего

кольца – 54, т.е. лежит в диапазоне от 50 до 60 мм.

Необходимо учитывать, что для подшипников применяют приведенные отклонения:

верхние ES (es) всегда равны 0, нижние – отрицательные. По таблице

находим для

внутреннего кольца EI=-0,015 мм или – 15 мкм; для наружного кольца ei= -0,013 мм или

- 13 мкм, что и записано в таблице 1 в исходных данных.

8

Таблица 2 – Предельные отклонения размеров подшипников, мкм по ГОСТ 520-89

Номинальный диаметр и

предельные отклонения внутреннего кольца

Номинальный диаметр и предельные

отклонения наружного кольца

диаметр d, мм

для d

m

, мкм

диаметр D, мм

для Dm, мкм

свыше

до

-EI

+ES

-ei

+es

Класс точности 0

30

50

12

0

До 120

11

0

50

80

15

0

До 150

13

0

80

120

20

50

До 200

15

0

Класс точности 6

30

50

10

0

До 120

9

0

50

80

12

0

До 150

11

0

80

120

15

0

До 200

13

0

3)

Для подбора отклонений вала воспользуемся таблицей 3. Вал с номинальным

размером Ø54мм имеет обозначение отклонений g6. Соответственно es=-0,01мм или

-10мкм; ei = 0,029мм или – 29 мкм. Полученные значения записываем в таблицу 1

исходных данных.

Таблица 3 – Предельные отклонения валов для номинальных размеров

от 1 до 500 мм, (выдержка из ГОСТ 25346 – 89), размеры в мкм (система отверстия)

Номинальные

размеры, мм

Квалитет 6

f6

g6

h6

j

s

6

k6

m6

n6

Св. 18 до 30

-20

-33

-7

-20

0

-13

+6,5

-6,5

+15

+2

+21

+8

+28

+15

Св. 30 до 50

-25

-41

-9

-25

0

-16

+8,5

-8,5

+18

+2

+25

+9

+33

+17

Св. 50 до 80

-30

-49

-10

-29

0

-19

+9,5

-9,5

+21

+2

+30

+11

+39

+20

Св. 80 до 120

-36

-58

-12

-34

0

-22

+11,0

-11,0

+25

+3

+35

+13

+45

+23

Св. 120 до 180

-43

-68

-14

-39

0

-25

+12,5

-12,5

+28

+3

+40

+15

+52

+27

4)

Отклонения номинального размера отверстия корпуса выбираем по таблице 4.

Для номинального размера Ø110мм и заданного обозначения отклонений N7 из таблицы 4

получаем:

ES= -0,01мм или -10 мкм, EI= -0,045мм или -45 мкм.

Полученные значения также записываем в таблицу 1 исходных данных.

5)

Теперь по таблице 1 можно строить график полей допусков. Также как и в

практической работе №5 за нулевую линию принимаем номинальный размер,

положительные отклонения откладываются вверх от нулевой линии, а отрицательные –

вниз. Для удобства построения принимаем масштаб 1000:1, т.е 1 мм=1 мкм. Так как у

подшипника две сопрягаемые поверхности (наружное кольцо и внутреннее), то приняты

следующие правила построения:

а) обе посадки строят на одной странице друг под другом;

б) сверху строят нулевую линию, соответствующую номинальному размеру

наружного (большего) кольца подшипника, а ниже – нулевую линию по номиналу

внутреннего (меньшего) кольца;

9

Таблица 4 – Предельные отклонения отверстий для номинальных размеров от 1 до

500 мм, (выдержка из ГОСТ 25346 – 89), размеры в мкм; (система вала)

Номинальные

размеры, мм

Квалитет 7

F7

G7

H7

J

s

7

K7

M7

N7

Св. 18 до 30

+41

+20

+28

+7

+21

0

+10

-10

+6

-15

0

-21

-7

-28

Св. 30 до 50

+50

+25

+34

+9

+25

0

+12

-12

+7

-18

0

-25

-8

-33

Св. 50 до 80

+60

+30

+40

+10

+30

0

+15

-15

+9

-21

0

-30

-9

-39

Св. 80 до 120

+71

+36

+47

+12

+35

0

+17

-17

+10

-25

0

-35

-10

-45

Св. 120 до 180

+83

+43

+54

+14

+40

0

+20

-20

+12

-28

0

-40

-12

-52

в) сначала (слева) строят поля допусков колец подшипника, а правее –

соответственно вала (снизу) и отверстия корпуса (сверху) (см. рисунок 1);

г) на графике наносят обозначения полей допусков всех деталей для удобства чтения

чертежа и определения посадок.

Рисунок 1 – Пример построения графика полей допусков и

посадок подшипника качения

6)

Анализируя график, делаем вывод: наружное кольцо подшипника соединено с

натягом, т.е. нагружение местное и кольцо неподвижно; внутреннее кольцо имеет

переходную посадку с большей вероятностью зазора, т.е. нагружение циркуляционное –

кольцо вращается.

7)

По данному примеру можно решить любую задачу.

10

Дисциплина

Метрология, стандартизация и сертификация

Практическое занятие №7

Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений

Практическое занятие №7 «Расчет и построение посадок шпоночных соединений по

ГОСТ 23360-78»

Пример решения задачи практической части

Задача: Построить поля допусков и определить вид посадки двух сопряжений

шпоночного соединения “паз втулки-шпонка” и “шпонка-паз колеса”»

Исходные данные: Номинальный диаметр вала d=42мм, номинальный диаметр втулки

D

1

=75 мм, длина втулки L=50мм, тип соединения – нормальное; исполнение

шпонки – а, с закругленными торцами (см. рисунок 1).

Определить: 1) По значению номинального диаметра вала из таблицы стандарта

определить поперечные размеры шпонки в мм (b*h) – (ширина*высота);

размеры пазов на валу – (b

1

*t

1

),и во втулке – (b

2

*t

2

); подобрать длину l шпонки по

длине втулки (L);

2) По типу соединения из таблицы стандарта выбрать поля допусков для шпонки

и пазов вала и втулки;

3) Выполнить упрощенный эскиз шпоночного соединения по исходным

размерам, обозначить посадки (образец – см. рисунок 2)

4) Построить график полей допусков и определить посадку шпонки в паз вал и в

паз втулки, обозначить посадки (по образцу).

Решение:

1)

По номинальному значению вала (сопрягаемая поверхность) d=42мм из

таблицы 1 выбираем размеры шпонки b*h=10*8 мм; паз на валу b

1

*t

1

=10*5мм; паз во

втулке b

2

*t

2

=10*3,3мм; длина шпонки l= L-5мм= 50-5=45 мм. При этом, ширина шпонки

и шпоночных пазов одинаковая; а сумма глубины пазов вала и втулки должна быть

больше высоты шпонки t

1

+ t

2

> h, т.е. 5,0 + 3,3 > 8.

Таблица 1 – Параметры шпоночного соединения с призматическими шпонками (ГОСТ23360-78)

Диаметр

вала d, мм

Номинальный размер

шпонки, мм

Номинальный размер паза, мм

b x h

Фаска S

Глубина

Радиус r

max

min

на валу

t

1

на втулке

t

2

max

min

Св. 12 до 17

Св. 17 до 22

Св. 22 до 30

Св. 22 до 30

5 х 5

6 х 6

7 х 7

8 х 7

0.40

0.25

3.0

3.5

4.0

4.0

2.3

2.8

3.3

3.3

0.25

0.16

Св. 30 до 38

Св. 38 до 44

Св. 44 до 50

Св. 50 до 58

Св. 58 до 65

10х8

12х8

14х9

16х10

18х11

0.60

0.40

5.0

5.0

5.5

6.0

7.0

3.3

3.3

3.8

4.3

4.4

0.40

0.25

11

Исполнение шпонки вариант а показано на рисунке 1

Рисунок 1 – Варианты исполнения

шпонки

2)

По таблице 2 выбираем поля допусков сопрягаемых элементов: шпонка –

10h9; паз вала – 10N9; паз втулки – 10Js9.

Таблица 2 – Поля допусков шпонки и шпоночных пазов

Элемент

соединения

Поле допуска размера b при соединении

свободном

нормальном

плотном

Ширина шпонки

h9

h9

h9

Ширина паза на валу

H9

N9

P9

Ширина паза на втулке

D10

Js9

P9

3)

По исходным размерам соединения выполняем упрощенное изображение и

наносим обозначение посадок:

а) шпонка в пазу вала – 10 N9 / h9;

б) шпонка в пазу втулки – 10 Js9 / h9

D

1

t

2

t

1

Рисунок 2 – Упрощенное изображение шпоночного соединения

и пример простановки посадок

d

h

l

L

12

4)

Для построения графика полей допусков воспользуемся справочными

данными рисунка 3

Рисунок 3 – Пример графического изображения полей допусков

5). Строим график полей допусков и определяем тип посадки (см. рисунок 4)

Рисунок 4 – График полей допусков шпоночного соединения (нормальное)

Согласно построенного графика имеем: шпонка в пазу вала – переходная

посадка; шпонка в пазу втулки переходная посадка с большей вероятностью зазора.

13

Список литературы

1.

Метрология, стандартизация и сертификация. Краткий курс лекций. Романова

О.Ф. /Изд.2-ое, исправ., дополн. – Великий Новгород: ОГБПОУ НАТ, 2018, 135с.

2.

Метрология, стандартизация и сертификация на транспорте: учебник для СПО

(Гриф) ТОП-50/ И.А. Иванова, С.В. Урушев, А.А. Воробьев, Д.П. Кононов. – М.:

Академия, 2017.-352с.

3.

Герасимова Е. Б., Герасимов Б. И. Метрология, стандартизация и сертификация: Уч.

пос. / Е. Б. Герасимова – 2 изд. – М.: Форум: ИНФРА-М, 2015-224с.

4.

Любимова Г.А. Метрология, стандартизация и подтверждение качества

[Электронный ресурс]: учебное пособие для СПО спец. «Механизация с/х» / Г.А.

Любимова. – Волгоград: ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2016. – 88 с. (Формат

PDF)