№1

1. Основные понятия и определения: номинальный размер, предельные размеры, предельные отклонения, допуск, посадка, зазор, натяг. Дать схему расположения полей допусков отверстия и вала для переходной посадки. Обозначить на ней указанные понятия и дать формулы связи между ними.

Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины, высоты и т.п.) в выбранных единицах.

Размеры разделяются на свободные и сопрягаемые.

Свободные – конструктивно необходимые поверхности, не предназначенные для соединения с поверхностями других деталей.

Сопрягаемые – размеры по которым детали соприкасаются, образуя подвижные или неподвижные соединения.

Размеры подразделяются на истинные, действительные, предельные, номинальные.

Истинный размер – некоторая абсолютная величина, к которой мы стремимся, повышая качество изделий.
Действительный размер – размер элемента установленный измерениями с допустимой погрешностью.

На практике вместо истинного размера используют действительный размер.

Номинальный размер – размер, относительно которого определяют предельные размеры и который служит также началом отсчета отклонений. Для сопрягаемых деталей номинальный размер является общим. Он определяется расчетами на прочность, жесткость и т.д., округляется до наибольшего значения с учетом «нормальных линейных размеров».

Предельные размеры: два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находится, или которым может быть равен действительный размер.

Наибольший предельный размер: наибольший допустимый размер элемента, номинальный наоборот.

Dmax, Dmin, dmax, dmin

С целью упрощения обозначения предельных размеров на чертежах введены предельные отклонения от номинального размера.

Основное отклонение – это одно из двух отклонений (верхнее или нижнее) используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии. Основное отклонение – ближайшее к нулевой линии.

Верхнем предельным отклонением ES(es) называется алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером.

EI = dmax –D для отверстия

es = dmax – d для вала

Нижним предельным отклонением EI(ei)называется алгебраическая разность между наименьшем предельным отклонением и номинальным размером.

EI = dmin – D для отверстия

Ei = dmin – d для вала

Действительным отклонением называется алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами.

Допуск – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями.

TD = Dmax – Dmin = ES – EI

Td = dmax – dmin = es - ei

Допуск всегда положителен, он определяет допускаемое поле рассеивания действующих размеров деталей в партии, которые признаются годными, т.е. он определяет заданную точность изготовления.

Назначения рационального допуска – важная задача, сочетающая в себе экономические и качественные требования производства.

С увеличением допуска качество изделий, как правило, ухудшается, зато стоимость изготовления падает.

Пространство на схеме, ограниченное линиями верхнего и нижнего отклонений называется полем допуска.

Понятие о посадках.

Посадкой называется характер соединения деталей, определяемый величиной зазора или натяга.

Зазор – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала.

Подвижные соединения характеризуются наличием зазоров.

Натяг – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.

Неподвижные соединения характеризуют, как правило, наличием натяга.

Существуют три типа посадок: с зазором, с натягом и преходящие.

Переходные посадки.

Переходные – посадки при которых в соединениях возможно получение как зазора, так и натяга (поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью).

Переходные посадки рассчитывают на Smax и Nmax.

Smax = Dmax – dmin = ES – ei

Nmax = dmax – Dmin =es – EI

Ts,n = TD + Td

2. Отклонения от параллельности, перпендикулярности и наклона поверхностей и осей, их нормирование и примеры обозначения на чертеже.

Отклонения расположения поверхности - отклонение реального расположения поверхности от его наименьшего расположения.

Виды отклонений расположения.

О тклонение от параллельности – разность наибольшего и наименьшего расстояний между плоскостями в пределах нормируемого участка.

Отклонение от перпендикулярности плоскостей - отклонение угла между плоскостями от прямого угла, выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка.

Отклонение от соосности – наибольшее расстояние (Δ₁, Δ₂ ) между осью рассматриваемой поверхности вращения и общей осью вращения.

Отклонение от симметричности относительно базовой плоскости – называется наибольшее расстояние между плоскостью симметрии рассматриваемого элемента и плоскостью симметрии базового элемента в пределах нормируемого участка.

Отклонения формы должны исключаться из отклонений расположения, поэтому отклонения расположения (от параллельности, перпендикулярности, соосности и т.д.) измеряют от прилегающих прямых и поверхностей, воспроизводимых с помощью дополнительных средств: поверочных линеек, валиков, угольников или специальных приспособлений.

3. Методы измерения и их отличие.

Метрология – наука об измерениях физических величин, методах и средствах измерения их единства и способах достижения требуемой точности.

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

По способу получения результата измерения различают на:

Прямое измерение – это измерение, измерение в котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

Косвенное измерение – искомую величину находят по известной зависимости между искомой величиной и величинами, определяемыми прямыми измерениями

y =f(a,b,c..h)

L₂=L₁-L₃

Определение плотности однородного тела по его массе и геометрическим размерам.

Различают 2 метода измерения: метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

Метод непосредственной оценки – значение величины определяется непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора.

Для этого необходимо, чтобы диапазон показаний шкалы был больше значения измеряемой величины.

ДП>L

При методе непосредственной оценки (НО) настройку прибора на нуль производят по базовой поверхности прибора. Под действием различных факторов (изменения температуры, влажности, вибраций и т.д.) может произойти смешение нуля. Поэтому периодически необходимо производить проверку и соответствующую регулировку.

Метод сравнения – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. При измерении методом сравнения с мерой результатом наблюдения является отклонение измеряемой величины от значения меры. Значение измеряемой величины получают алгебраическим суммированием значения меры и отклонения от этой меры, определенного по показанию прибора.

L=М+П

М етод непосредственной оценки Метод сравнения

ДП>L ДП>L-М

Выбор метода измерения определяется соотношением между диапазоном показаний средства измерения и значением измеряемой величины.

Если диапазон меньше измеряемой величины, то используют метод сравнения.

Метод сравнения используют при измерении, контроле деталей в массовом и серийном производствах, т.е. когда нет частых переналадок измерительного прибора.

Для линейных измерений различие двух методов: - относительно, т.к. измерение - это всегда по существу сравнение с единицей, которая так или иначе заложена в средстве измерения.

№2

1. Характеристики системы допусков и посадок гладких цилиндрических соединений: нормальная температура, единица допуска, квалитеты, формула допусков, интервалы диаметров и ряды допусков.

ЕСДП - называется совокупность допусков и посадок закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов.

Обеспечение нормального температурного режима.

В производстве принято соблюдать следующие условия нормального температурного режима:

А) t_дет=t_изм.ср. – нужна совместная выдержка детали и измерительного средства в одних условиях;

Б) _дет=_изм.ср. – При несоблюдении этих условий вводится поправка

l=l(₁t₁-₂t₂)

где l –измеряемый размер,

l – температурная погрешность,

₁ и -₂ – температурные коэффициенты линейного расширения материалов детали и измерительного средства.

t₁ = t₁-20оС

t₂ = t₂-20оС

При t₁ = t₂ = 20оС – температурная погрешность измерения отсутствует.

Единица допуска связывает точность с самим размером (устанавливают экспериментально). Оценка относительной точности одинаковых номинальных размеров не вызывает затруднений.

Чем больше размер – допуск больше, т.к. больше трудностей с изготовлением детали,

T=ai

i – единица допуска, является функцией номинального размера,

а – значение коэффициента точности наз. числом единиц допуска.

I=0,45 ³ D +0,001D (для размеров 1 – 500)

D=D_max D_min

D – среднегеометрическое крайних размеров каждого интервала.

Квалитет – совокупность допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью, определяемый коэффициентом а, для всех номинальных размеров данного диапазона.

Точность в пределах одного квалитета зависит только от номинального размера.