Методическая разработка по дисциплине "Метрология, стандартизация и сертификация для выполнения практической работы на тему "Допуски и посадки. Определение группы посадки по чертежам сопрягаемых деталей."
методическая разработка на тему

МИНИСТЕРСТВО   ОБРАЗОВАНИЯ  И  НАУКИ  РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ГОУ  СПО  «ПЕРЕСЛАВСКИЙ  КИНОФОТОХИМИЧЕСКИЙ  КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКАЯ  РАЗРАБОТКА

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

для выполнения расчетно-практической работы № 2

по теме «Допуски и посадки. Определение группы

посадки по чертежам сопрягаемых деталей».

2014

ОДОБРЕНА  НА  ЗАСЕДАНИИ  КАФЕДРОЙ                                         СОСТАВЛЕНА  В  СООТВЕТСТВИИ  С

МЕХАНИЧЕСКИХ  ДИСЦИПЛИН                                                           ГОСУДАРСТВЕННЫМИ  ТРЕБОВАНИЯМИ

СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ   150411, 190604                                                     К  МИНИМУМУ  СОДЕРЖАНИЯ  И

ПРОТОКОЛ №                                                                                              УРОВНЮ  ПОДГОТОВКИ  ВЫПУСКНИКА

ОТ______________ 2014Г.                                                                           ПО  СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ  190604,  150411

ЗАВЕДУЮЩИЙ  КАФЕДРОЙ:                                                                  ЗАМЕСТИТЕЛЬ  ДИРЕКТОРА  ПО

В.С.  АЛЕШИН                                                                                              УЧЕБНОЙ  РАБОТЕ

                                                                                                                                                             Е.В.  БЕЛОВА

СОСТАВИТЕЛЬ:    КРЫМСКАЯ С.Н.   -    ПРЕПОДАВАТЕЛЬ   ТЕХНИЧЕСКИХ   ДИСЦИПЛИН

РЕЦЕНЗЕНТ:    ЛЕБЕДЕВА Т.Г.  -    ПРЕПОДПВАТЕЛЬ  СПЕЦИАЛЬНЫХ  ДИСЦИПЛИН

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Пояснительная записка …………………………………………………4
2. Общие указания к выполнению  расчетно-практической работы… 5
3. Теоретическая часть……………………………………………………5
4. Пример выполнения задания …………………………………………12
5. Контрольные вопросы…………………………………………………13
6. Варианты задания………………………………………………………14
7. Список литературы……………………………………………………..39

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

   Данная работа выполняется после изучения темы «Допуски и посадки. Чтение размеров. Определение годности действительных размеров» и является ее логическим продолжением. Здесь рассматривается графическое изображение допуска размера, а так же вводятся такие понятия, как зазор,  натяг, посадка и ее разновидности.

  Данная методическая разработка содержит не только варианты заданий, но и необходимые для ее выполнения теоретические сведения, примеры расчета, что упрощает усвоение данной темы, делает ее более понятной.  Она будет полезной как для студентов дневного отделения, так и заочного. Этот  материал можно будет использовать также при подготовке к лекциям, экзаменам.

Цель данной работы:

- научить изображать допуск в виде поля допуска

- по расположению полей определять характер посадки

- вычислять зазоры и натяги

Перед выполнением данной работы студент должен

-  знать такие понятия, как:  номинальный размер, предельные размеры, верхнее и нижнее отклонения, допуск, поле допуска, посадка, зазор, натяг.

-  уметь вычислять предельные размеры и величину допуска.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ  К  ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

 Задания выполняются на тех же  листах,  что и само задание. Это экономит время студента при выполнении работы и время преподавателя при ее проверке. Записи должны выполняться ручкой, аккуратно, все построения выполнять карандашом, пользуясь линейкой. Точность вычислений до трех знаков после запятой.  Необходимые вычисления можно производить на оборотной стороне листа. Варианты заданий прилагаются.

Теоретическая часть

Все рассмотренные понятия: номинальный размер, действительный размер, предельные размеры (наибольший и наименьший), предельные отклонения (верхнее и нижнее), допуск — можно представить графически.

Построение схемы начинается с проведения нулевой линии — горизонтальной линии, соответствующей номинальному размеру, от которой откладываются  отклонения размеров (вверх — со знаком плюс и вниз — со знаком минус).

(см. рис. 1 и рис. 2)

Например:  отверстие                                вал  

                                                                                                        +0,036

                                                                                                        +0,027

                                        +0,017                

– 0,049

Ø 270                                                                Ø 270

        Рис. 1

Зона, заключенная между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям, называется полем допуска. При этом поле допуска вала или отверстия (на схемах — заштрихованные прямоугольники ) условно показывается по одну сторону размера. Поле допуска отличается от допуска тем, что оно определяет не только величину, но и его положение относительно номинального размера.

Отверстие                                        Вал                                                                                                 

                                                                                                       +0,014

                                                                                                        – 0,014

        – 0,017

Ø 30                               – 0,049                      Ø 100

Отверстие                                                Вал  

                                      +0,017

        – 0,049          

Ø 30                                                            Ø 30

Рис. 2

Посадки.

Все разнообразные машины, станки, приборы, механизмы состоят из взаимозаменяемых деталей. Конструкции соединений и требования к ним могут быть различными. В зависимости от назначения соединения сопрягаемые детали машин и механизмов во время работы либо должны совершать относительно друг друга то или иное движение, либо, наоборот, сохранять относительно друг друга полную неподвижность (сопрягаемыми деталями или поверхностями называются те детали или поверхности, которые во время работы соприкасаются друг с другом).

Для обеспечения  подвижности соединения нужно, чтобы действительный размер охватывающего элемента одной детали (отверстия) был больше действительного размера охватываемого элемента другой детали (вала). Разность действительных размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, называется зазором. Обозначается буквой S.

Для получения неподвижного соединения нужно, чтобы действительный размер охватываемого элемента одной детали (вала) был больше действительного размера охватывающего элемента другой детали (отверстия). Разность действительных размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размеров отверстия, называется натягом. Обозначается буквой N. Следует иметь в виду, что после  сборки размеры вала и отверстия при образовании натяга будут одинаковы, так как при сборке детали деформируются, чем и обеспечивается неподвижность соединения.

Зазор S образуется когда диаметр  отверстия  больше или равен диаметру вала

Натяг N образуется, когда  диаметр  вала  больше диаметра отверстия.

Технологический процесс сборки соединения с натягом осуществляется либо запрессовкой с усилием вала в отверстие (при малых натягах), либо за счет увеличения  непосредственно перед сборкой размера отверстия путем нагрева (при больших натягах).

Наряду с посадками с зазором и посадками с натягом, когда зазор или соответственно натяг в соединении гарантируются сопряжением любых годных отверстий и валов, возможен и такой вариант, когда предельные размеры сопрягаемых деталей не гарантируют получение в сопряжении только зазора или только натяга. Такие посадки называются переходными, в этом случае возможно получение как зазора так и натяга, конкретный характер соединения будет зависеть от действительных размеров сопрягаемых годных отверстий и валов.

Сопряжение, образуемое в результате соединения отверстий и валов (охватывающих и охватываемых элементов деталей) с одинаковыми номинальными размерами, обычно называют посадкой. Более точно такое определение: посадка — это характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. Обращаем еще раз особое внимание на следующее: характер соединения зависит от действительных размеров сопрягаемых деталей перед сборкой, а номинальные размеры отверстия и вала, составляющих соединение, одинаковы.

Поскольку действительные размеры годных отверстий и валов в партии деталей, изготовленных по одним и тем же чертежам, могут колебаться между заданными предельными размерами, то, следовательно, и величина зазоров и натягов может колебаться в зависимости от действительных размеров сопрягаемых деталей. Поэтому различают наибольший и наименьший зазоры и соответственно наибольший и наименьший натяги.  

,    где Dmin – минимальный диаметр отверстия

                                           d max  – максимальный диаметр вала

,  где  Dmax  – максимальный диаметр отверстия

                                           d min  – минимальный  диаметр вала

                          Dmax                                                                               

                                                                       Smax                                 

                        Dmin                Smin

                                                                                         d max  

                               Рис. 3        d min                                                   

,                 ,  

                          d max                                                                               

                        d min                                     Nmax                                 

                                              Nmin                                        D max  

        Dmin        

                                                  Рис. 4

  Рассмотрим три примера.  

1. Пример посадки с гарантированным зазором:

Отверстие                                        Вал  

Dmax = 30 + 0.017 = 30.017 мм            d max = 30 + 0.005 = 30.005 мм

Dmin = 30 + 0.009 = 30.009 мм             d min = 30 + 0.002 = 30.002 мм

= 30.009 – 30.005 = 0.004 мм

= 30,017 – 30,002 = 0,015 мм

                          (30,017)    +0,017                                                                       

                          (30,009)        +0,009                  Smax = 30,015                                 

                                     Smin= 0,004                                    (30,005)      +0,005

                                                                                       (30,002)     +0,002        

     Ø 30

                                               Рис. 5

Обратите внимание, что в посадке с гарантированным зазором поле допуска отверстия расположено всегда выше поля допуска вала.

     2.Пример посадки  с гарантированным натягом:          

          Отверстие                            Вал  

   Dmax = 30 + 0 = 30 мм                         d max = 30 + 0.005 = 30.005 мм

   Dmin = 30 +(– 0.004) = 29,996 мм        d min = 30 + 0.002 = 30.002 мм

=  30.002 – 30 = 0.002 мм               

= 30,005 – 29,996 = 0,009 мм 

                                                                            (30,005)        +0,005

                                (30)          Nmin                       ( 30,002)         +0,002     

                                                –0,004        Nmax                                

                             (29,996)                

                                                    Рис. 6

3.Переходная посадка. Если поля допуска отверстия и вала перекрываются, то такая посадка является переходной; при сборке деталей могут возникать и зазоры, и натяги.

Отверстие                                        вал

       (75.005)                             +0,005      S1                    (75.003)

         N        S2                  +0,003

       (74.998)                            – 0,002

                                                         S3                                       –0,008      

                                                                                 ( 74.992)

                                                                                  Рис. 7

Dmax = 75 + 0.005 =75.005 мм               d max =75 +0.003 =75.003 мм

Dmin = 75 – 0.002 = 74.998 мм              d min = 75 – 0.008 = 74.992 мм

1. Dmax = 75,005 мм   >  d max = 75,003 мм. Следовательно, это зазор:

2. Dmax = 75,005 мм   >  d min = 75,003 мм. Следовательно, это тоже зазор:      
3. Dmin =74,998 мм < dmax =75,003 мм, следовательно, это натяг:

4. Dmin =74,998 мм > d min = 74.992 мм, получаем третий зазор:

Посадки с гарантированным зазором используются в тех случаях, когда допускается относительное смещение деталей; посадки с гарантированным натягом — когда необходимо передавать усилие или вращающий момент без дополнительного крепления только за счет упругих деформаций, возникающих при сборке сопрягаемых деталей.

Переходные посадки имеют небольшие предельные зазоры и натяги и поэтому их применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить центрирование деталей, т. е. совпадение осей отверстия и вала; при этом в соединении требуется дополнительное закрепление соединяемых деталей.  Рассмотрим пример выполнения задания.

    Пример выполнения задания  № 2   Определение группы посадки по чертежам сопрягаемых деталей

Список литературы:

1. Ганевский Г.М., Гольдин И.И. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении. М.: Высшая школа, 2008г.
2. Зайцев С.А., Толстов А.Н., Куранов А.Д. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении М.: Академия, 2005
3. Зайцев С.А., Толстов А.Н., Куранов А.Д. Нормирование точности. М.: Академия, 2004