Шпаргалка к экзамену по метрологии

ВОПРОС 1-1.

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. Эти размеры важны для обеспечения взаимозаменяемости. Они бывают охватывающими – условно называемые отверстиями (D) и охватываемыми – условно называемые валом (d).

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».

Нормальные линейные размеры применяются с целью уменьшения разнообразия назначаемых конструктором размеров со всеми вытекающими преимуществами (сужением сортамента материалов, номенклатуры мерного, режущего и измерительного инструмента и т.д.).

Ряды нормальных линейных размеров – это геометрические прогрессии со знаменателем. В ряду пять значений. Эти соотношения сохраняются для различных числовых интервалов.

Первый ряд Ra 5 g = 10 = 1,6

0.1; 0.16; 0.25; 0.4; 0.63

1; 1.6; 2.5; 4; 6.3

10; 16; 25; 40; 63

100; 160; 250; 400; 630

Второй ряд Ra 10 g = 10 = 1,25

1; 1.25; 1.6; 2.0; 2.5; 3.2; 4.0; 5.0; 6.3; 8.0

Каждый следующий ряд включает в себя члены предыдущего.

Третий ряд Ra 20 g = 10 = 1,12

Четвертый ряд Ra 40 g = 10 = 1,06

При выборе номинальных размеров, предшествующий ряд предпочтительнее последующего.

Номинальный размер обозначается для отверстий D и вала d.

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.

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.

Значения отклонений могут быть положительным и отрицательным числом.

На машиностроительных чертежах линейные, номинальные, предельные размеры, а также отклонения проставляют в миллиметрах.

Угловые размеры и их предельные отклонения проставляют в градусах, минутах, секундах с указанием единиц.

При равенстве абсолютных величины отклонений 42 + 0,2; 120 + 2

Отклонение, равное нулю на чертежах не проставляют, наносят только одно отклонение – положительное вверху, отрицательное внизу.

Отклонение записывается до последней значащей цифры. Для производства важнее не отклонение, а ширина интервала, который называется допуском.

ВОПРОС 1-2.

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.

Упрощенное изображение полей допусков, при котором схемы отверстий и вала отсутствуют.

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 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

ВОПРОС 7.

Посадка с зазором – посадка, при которой обеспечивается зазоры в соединениях.

Smax = Dmax – dmin = ES – ei

Smin = Dmin – dmax = EI - es

Scp = (Smax + Smin) / 2

Ts = Smax – Smin = TD + Td

К посадкам с зазором относятся текже посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала, т.е. Smin = 0.

При конструировании машин необходимы различные типы посадок: есть как подвижные соединения, так и неподвижные. Так вот в подвижных соединениях применяют посадки с зазором, а в остальных все три.

ВОПРОС 4.

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.

Посадка с зазором – посадка, при которой обеспечивается зазоры в соединениях.

Smax = Dmax – dmin = ES – ei

Smin = Dmin – dmax = EI - es

Scp = (Smax + Smin) / 2

Ts = Smax – Smin = TD + Td

К посадкам с зазором относятся текже посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала, т.е. Smin = 0.

Посадка с натягом – посадка, при которой в соединении образуется натяг. Размеры вала до сборки больше размеров отверстия.

Nmax = dmax – Dmin = es – EI

Nmin = dmin – Dmax = ei – ES

Ncp = (Nmax + Nmin) / 2

TN = Nmax + Nmin = TD +Td

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

Примеры обозначения посадок:

Ø50Н7/ к6 или Ø50К7/h6

ВОПРОС 8.

Посадка с натягом – посадка, при которой в соединении образуется натяг. Размеры вала до сборки больше размеров отверстия.

Nmax = dmax – Dmin = es – EI

Nmin = dmin – Dmax = ei – ES

Ncp = (Nmax + Nmin) / 2

TN = Nmax + Nmin = TD +Td

При конструировании машин необходимы различные типы посадок: есть как подвижные соединения, так и неподвижные. Так вот в подвижных соединениях применяют посадки с зазором, а в остальных все три.

ВОПРОС 11.

Система вала – это система, в которой поле допуска основного вала всегда имеет основное отклонение h. Например: c зазором Ø50F7/ h6, переходная Ø50К7/ h6, с натягом Ø50R7/ h6

ВОПРОС 10.

Система отверстия – это система, в которой поле допуска основного отверстия всегда имеет основное отклонение Н. Например: с зазором Ø50Н7/ f6, переходная Ø50Н7/ к6, с натягом Ø50Н7/ r6

ВОПРОС 9.

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

ВОПРОС 19-1.

Любую деталь можно представить как совокупность геометрических, идеально точных объемов, имеющих цилиндрические, плоские, конические и др. поверхности. В процессе изготовления деталей и эксплуатации машин возникают погрешности не только размеров, но также формы и расположение номинальных поверхностей. Кроме того, режущие элементы любого инструмента оставляют на обработанных поверхностях следы в виде чередующих выступов и впадин. Эти неровности создают шероховатость и волнистость поверхностей.

Таким образом, в чертежах форму деталей задают идеально точными номинальными поверхностями, плоскостями, профилями. Изготовленные детали имеют реальные поверхности, плоскости, профили, которые отличаются от номинальных поверхностей отклонениями формы и расположения, а также шероховатостью и волнистостью.

Для обеспечения правильной функции машин. Требуемой долговечности деталей и их монтажной взаимозаменяемости необходимо, чтобы конструктор установил допуски формы и расположения поверхностей и указал их на рабочих чертежах деталей так же, как и допуски размеров.

Для нормирования и количественной оценки отклонений формы и расположения поверхностей и профилей стандартом введены следующие термины и понятия:

Реальная поверхность – поверхность, ограничивающая деталь и полученная в результате обработки.

Номинальная поверхность – идеальная поверхность, номинальная форма которой задана на чертеже.

Действительная поверхность – поверхность, воспроизведенная по размерам, измеренным с допусками.

При оценке точности формы чаще всего дело имеют не с поверхностью, а с профилем. Оценку отклонения формы ведут от базовой поверхности. В качестве базовой поверхности принимают поверхность, имеющую форму номинальной поверхности, служащую базой для количественной оценки отклонения формы реальной поверхности.

Прилегающая поверхность:

1. имеет форму номинальной поверхности;

2. соприкасается с реальной поверхностью;

3. расположена вне материала так, что расстояние до наиболее удаленной точки реальной поверхности минимально (расстояние измеряется по нормали и прилегающей поверхности).

 – отклонение формы или расположения поверхности;

Т – допуск формы или расположения;

– длина нормируемого участка.

Комплексными показателями отклонениями формы - являются отклонения, используемые для характеристики работы детали в условиях эксплуатации. Эти параметры задаются нормативными документами, но не всегда обеспечены СИ.