ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ

КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

(КГА ПОУ) «ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Г. ВЛАДИВОСТОК

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

ОП.04 ДОПУСКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

программы подготовки квалифицированных рабочих и служащих (ППКРС)

по профессии СПО

15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))

2026г.

Методические указания по организации и выполнению практической ра-

боты студентов по ОП.04 Допуски и технические измерения разработаны в

соответствии с требованиями к результатам обучения ФГОС СПО по профес-

сии 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплав-

ки)) и рабочей программы. ОП.04 Допуски и технические измерения.

Организация разработчик:

(КГА ПОУ) «Промышленный колледж

энергетики и связи»

Разработчик: Залесская А.А.- преподаватель

2

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Перечень тем практических и лабораторных работ

Основные термины и определения

Лабораторная работа № 1

Определение годности действительных размеров детали по чертежу

Лабораторная работа № 2 Определение числовых значений верхнего и

нижнего предельных отклонений размеров по таблицам

Практическое занятие № 1-2 Определение характера соединения отвер-

стия и вала (вид посадки)

Лабораторная работа № 3 Измерение геометрических параметров дета-

ли

с помощью измерительных инструментов

Лабораторная работа №4 Измерение углов деталей угломером с нониу-

сом

Практическое занятие № 4 Определение дефектов зубчатого зацепле-

ния

по расположению пятен контакта на зубьях

Практическое занятие № 5 Определение накопленных погрешностей в

размерных цепях

Информационное обеспечение

Приложения к практическим и лабораторным занятиям

4

5

12

17

20

23

25

27

32

39

40

3

Введение

Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой по

дисциплине «Допуски и технические измерения» в объеме 48 аудиторных часов

(практические и лабораторные занятия – 16 часов) по профессии 15.01.05

Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))

Методические указания ставит целью закрепление теоретических положе-

ний курса, излагаемых в лекциях, привитие навыков при пользовании справоч-

ным материалом, а также ознакомление студентов с основными типами расче-

тов, способствует развитию технического мышления студента, стимулирует их

активность и самостоятельную работу на практических занятиях, облегчает вы-

полнение домашних заданий.

В методические указания включены задачи по определению размеров дета-

лей и сопряжениям, допускам для гладких цилиндрических поверхностей.

Приведен краткий теоретический материал и даны решения типовых задач,

тестовые задания.

Данные методические указания помогут студентам использовать пройден-

ный материал при проведении необходимых расчетов, привьют умение пользо-

ваться справочной литературой и быстро и правильно отвечать на поставлен-

ные вопросы.

К выполнению любой самостоятельной работы можно приступить только

после изучения соответствующей темы и получения навыков решения задач.

Все задачи и расчеты должны быть доведены до окончательного числового

результата с точностью д 3-х значащих цифр.

Задания должны быть выполнены и оформлены в соответствии со следующими

требованиями:

1

Задания решаются в тетради для практических работ.

2

Условия и цели заданий записывать полностью.

3

Все действия в заданиях должны иметь объяснения (что определяется и

по каким формулам).

4

Задание выполнять аккуратным почерком, ручкой одного цвета.

5

Чертежи должны быть выполнены в соответствии с требованиями ЕСКД

и только карандашом.

6

Порядок числовых значений должен соответствовать порядку расположе-

ния в формуле буквенных обозначений этих величин.

7

Все вычисления в заданиях производить в единицах СИ, тщательно про-

верить правильность полученных результатов, обратить особое внимание

правильности размерностей.

4

Перечень тем практических и лабораторных занятий

1

ЛР № 1 Определение годности действительных размеров детали по чер-

тежу

2

ЛР № 2 Определение числовых значений верхнего и нижнего предель-

ных отклонений размеров по таблицам

3

ПЗ № 1 Определение характера соединения отверстия и вала (вид посад-

ки)

4

ПЗ № 2 Определение характера соединения отверстия и вала (вид посад-

ки)

5

ЛР № 3 Измерение геометрических параметров детали с помощью изме-

рительных инструментов

6

ЛР № 4 Измерение углов деталей угломером с нониусом

7

ПЗ № 4 Определение дефектов зубчатого зацепления по расположению

пятен контакта на зубьях

8

ПЗ № 5 Определение накопленных погрешностей в размерных цепях

1 Теоретический материал к практическим занятиям

Основные термины и определения

Машины и механизмы состоят из деталей, которые в процессе работы долж-

ны совершать относительные движения или находиться в относительном покое.

В большинстве случаев детали машин представляют собой определенные ком-

бинации геометрических тел, ограниченных поверхностями простейших форм:

плоскими, цилиндрическими, коническими и т.д.

Две детали, элементы которых входят друг в друга, образуют соединение. Такие

детали называются сопрягаемыми деталями, а поверхности соединяемых эле-

ментов - сопрягаемыми поверхностями. Соединения подразделяются по геомет-

рической форме сопрягаемых поверхностей. Соединение деталей, имеющих со-

прягаемые цилиндрические поверхности с круглым поперечным сечением, назы-

вается гладким цилиндрическим (рисунок 1а). Если сопрягаемыми поверхностя-

ми каждого элемента соединения являются две параллельные плоскости, то со-

единение называется плоским соединением с параллельными плоскостями или

просто плоским (рисунок 1б).

а) б)

Рисунок 1- Сопрягаемые поверхности

5

а – цилиндрические; б – плоские

В соединении элементов двух деталей один из них является внутренним

(охватывающим), другой - наружным (охватываемым). Для обозначения этих

поверхностей введены специальные термины – «вал» и «отверстие». Термин

«вал» применяется для обозначения наружных (охватываемых) поверхностей

деталей. Термин «отверстие» используется для обозначения внутренних (охва-

тывающих) поверхностей деталей. Эти термины относятся не только к цилин-

дрическим деталям, но и к элементам деталей другой формы: резьбовым, шли-

цевым, плоским и т д.

Под размером элементов, образующих гладкие соединения, понимается: в

цилиндрических соединениях - диаметр, в плоских - расстояние между парал-

лельными плоскостями по нормали к ним. В более узком смысле в системе до-

пусков и посадок размер - числовое значение линейной величины (диаметра,

длины и т.д.) в выбранных единицах измерения (в машиностроении обычно в

миллиметрах).

Номинальный размер (D) – размер, относительно которого определяются

предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений.

С целью сокращения количества типоразмеров заготовок и деталей, режуще-

го и измерительного инструмента, а также облегчения значения размеров. По-

лученных при расчете, округляются, как правило, в бόльшую сторону в соот-

ветствии со значениями нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69

«Нормальные линейные размеры».

В стандарте представлены четыре линейных ряда линейных размеров Ra5,

Ra10, Ra20, Ra40, устанавливающих нормальные линейные размеры от 0,001 до

20 000 мм.

Например:

Для ряда Ra5 предусмотрены нормальные размеры:

1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0 и тд.

Для ряда Ra10 – 1,0; 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10, и т д.

Для ряда Ra20 – 1,0; 1,1; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 и т д.

Во всех случаях необходимо стремиться применять одно из основных пред-

почтительных чисел, указанных в стандарте. При округлении размера парамет-

ров следует отдавать предпочтение значениям ряда Ra5 перед значениями ря-

да Ra10, ряда Ra10 – ряда Ra20, ряда Ra20 – ряда Ra40.

Действительный размер (D - отверстие, d – вал) – размер, установленный в

результате измерения с допустимой погрешностью.

Предельные размеры – два предельно допустимых размера, между которы-

ми должен находиться или которым может быть равен действительный размер.

6

Наибольший (D

max

– для отверстия, d

max

– для вала) и наименьший (D

min

–

для отверстия, d

min

– для вала) предельные размеры – соответственно больший и

меньший из двух предельных размеров (рисунок 2).

Наибольший предельный размер равен алгебраической сумме номинально-

го размера и верхнего отклонения:

D (d)

max

= D (d) + ES (es)

D (d)

min

= D (d) + EI (ei)

Так, если для вала выполняется условие

d

max

≥ d

действ

≥ d

min

то вал считается годным.

а)

б)

Рисунок 1.1 - Предельные размеры

а – отверстия; б – вала

В соответствии с ГОСТ 25346-89 для упрощения чертежей введены понятия

предельных отклонений от номинального размера (рисунок 1.1)

Предельное отклонение – алгебраическая разность между предельным и

номинальным размером. Различают верхнее и нижнее отклонения.

Верхнее предельное отклонение – алгебраическая разность между наи-

большим предельным и номинальным размером:

Обозначается ES – для отверстия и es – для вала.

ES = D

max

- D

Es = d

max

- d

Нижнее предельное отклонение – алгебраическая разность между наи-

меньшим предельным и номинальным размером.

Обозначается EI – для отверстия и ei – для вала.

EI = D

min

- D

Ei = d

min

- d

Действительное отклонение – алгебраическая разность между действи-

тельным и номинальными размерами.

Отклонения могут быть положительными, если предельный или действи-

7

тельный размер больше номинального, и отрицательными, если предельный

или действительный размер меньше номинального.

На конструкторских и технологических чертежах номинальные и предель-

ные размеры, а также их отклонения по ГОСТ 2.307-68 указывают в миллимет-

рах без обозначения единицы измерения,

;

;

;

Угловые размеры и их предельные отклонения указываются в градусах, ми-

нутах или секундах с указанием единицы измерения

( например, 30

°

15

´

40

"

)

Отклонение, равное нулю, на чертежах не проставляется.

Нулевая линия – линия соответствующая номинальному размеру, от кото-

рой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допус-

ков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положитель-

ные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз от нее.

Допуск

Разброс действительных размеров неизбежен, но при этом не должна нару-

шаться работоспособность деталей и их соединений, т.е. действительные раз-

меры годных деталей должны находиться в допустимых пределах, которые в

каждом конкретном случае определяются предельными размерами или пре-

дельными отклонениями. Отсюда и происходит такое понятие как допуск раз-

мера, определяющий точность изготовления деталей.

Допуск (Т) – разность между наибольшим и наименьшим предельными раз-

мерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и

нижним отклонениями.

Допуски размеров охватывающих поверхностей принято сокращенно назы-

вать допуском отверстия и обозначать его TD,

а охватываемых поверхностей – допуском вала с условным обозначением Td

TD = D

max

- D

min

= ( ES - EI )

Td = d

max

- d

min

= (es - ei )

Допуск – всегда положительная величина. Отрицательного допуска не быва-

ет. От величины допуска во многом зависит качество деталей и стоимость их

изготовления. С увеличением допуска, как правило, качество деталей ухудша-

ется, а стоимость уменьшается.

Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле

допуска определяется величиной допуска и его положением относительно нуле-

вой линии

(рисунок 1.2).

8

Рисунок 1.2 - Схема основных отклонений отверстий и валов

Допуск системы (стандартный допуск) – любой из допусков, устанавливае-

мый данной системой допусков и посадок. Допуск системы обозначается IT.

Введены понятия «основной вал» и «основное отверстие».

Основной вал – это вал, верхнее предельное отклонение которого равно

нулю (es = 0).

Основное отверстие – отверстие, нижнее предельное отклонение которого

равно 0

(EI = 0)

Рисунок 1.3 - Схема расположения полей допусков отверстия

Если говорят о деталях, находящихся в соединении, то применяют термин

«посадка».

Разность размеров отверстия и вала до сборки определяет характер соедине-

ния деталей (рисунок 1.3), или посадку, т.е. большую или меньшую свободу от-

носительного перемещения деталей или степень сопротивления их взаимному

смещению.

9

EI

EI

Нулевая линия

D

max

D

min

D

max

D

min

D

max

D

min

D

н

ES

ES

ES

EI=0

+

-

T

D

T

D

Поля допусков

отверстий

Посадка– характер соединения деталей, определяемый величиной получаю-

щихся в нем зазоров и натягов. В зависимости от взаимного расположения по-

лей допусков отверстия и вала посадка может быть: с зазором, с натягом или

переходной.

Зазор S – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия

больше размера вала (рисунок 1.4а), а размеры вала меньше размеров отвер-

стия. Собранное с зазором соединение допускает перемещение деталей друг от-

носительно друга. В соединении с зазором определяются следующие основные

параметры:

наибольший зазор S

max

= D

max

– d

min

- разность между наибольшим предель-

ным размером отверстия и наименьшим предельным размером вала;

наименьший зазорS

min

= D

min

- d

max

- разность между наименьшим предельным

размером отверстия и наибольшим предельным размером вала.

Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала

больше размера отверстия (рисунок 1.4б). Собранное с натягом соединение

обеспечивает неподвижность деталей после их сборки. Основные параметры

соединений с натягом:

а)

б)

Рисунок 1.4 - Соединения деталей

а – с зазором; б – с натягом

наибольший натяг N

mаx

= d

max

– D

min

- разность между наибольшим предель-

ным размером вала и наименьшим предельным размером отверстия.

наименьший натяг N

min

= d

min

– D

max

- разность между наименьшим предель-

ным размером вала и наибольшим предельным размером отверстия.

Средний натягN

m

= (N

max

+ N

min

) / 2

10

Рисунок 1.5 - Схема расположения полей допусков

Для расчета параметров посадки необходимо найти значения верхнего и

нижнего отклонений отверстия и вала и в принятом масштабе вычертить схему

расположения полей допусков посадки (рисунок 1.5).

Параметрами посадки, подлежащими расчету, являются предельные разме-

ры сопрягаемых деталей и их допускипредельные значения зазоров (натягов),

средняя величина зазора (натяга) и допуск посадки

Формулы для расчета параметров посадки приведены в таблице 1.1.1

На схеме расположения полей допусков необходимо указать предельные

размеры сопрягаемых деталей, допуски и отклонения, а также предельные зазо-

ры (натяги) посадки

Рисунок 1.6 - Схема расположения полей допусков посадки

Предельные отклонения линейных размеров на конструкторских чертежах

могут быть указаны одним из трех способов:

а) условным обозначением полей допусков, например, 18Н7, 12е8;

на конструкторских чертежах;

11

а) условное обозначение полей допусков (рисунок 1.7):

Рисунок 1.7- Условное обозначение полей допусков

б) числовыми значениями предельных отклонений, например

рисунок 1.8

Рисунок 1.8 - Схема расположения полей допусков

в) условным обозначением полей допусков с указанием справа в скобках чи-

словых значений предельных отклонений, например,

18 Н7(

+0,018

), 12 е8 (

−

0 ,059

−

0 ,032

);

Таблица 1.1.1 - Расчетные формулы параметров посадки

Параметры посадки

Обозначе-

ние пара-

метров

Расчетные

формулы

Номинальный размер от-

верстия

D

н

Номинальный размер вала

d

н

Наибольший размер отвер-

стия

D

mаx

D

н

+ES

Наименьший размер отвер-

стия

D

min

D

н

+ EI

Наибольший размер вала

d

max

d

н

+ es

Наименьший размер вала

d

min

d

н

+ ei

Допуск отверстия

T

D

D

mаx

- D

min

или

ES - EI

12

Допуск вала

Т

d

d

mаx

- d

min

или

es – ei

Наибольший зазор

S

mаx

D

mаx

- d

min

или

ES - ei

Наименьший зазор

S

min

D

min

- d

mаx

или

EI – es

Наибольший натяг

N

mаx

d

mаx

- D

min

или

es - EI

Наименьший натяг

N

min

d

min

- D

mаx

или

ei - ES

Средний зазор

S

c

(S

mаx

+ S

min

) / 2

Средний натяг

N

c

(N

mаx

+ N

min

) / 2

Допуск посадки c зазором

Допуск посадки с натягом

T

s

T

N

S

max

- S

min

N

max

–

Nmin

13

Лабораторная работа № 1 Определение годности действительных

размеров детали по чертежу

Цель работы: освоить приемы применения гладких микрометров для из-

мерения размеров и отклонений формы поверхностей деталей машин.

Задание: измерить гладким микрометром диаметр элемента вала и откло-

нения формы его поверхности.

Инструменты: гладкий микрометр, валик.

При решении задач пользоваться приложением А

Измеряемая деталь: цилиндрический ступенчатый вал (рисунок 1.0), но-

минальный размер от 10 до 25 мм, длина от 50 до 100 мм.

Рисунок 1.0 – Эскиз вала

Средство измерения: гладкий микрометр (рисунок 1.1), диапазон изме-

рения от 0 до 25 мм, цена деления шкалы барабана 0,01 мм.

Рисунок 1.1 – Микрометр гладкий с диапазоном измерения

0-25мм.

Основанием микрометра является скоба 1, а передаточным устройством

служит винтовая пара, состоящая из микрометрического винта 3 и микрометри-

ческой гайки, расположенной в стебле 5. В скобу 1 запрессована пятка 2 и сте-

бель 5. Измеряемая деталь охватывается измерительными поверхностями ми-

кровинта 3 и пятки 2. Барабан 6 присоединен к микровинту 3 корпусом гайки

7. Для приближения микровинта 3 к пятке 2 его вращают за гайку 7 или тре-

щотку 8 правой рукой по часовой стрелке (от себя), а для удаления микровинта

14

от пятки его вращают против часовой стрелки (на себя). Закрепляют микровинт

в требуемом положении стопором 4. При плотном соприкосновении измери-

тельных поверхностей микрометра с поверхностью измеряемой детали тре-

щотка 8 проворачивается с легким треском, при этом стабилизируется измери-

тельное усилие микрометра.

Подготовка к измерению

1 Цилиндрическую поверхность элемента вала, которую необходимо изме-

рить, тщательно протереть чистой тканью для удаления налипших остатков

стружки, окалины и смазочно-охлаждающей жидкости.

2 Протереть микрометр чистой тканью (особенно тщательно измерительные

поверхности микровинта 3 и пятки 2). Проверить свободу стопора 4, плав-

ность работы трещотки 8 (смотририсунок 1.2) и легкость вращения микро-

винта в гайке и стебле.

3 Проверить установку микровинта на «0». Для этого проверяемый микрометр

взять за скобу левой рукой около пятки (как показано на рисунке 13) и, вра-

щая микровинт за трещотку от себя, плавно подвести его торец к торцу пят-

ки до соприкосновения торцов, пока трещотка не провернется 3-4 раза. В

этом положении нулевой штрих шкалы барабана должен совпадать с про-

дольным штрихом шкалы стебля, а срез барабана должен находиться над ну-

левым штрихом шкалы.

4 Если такого совпадения нет, то микрометр установлен на «0» неточно и изме-

рять им нельзя.

Рисунок 1.2- Контроль установки гладкого микрометра на «0»

Установка микрометра на «0»

1

В положении плотного соприкосновения измерительных поверхностей

микровинта и пятки закрепить стопором микровинт, вращая стопор по

часовой стрелке до прочного зажатия (рисунок 1.2).

2

Отделить барабан от микровинта, для этого охватить левой рукой бара-

бан, а правой рукой – корпус трещотки и вращать его против часовой

стрелки (на себя) до появления осевого люфта барабана на микровинте

(рисунок 1.3).

3

Совместить нулевой штрих шкалы барабана с продольным штрихом шка-

лы стебля, для этого скобу микрометра охватить левой рукой, причем

пальцами левой руки удерживать барабан в положении совпадения нуле-

вых штрихов, а правой рукой вращать корпус трещотки по часовой

стрелке до полного закрепления барабана на микровинте.

4

Освободить стопор, вращая его против часовой стрелки.

5

Проверить правильность выполненной установки микрометра на «0»; для

этого отвести микровинт от пятки, вращая его против часовой стрелки на

15

3-4 оборота и плавным движением подвести микровинт к пятке, как было

указано выше в п. 3.

6

Если установка микрометра на «0» с первого раза не удалась, то ее повто-

ряют заново до тех пор, пока не будет достигнута требуемая точность

совпадения нулевых штрихов шкал.

Рисунок 1.3 – закрепление барабана микрометра корпусом трещетки

Рисунок 1.4- Измерение диаметра вала гладким микрометром с исполь-

зованием трещотки

Измерение детали

1

Отвести микровинт в исходное положение, для чего микрометр взять ле-

вой рукой за скобу около пятки, как показано на рисунке 1.4 а правой ру-

кой вращать микровинт за трещотку против часовой стрелки (на себя) до

появления из-под барабана на шкале стебля штриха, показывающего раз-

мер на 0,5 мм больше, чем величина номинального размера, заданного по

чертежу измеряемой детали.

2

Охватить измеряемыми поверхностями микровинта и пятки цилиндриче-

скую поверхность измеряемого вала в диаметральном сечении, для этого:

-положить измеряемую деталь на стол перед собой, осью вала от се-

бя;

-взять левой рукой микрометр за скобу около пятки, а правой рукой

взять трещотку (рисунок 1.4) и наложить микрометр на деталь так, чтобы

измеряемая поверхность вала оказалась на оси измерения (осью измере-

ния считается общая ось микровинта и пятки микрометра) сечение П-П

схеме измерения);

-вращать пальцами правой руки трещотку от себя и подвести ми-

кровинт к поверхности вала до зажима ее между торцами микровинта и

пятки настолько плотно, чтобы трещотка провернулась 2-3 раза.

При этом действии важно избежать перекоса детали относительно

оси измерения, для чего нужно тщательно установить измеряемую по-

верхность относительно торцов микровинта и пятки.

16

3

Снять показание микрометра: полная величина показания ℓ

м

состоит из

ℓ

ст

– отсчета по шкале стебля и ℓ

б

– отсчета по шкале барабана; ℓ

ст

=12.0

мм, ℓ

б

= 0,45 мм, т.к. число делений 45, а цена деления 0,01 мм (рисунок

9). Таким образом, полное показание микрометра равно ℓ

м

=ℓ

ст

+ ℓ

б

=

12,0 + 0,45 = 12,45 мм.

4

Целесообразно эти действия повторить еще 2 раза в сечениях l-l и lll – lll,

записывая каждое показание, снятое в результате каждой группы.

Годность измеряемого элемента вала устанавливают по полученным дей-

ствительным размерам его диаметров и отклонениям формы его поверхности.

Для этой цели, руководствуясь схемой измерения вала, заданной в отчетном

бланке этой работы, выполняют измерения диаметров вала d

A

l,

d

A

ll, d

A

lll,

d

б

l,d

б

ll, d

б

lll. Результаты измерения каждого диаметра записывают в соответ-

ствующие графы отчетного бланка.

Обработка результатов измерения

По результатам измерения диаметров вала, записанным в отчетном бланке,

учащиеся должны найти наибольший и наименьший диаметры вала и подсчи-

тать величину каждого отклонения формы поверхности вала в отдельности в

следующем порядке:

1

Овальность подсчитывается для каждого диаметрального сечения как ве-

личина полуразности диаметров:

Δ

ОВ

l= d

А

l-d

Б

l/ 2;

Δ

ОВ

ll = d

А

ll - d

Б

ll/ 2;

Δ lll = d

А

lll - d

Б

lll/ 2.

2

Конусность подсчитывается как полуразность одинаково направленных

диаметров, измеренных в сечениях, расположенных у разных торцов вала:

Δ

КОН

(а) = d

А

l - d

А

lll / 2;

Δ

КОН

(б) = d

Б

l - d

Б

lll / 2.

3

Бочкообразность или седлообразноасть подсчитывают как полуразность

одинаково направленных диаметров, измеренных в сечениях, расположенных

одно у торца, а другое в середине вала:

Δ

БОЧ

(а) = d

А

l - d

А

ll / 2;

Δ

БОЧ

(б) = d

Б

l - d

Б

ll / 2.

Если диаметры в средних сечениях оказываются больше, чем у торцов,

то отклонение формы называют бочкообразностью, а если у торцов диаметры

больше, чем в середине, то называют седлообразностью.

Во всех случаях вычитается из большего диаметра меньший диаметр.

В графу отчетного бланка записывают наибольшую величину отклоне-

ния формы из числа измеренных в разных сечениях.

Определение годности измеренной детали

Деталь признается годной, если действительные размеры диаметров, изме-

ренные во всех положениях, назначенных схемой измерения, не выходят за

пределы наибольшего и наименьшего предельных размеров по чертежу детали.

Если величины отклонения формы, подсчитанные при обработке результатов

измерения, не превышают величины допуска формы, указанного в чертеже.

17

Если допуск формы на чертеже отдельно не указан, то за его величину берут

допуск размера измеряемого элемента детали.

Отчет о выполнении работы

1

Заполнить в отчетном бланке заключительные графы:

-занести в бланк итоги обработки результатов измерения;

-определить годность измеряемого размера и формы и записать это определе-

ние в графу бланка;

- поставить свою подпись о выполнении данной лабораторно-практической ра-

боты;

-поставить дату выполнения данной работы.

2

Предъявить руководителю работы измеренную деталь, гладкий микро-

метр в той же установке на «0», в которой исполнялись измерения, и за-

полненный отчетный бланк.

3

После принятия работы руководителем учащийся должен:

-протереть чистой тканью измерительные поверхности микрометра;

-освободить стопор микрометра и установить микрометр на наименьший его

предел измерения (но не приводить в соприкосновение измерительные поверх-

ности микровинта и пятки);

-уложить микрометр в футляр и рядом с футляром на стол положить измерен-

ную деталь.

Пример 1 Определить годность детали по результатам измерения.

Условие: на чертеже вала указано

; после измерения установлено,

что действительный размер вала

Решение:

Вал считается годным, если соблюдено условие

= 32 - 0,17 = 31,83 мм

= 32 – 0,5 = 31,5 мм, поскольку31,83

31,73 > 31,5 , то деталь год-

ная

Задания для выполнения

Определить годность валов по результатам их измерения:

Варианты

1

2

3

4

Номинальные

размеры и пре-

дельные откло-

нения, мм

100

Действитель-

ные размеры,

мм

109,958

105,002

125,005

100,009

Варианты

5

6

7

8

18

Номинальные

размеры и пре-

дельные откло-

нения, мм

Действитель-

ные размеры,

мм

85,2

23,98

74,87

95

Таблицы для заполнения отчета

Измеряемая деталь

Параметры детали

Обозначение

Предельные отклонения:

es

ei

Предельные размеры:

d

MAX

d

MIN

Величина допуска Т

Допускаемая

погреш-

ность измерения

Измерительное средство

Наименование

измери-

тельного средства

Цена деления

Диапазон измерения

Предельная погрешность

измерения

Схема измерения

Результаты измерения

Показания:

d

А

l

d

Б

l

d

А

ll

d

Б

ll

d

А

lll

d

Б

lll

Овальность

Конусообразность

Бочкообразность

или

19

седлообразность

Заключение о годности

Работу выполнил:

Работу принял:

Дата:

Лабораторная работа № 2

Тема: «Определение числовых значений верхнего и

нижнего предельных отклонений размеров по таблице

(Приложение Б)

Цель работы: изучение методики определения зазоров, натягов, допусков и по-

садок в гладких цилиндрических соединениях

Инструменты: Микрометр, нутромер индикаторный, детали для измерения,

рабочие чертежи деталей.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с общими положениями настоящих методических указаний,

с содержанием стандартов ГОСТ 25346-89

2. Поданным вариантов работ: номинальный размер, квалитет (данные табли-

цы1) представить графическое изображение расположения полей допусков для

системы отверстия или вала с указанием всех предельных отклонений.

Поля допусков валов и отверстий, а также значения предельных отклонений

представлены в таблицах ГОСТ 23346-89 «Система допусков и посадок»

(см. Приложение Б)

Рисунок 2.1 – Схема расположения поля допуска отверстия

20

Рисунок 2.2 – Схема расположения поля допуска вала

3.Сделать эскиз измеряемой детали.

4.Составить таблицу результатов измерений.

5 Наметить на детали сечения и направления для измерения отклонений в

соответствии со схемой замера.

Рисунок 2.3- Эскиз детали с сечениями и направлениями

6. Измерить наружную поверхность:

- проверить микрометр на «0»;

- измерить наружную поверхность детали в 3-х сечениях (1,П ,Ш) и 4-х

направлениях (а, б, в, г) ; результаты занести в таблицу.

5. Определить точность исполнения наружного диаметра:

а) по чертежу определить значение номинального диаметра d;

б) определить величину действительных отклонений :

=

- dei =

- d

в) определить величину действительного допуска Т по разности предель-

ных значений или отклонений из всех измерений:

Т =

-

или Т = es–ei

Содержание отчета

1

Наименование, цель, задание

2

Используемые инструменты (наименование, тип. модель, цена деления, пре-

делы измерения)

3

Эскиз детали

4

Результаты измерений и расчетов, сведенных в таблицу 2.2.

Данные к вариантам лабораторной работы

Таблица 2.1

No

варианта

Номинальный

размер, мм

Сопряжения

1

7

21

2

18

Н8/е8

3

380

4

9

5

23

Н6/k5

6

310

7

11

8

37

Н8/s7

9

360

10

14

11

41

D10/h9

12

235

13

17

14

46

H6/n5

15

211

16

19

17

49

H7/g9

18

196

Таблица 2.2

Наименование поверхности

Результаты измерений

Номер сечения

А

Б

В

Г

Действительные

отклонения от

круглости

I - I

II - II

III - III

Действительные

отклонения

профиля про-

дольного сече-

ния

Таблица 2.3

Наибольший

размер

Наименьший

размер

Номинальный

размер d, мм

Действительное

отклонение,

es/ ei

Действитель-

ный допуск, Т,

Допуск по

чертежу, Т,

Обозначение поля допуска

22

мм

мм

Практическое занятие №1-2 Определение характера соединения отвер-

стия и вала (вид посадки)

Пример 1 Для посадки с зазором определить предельные размеры отвер-

стия и вала, допуски отверстия и вала, мак зазором

50 H7/f7.(см. Приложение

Б).

Решение

Отверстие: номинальный размер

50 мм, верхнее предельное отклоне-

ние ЕS = + 0,025 мм,

нижнее предельное отклонение EI = 0.

Предельные размеры отверстия, мм

D

max

= D + ES = 50 + 0,025 = 50,025;

D

min

= D + EI = 50 + 0 = 50;

Допуск отверстия, мм

TD = D

max

- D

min

= 50,025 – 50,000 = 0,025.

Вал: номинальный размер

50 мм, верхнее предельное отклонение es = -

25 мкм (0,025 мм), нижнее предельное отклонение ei = - 50 мкм (0,050 мм).

Предельные размеры вала, мм:

d

max

= d + es = 50 + (-0,025) = 49,975;

d

min

= d + ei = 50 + (-0,050) = 49,950;

Допуск вала, мм:

Td = d

max

– d

min

= 49,975 – 49,950 = 0,025.

Зазоры в посадке этих деталей, мм:

S

max

= D

max

– d

min

= 50,025 – 49,950 = 0,075;

S

min

= D

min

– d

max

= 50,000 – 49,975 = 0,025.

Допуск посадки с зазором, мм:

TS = S

max

- S

min

= 0,075 – 0,025 = 0,05

или

TS = TD + Td = 0,025 + 0,025 = 0,05

Пример 2 Рассчитать параметры посадки



40

F 8

h 6

; написать все виды обозначе-

ния предельных отклонений размеров на конструкторских и рабочих чертежах.

23

Для расчета дана посадка с зазором в системе вала.

1 Отклонения отверстия и вала по ГОСТ 25347-82:

ЕS =+64 мкм, es = 0 мкм

EI =+25 мкм; ei = -16 мкм.

2 Предельные размеры:

D

mах

= N + ES = 40 + 0,064 = 40,064 мм;

D

min

= N + EI = 40 + 0,025 = 40,025 мм;

d

max

= N + es = 40 + 0 = 40 мм;

d

min

= N + ei = 40 + (-0,016) = 39,984 мм.

3 Допуски отверстия и вала:

T

D

=D

mах

- D

min

= 40,064 – 40,025 = 0,039 мм;

T

d

=d

mах

- d

min

= 40 - 39,984 = 0,016 мм;

или

T

D

= ES - EI = + 0,064 - (+0,025) = 0,039 мм;

T

d

= es – ei = 0 - (-0,016) = 0,016 мм.

4 Зазоры (для переходных посадок следует определять натяги):

S

mах

= D

mах

-d

min

=40,064 – 39,984 = 0,080 мм;

S

min

=D

min

-d

mах

= 40,025 - 40 = 0,025 мм

или

S

mах

= ES - ei = + 0,064 - (-0,016) = 0,080 мм;

S

min

= EI - es = + 0,025 - 0 = 0,025 мм.

5 Средний зазор

S

c

=

S

max

+

S

min

2

=

+

0,08

+

0,025

2

=

0,0525 мм

.

6 Допуск зазора (посадки)

T

S

= S

max

-S

min

= 0,080 - 0,025 = 0,055 мм

или

Т

S

= Т

D

+ T

d

= 0,039 + 0,016 = 0,055 мм.

Задание 1 Заданы номинальный диаметр и предельные отклонения вала

Вариант

D, мм

es, мм

ei, мм

1

2

- 0,006

- 0,012

2

4

0

- 0,008

3

8

+ 0,.10

+ 0,001

4

16

+ 0,023

+ 0,012

5

20

+ 0,048

+ 0,035

6

35

+ 0,085

+ 0,060

7

68

+ 0,050

+ 0,020

8

90

0

- 0,035

9

140

+ 0,020

- 0,020

10

190

- 0,050

- 0,096

24

11

270

- 0,190

- 0,400

12

350

- 0,062

- 0,131

13

450

- 0,230

- 0,400

14

630

- 0,550

-0,550

15

720

+ 0,265

+ 0,185

16

900

+ 0,300

+ 0,300

17

1100

+ 1,555

+1,450

Определить предельные размеры и записать условное обозначение номи-

нального размера с предельными отклонениями.

Задание 2. Выполнить расчеты и заполнить таблицу, имея исходные данные

по вариантам

Контрольные

вопросы

Обозна

чение

Обозначение размеров

на чертеже

Номинальный

размер, мм

D

Верхнее пре-

дельное откло-

нение,мм

ES

es

Нижнее пре-

дельное откло-

нение,мм

EI

ei

Наибольший

предельный

размер,мм

D

d

Наиме6ньший

предельный

размер,мм

D

d

Допуск,мм

TD

Td

Варианты к заданию №2

Вариант

Размер на чертеже

1

Ø

2

Ø

3

Ø

4

Ø

5

Ø

6

Ø

7

Ø

25

8

Ø 30

9

Ø 14

10

Ø 27

11

Ø 16

12

Ø 18

13

Ø 80

14

Ø 80

15

Ø 20

16

Ø 20

Задание 3. Технический диктант (для проверки рефлексии)

1

В результате чего возникают погрешности при изготовлении деталей?

(Указать не менее четырех-пяти причин)

2

Укажите номинальный размер длины вала 20

3

Кто назначает размеры детали?

4

Определите верхнее предельное отклонение размера 16

5

Чему равно нижнее предельное отклонение размера 16?

6

Определите допуск размера 40 +0,1.

7

Что называют допуском?

8

Чем отличается поле допуска от допуска?

9

В каком случае размер вала может являться неисправимым браком?

10

Какие существуют виды посадок?

11

Что называют стандартизацией?

12

Что понимается под принципом взаимозаменяемости?

13

Расшифруйте обозначение ЕСКД, ЕСДП.

14

Перечислите показатели качества продукции.

15

Какими способами можно повысить качество продукции?

16

Какой размер называют номинальным?

17

Является ли надежность показателем качества?

26

Лабораторная работа № 3 Измерение геометрических параметров дета-

ли с помощью измерительных инструментов

Цель: ознакомить учащихся с методикой измерений деталей с помощью

штангенциркуля.

Задание. Измерить размеры детали с помощью штангенциркуля с ценой де-

ления нониуса деления 0,05мм, с пределами

измерения0… 300мм.

Результаты измерения занести в таблицу.

Инструменты и дополнительные приспособления:

1Штангенциркуль

2Объект измерения: валик

Порядок выполнения работы

1 По выданному чертежу, в котором указаны номинальные размеры и допуски

ступеней валика, с помощью таблицы допусков и посадок, находим предельные

размеры ступеней валика.

2 Снимаем показания штангенциркуля, руководствуясь схемой измерения вала

в сечениях d

1

, d

2

, d

3

, d

4,,

(см.рисунок 3.1)

27

Рисунок 3.1 - Схема измерения

4

Записываем в форму отчёта характеристику измерительного инструмента

(таблица3.1.1).

Рисунок 3.2 –Составные части штангенциркуля

5

Выполнить эскиз детали

6 Измеряем валик в сечениях 1, 2, 3 по направлениям 1-1 и II-II с помощью

штангенциркуля. Результаты измерений заносим в таблицу 3.1.2.

Таблица 3.1.1

Наименование

инструмента

Предел

измерения,мм

Величина отсчета по нони-

усу, мм

Номер инстру-

мента

Таблица 3.1.2

Обозначение

размера на

чертеже.

Раз-

мер

Предельные

размеры по

ГОСТ

Результаты

измерения

7. Делаем заключение о годности валика.

8. Оформить отчёт о работе.

Пример заполнения таблиц

Наименование

инструмента

Предел изме-

рения,мм

Величина отсче-

та по нониусу,

мм

Номер инструмента

Штангенциркуль

0-125

0,1

Для наружного и вну-

28

ШЦ-1

тренних измерений и изме-

рений глубин

Обозначение

размера на

чертеже.

Раз-

мер

Предельные

размеры по

ГОСТ

Результаты

измерения

b

1

42h10

(-0,1)

b

1max

=42;

b

1min

=41,9

42,10

b

2

10h10

(-0,058)

b

2max

=10;

b

2min

=9,942

9,95

b

3

25h12

(-0,21)

b

3max

=25;

b

3min

=24,79

24,80

b

4

75h14

(-0,74)

b

4max

=75;

b

4min

=74,26

74,20

Контрольные вопросы (для проверки рефлексии)

1

Какие средства измерений входят в число штангенинструментов?

2

Область применения штангенциркулей?

3

Перечислите основные части штангенциркуля.

4

Как проводится отсчет по нониусу?

5

Принцип действия микрометра?

6

Перечислите микрометрические инструменты?

7

Из чего состоит и как работает гладкий микрометр?

8

Основные правила при измерении микрометром?

9

Правила измерения штангенциркулем?

Лабораторная работа № 4 Измерение углов деталей угломером с нониу-

сом

Цель: ознакомить учащихся с методикой измерений деталей с помощью уг-

ломера

29

Инструменты и приспособления:

а) детали для измерения углов

б) угломер;

в) обтирочный материал.

В данной работе будет использоваться только угломер с нониусом (рис .4.1)

Угломер с нониусом состоит из транспортира с делениями от 0° до 120° через

один градус, подвижной линейки 2, вращающейся вместе с нониусом на оси 3,

съемного угольника 1 и микрометрического винта 4.

Цена на нониусе может быть 2’, 5’ или 15’. При точной установке на опреде-

ленный угол гайка 5 закрепляется и с помощью микрометрического винта 4 ли-

нейка 2 вместе с нониусом приводится в требуемое положение. Стопор 6 слу-

жит для закрепления линейки 2 в необходимом положении.

Для измерения углов от 0° до 90° на подвижную линейку 2 надевается съемный

угольник I. Измерение углов от 90° до 180° проводится без съемного угольника.

При измерении какого-либо угла угломер устанавливается на сторонах угла та-

ким образом, чтобы между линейками прибора и измеряемой деталью не было

просвета. Отсчет на угломере равен сумме отсчетов на основной шкале и нони-

усе. Первый отсчет равен целому числу градусов, соответствующему делению

основной шкалы, расположенному перед нулевым делением нониуса. Отсчет на

нониусе равен числу делений на нониусе от 0 до деления, совпадающего с ка-

ким-либо делением на основной шкале, умноженному на цену деления шкалы

нониуса.

Рисунок 4.1 - Угломер с нониусом

При измерении какого-либо угла угломер устанавливается на сторонах угла та-

ким образом, чтобы между линейками прибора и измеряемой деталью не было

просвета. Отсчет на угломере равен сумме отсчетов на основной шкале и нони-

усе. Первый отсчет равен целому числу градусов, соответствующему делению

основной шкалы, расположенному перед нулевым делением нониуса. Отсчет на

нониусе равен числу делений на нониусе от 0 до деления, совпадающего с ка-

ким-либо делением на основной шкале, умноженному на цену деления шкалы

нониуса.

Порядок выполнения работы

30

1

Ознакомиться с устройством угломера.

2

Измерить углы у детали, данные записать в таблицу 4

3

Оформить отчет и ответить на вопросы

Задание. Измерить угломером, имеющим нониус с точностью 5, деталь

Эскиз измерения детали

Таблица 4

Углы

Результаты измерений

1

2

3

Среднее

Таблица 4 - Пример выполнения работы

Углы

Результаты измерений

1

2

3

Среднее

31



1

100

0

10’

100

0

45’

100

0

10’

100

0

12’



2

120

0

40’

120

0

30’

120

0

35’

120

0

35’



3

110

0

35’

110

0

05’

110

0

20’

110

0

13’



4

101

0

35’

101

0

25’

101

0

20’

101

0

27’



5

108

0

50’

108

0

45’

108

0

45’

108

0

47’

Контрольные вопросы (для проверки рефлексии)

1

Как перенастраивается прибор при контроле острых углов и при контроле

тупых углов?

2

Установите прибор на показание, равное 13° 25’; 40° 30’; 112° 10’ (для

угломера с ценой деления нониуса 5').

3

Где используются угловые плитки?

4

Какая единица измерения углов используется при контроле углов?

5

Какой инструмент воспроизводит единицу измерения угла в градусах?

6

С помощью какой шкалы угломера определяют полное число градусов?

7

Какую цену деления имеет шкала нониуса угломера?

Практическая работа № 4

Определение дефектов зубчатого зацепления по расположению пятен кон-

такта на зубьях

Цель: научиться определять правильность зацепления зубчатых колес после ре-

монта. Закрепить полученные знания по способам выявления дефектов, дефек-

тации деталей и составлении ведомости дефектов

Задачи практической работы: выполнить практическую работу. Оформить

отчет.

Инструменты и приспособления:

1) готовые проконтролированные зубчатые колеса;

2)комплект контролируемых цилиндрических и конических колес;

3)краска

Порядок выполнения работы

1. Внимательно изучить раздаточный и краткий теоретический материал.

2. Изучить порядок выполнения задания.

Теоретический материал

32

Основные причины выхода из строя зубчатых колес: односторонний или дву-

сторонний абразивный износ криволинейной поверхности зубьев вследствие

истирания при работе; осповидный износ вследствие усталостного разрушения

поверхностных слоев зубьев; поломка или выкрашивание зубьев вследствие

усталостного разрушения, попадания посторонних предметов между зубьями,

аварий; повреждение зубьев с торца, как результат многократного или непра-

вильного ввода колеса в зацепление; трещины по ободу, ступице или спицам

колеса как результат усталостных явлений или аварий; заедание как следствие

высоких давлений при отсутствии смазки.

Характерные дефекты зубчатых колес — изнашивание зубьев по толщине и

длине, усталостное выкрашивание рабочей поверхности зубьев, трещины, зади-

ры и царапины на рабочей поверхности зубьев, поломки и завал зубьев на сто-

рону в результате пластических деформаций, изнашивание посадочных мест,

шлицевых отверстий и шпоночных канавок, трещины на ступицах

Изнашивание – основной вид разрушения зубьев открытых передач. По мере

изнашивания зуб становится тоньше, ослабляется его ножка, увеличиваются за-

зоры в зацеплении, что приводит к потере кинематической точности и в конеч-

ном счете – к поломке зубьев.

Разрушению зубьев предшествует возникновение повышенного шума при рабо-

те передачи. Изнашивание можно уменьшить защитой от попадания абразив-

ных частиц, повышением твердости и понижением шероховатости рабочих по-

верхностей зубьев, уменьшением скольжения зубьев путем модификации.

Заедание зубьев

Заедание зубьев заключается в приваривании частиц материала одного зуба к

другому (микросварка) в результате разрушения смазочной пленки и местного

нагрева, вследствие высоких давлений и скоростей скольжения в зоне контакта.

Оторвавшиеся наросты на зубьях задирают рабочие поверхности сопряженных

зубьев, бороздя их в направлении скольжения.

Заедание зубьев предупреждают повышением твердости, понижением шерохо-

ватости рабочих поверхностей зубьев, применением модификации, подбором

противозадирных масел, искусственным охлаждением передачи.

Заедание является наиболее опасным видом отказа тяжело нагруженных зубча-

тых передач

Наиболее частый дефект зубчатых колес всех видов и типов – это износ рабоче-

го профиля зубьев. Как правило, зубчатые колеса с изношенными зубьями не

восстанавливают, а заменяют новыми, за исключением тех, у которых износ

толщины зуба не выходит за пределы допустимого (таблица). Если такие зубча-

тые колеса существенно не ухудшают работу механизма, то их можно не ме-

нять.

33

Методы выявления дефектов зубчатых колес

Выкрашивание, трещины и отколы отдельных зубьев выявляют визуальным

осмотром или дефектоскопией. Ширину шпоночных канавок и шлицевых впа-

дин проверяют шаблонами, а их диаметральные размеры — скобами. Скобами

проверяют и посадочные места под подшипники. Износ отверстий определяют

пробками, Износ зубьев шестерен измеряют штангенциркулями, шаблонами,

штангензубомерами и индикаторными приборами.

Выкрашивание может быть ограниченным и прогрессирующим. Ограниченное

выкрашивание наблюдается на участках с концентрацией напряжения. В коле-

сах, выполненных и хорошо прирабатывающихся материалов такое выкрашива-

ние после приработки прекращается, не отражаясь на работе передачи. Опасно

прогрессирующее выкрашивание, постепенно поражающее всю рабочую по-

верхность ножек зубьев.

Предотвращению выкрашивания способствует повышение твердости поверхно-

сти зубьев, уменьшение шероховатости рабочих поверхностей, модификация

профиля, правильный выбор сорта масла.

К зубчатым колесам, поступающим на сборку предъявляют следующие техни-

ческие требования:

-зубья колес при контроле на краску должны иметь поверхность контакта раз-

мерами не менее 0,3 длины зуба и 0,6 — высоты;

-биение колес (как радиальное, так и торцовое) не должно превосходить преде-

лов, установленных техническими условиями для собираемой передачи;

-оси валов под зубчатые колеса должны быть взаимно параллельны (для цилин-

дрической передачи) или взаимно перпендикулярны (для конической передачи)

и лежать в одной плоскости;

-между зубьями колес должен иметься зазор, размер которого зависит от степе-

ни точности передачи и определяется по таблицам соответствующих справоч-

ников.

При входном контроле зубчатых колес (на примере цилиндрического зубчатого

колеса) необходимо проверять следующие параметры: погрешность основного

шага, погрешность окружного шага, радиальное биение; толщину зуба, смеще-

ние исходного контура, длину общей нормали.

Контроль зубчатой передачи на краску осуществляют в такой последовательно-

сти: зубья меньшего по диаметру зубчатого колеса покрывают тонким слоем

краски и проворачивают зубчатую передачу на один оборот; по отпечаткам,

34

оставшимся от краски на зубьях сопряженного зубчатого колеса, судят о каче-

стве сборки зубчатой передачи, сравнивая эти отпечатки с эталонными (рису-

нок 4.1).

Обычно для передач средней точности отпечатки краски на зубьях сопряженно-

го зубчатого колеса должны располагаться в средней части боковой поверхно-

сти зубьев и занимать площадь, составляющую 50...60 % по высоте и не менее

70 % по длине зуба.

Рисунок . 4.1 - Проверка на краску зацепления зубчатых колес:

а – правильное касание; б – боковое касание из-за перекоса колес; в – низкое ка-

сание из-за малого радиального зазора; г – высокое касание из-за большого ра-

диального зазора

Задания для практической работы:

1. Осмотреть поверхности зубчатого колеса и выявить наличие износа и его ха-

рактер.

2. Выполнить операционный эскиз дефектации зубчатого колеса (рисунок 4.2)

3. Осмотреть поверхность детали и выявить наличие износа и его характер

4. Определить метод установления дефекта; записать метод в отчете

5. Протереть зубья, нанести на два зуба шестерни тонкий слой краски, повер-

нуть рукой вал и по отпечаткам на зубьях колеса замерить размеры а, с, h

m

.

6.Предложить методы ремонта изношенных поверхностей детали;

По длине зуба берется отношение расстояния а между крайними точками пят-

на за вычетом разрывов с, превосходящих величину модуля, к полной длине зу-

ба.

35

Рисунок 4.2 - Пятно контакта

7. Зарисовать схему контакта зубьев

Рисунок 4.3. Пример эскиза рисунка контакта зубьев

36

Рисунок 4.4 - Расположение пятна контакта на зубьях цилиндрического колеса

Проверка прилегания рабочих поверхностей зубьев состоит в выявлении види-

мых следов — пятна касания на боковых поверхностях зубьев, образующихся

при их взаимном обкатывании: чем больше пятно касания, тем лучше собрана

зубчатая передача.

Для передач 5-й степени точности прилегание зубьев по пятну касания проверя-

ется по металлическому блеску, для 6-й степени точности — по металлическо-

му блеску и на краску, для 7—8-й степеней точности— на краску.

В реверсивных передачах проверяют обе стороны зуба. При нормальном зацеп-

лении пятно касания должно располагаться равномерно по всей рабочей по-

верхности зуба. Отклонения от нормального положения указывают на дефекты

сборки или изготовления (рисунок 4.4).

8. Все выполненное задание оформить в виде отчета и ответить на контроль-

ные вопросы.

Контрольные вопросы (для проверки рефлексии)

1. Покажите на таблице основные элементы зубчатого колеса.

2. С какой целью проводят дефектацию деталей?

3. Для чего необходимо обеспечить боковой зазор между зубчатыми колёсами

при сборке зубчатой передачи?

4. В чём сущность метода корригирования зубчатых передач?

5. Какие дефекты могут возникать в зубчатых передачах и как их устраняют?

6. Каковы способы ремонта зубчатых колёс?

37

Практическая работа № 5

Определение накопленных погрешностей в размерных цепях

Цель работы: Закрепить теоретические положения раздела “Расчет размер-

ных цепей” , привить навыки в пользовании справочным материалом, озна-

комить студентов с основными типами расчетов размерных цепей.

Краткий теоретический материл

Классификация размерных цепей

Размерные цепи классифицируют: по области применения, месту в изделии,

расположению звеньев, характеру звеньев и по характеру взаимных связей

между звеньями.

По области применения размерные цепи делятся на конструкторские, техно-

логические и измерительные.

Конструкторская размерная цепь - размерная цепь, с помощью которой решает-

ся задача обеспечения точности при конструировании изделия.

Технологическая размерная цепь - размерная цепь, с помощью которой ре-

шается задача обеспечения точности при изготовлении изделия.

Измерительная размерная цепь - размерная цепь, с помощью которой реша-

ется задача измерения величин, характеризующих точность изделия.

По месту в изделии различают детальные и сборочные размерные цепи.

Если все звенья цепи принадлежат одной детали, то такая размерная цепь назы-

вается детальной. Детальные размерные цепи используются для решения задач

обеспечения точности при изготовлении детали.

Сборочная размерная цепь рассматривается в целях обеспечения точности

относительного положения поверхностей или осей деталей, входящих в сбороч-

ную единицу.

По расположению звеньев размерные цепи делят на линейные, угловые, плос-

кие и пространственные.

Линейная размерная цепь - размерная цепь, звеньями которой являются линей-

ные размеры.

Угловая размерная цепь - размерная цепь, звеньями которой являются угловые

размеры.

Плоская размерная цепь - размерная цепь, звенья которой расположены в одной

или нескольких параллельных плоскостях).

Пространственная размерная цепь - размерная цепь, звенья которой расположе-

ны в непараллельных плоскостях( рисунок 5.1).

38

Рисунок 5.1- Непараллельно связанные размерные цепи

Рисунок 5.2 - Последовательно связанные размерные цепи

Рисунок 5.3 - Комбинированно связанные размерные цепи

Линейные и плоские размерные цепи являются частными случаями про-

странственных размерных цепей (рисунки 5.2).

По характеру звеньев размерные цепи делят на скалярные, векторные и комби-

нированные (рисунок 5.3).

Скалярная размерная цепь - размерная цепь, все звенья которой являются ска-

лярными величинами (скалярная величина - величина, которая полностью опре-

деляется только своей величиной). К скалярным величинам относятся, напри-

мер, отклонения длины вала,

втулки, монтажная высота подшипника, отклонения ширины ступицы зубчато-

го колеса, отклонения в расстоянии между осями и т. п.

На рисунке 5.4а приведена элементарная сборочная размерная цепь, решающая

задачу обеспечения точности сопряжения двух деталей. На рисунке 5.4б тоже

показана сборочная цепь, которая решает задачу обеспечения перпендикуляр-

ности поверхности 2 к оси 1, необходимой для базирования подшипника каче-

ния.

39

Рисунок 26 - Примеры сборочных размерных цепей.

Перед тем как построить размерную цепь, следует выявить замыкающее звено,

которое, допустим, определяет нормальное функционирование механизма. Раз-

мер или предельное отклонение замыкающего звена назначают или рассчиты-

вают исходя из условий работы и/или требуемой точности.

При построении размерных цепей следует руководствоваться их основными

свойствами:

- цепь должна быть замкнута;

- размер любого звена сборочной цепи должен относиться к элементам одной и

той же детали; исключением является замыкающее звено, которое всегда соеди-

няет элементы разных деталей;

- цепь должна быть проведена наикратчайшим способом, т. е. деталь своими

элементами должна входить в размерную цепь только один раз.

Размерная цепь состоит из составляющих и замыкающего размеров.

Замыкающим называется размер, получающийся последним в результате обра-

ботки или сборки изделия. Замыкающий размер получается как результат дей-

ствий, связанных с обработкой или сборкой изделий.

Составляющими называют все остальные размеры. Составляющие размеры по-

лучаются в процессе обработки деталей.

На рисунке 5.5 показана деталь, размеры которой получены в процессе обра-

ботки в одной из следующих последовательностей:

,

,

или

. Для любой из указанных последовательностей обработки размерная

цепь будет состоять из четырёх (m = 4) размеров (рисунок 5.5). Размеры

,

являются независимыми и поэтому называются составляющими.

Размер

специально не изготовляется и не контролируется в процессе обра-

ботки детали, а получается результирующим после того, как с заданной точно-

стью будут выполнены размеры

,

. Такой размер является замыкающим.

При обозначении составляющих размеров

замыкающий размер

обозначается

. В сборочной размерной цепи замыкающий размер – это всегда

размер между осями или поверхностями разных деталей (зазор, натяг, отклоне-

ние от соосности и т.п.).

40

По отношению к замыкающему все составляющие размеры делятся на увеличи-

вающие и уменьшающие.

Увеличивающим называют размер, с увеличением которого замыкающий раз-

мер увеличивается (т.е. для которого

>0). Уменьшающим называется раз-

мер, с увеличением которого замыкающий размер уменьшается (т.е. передаточ-

ная функция отрицательна

<0 ).

Размерные цепи, для которых

= +1, называют линейными. К нелинейным

относят плоские и пространственные цепи с произвольно направленными раз-

мерами.

Для обозначения размеров обычно применяют прописные буквы латинского ал-

фавита:

,

или любые другие.

Рисунок5.5– Пример расчета размерной цепи

При расчёте размерных цепей применяются следующие условные обозначе-

ния:

- номинальный размер любого составляющего размера;

- замыкающий размер;

Т

, Т

- допуски составляющего и замыкающего размеров;

Е – обозначение отклонения;

- верхнее отклонение, например

;

- нижнее отклонение, например

.

В размерных цепях применяют отличные от системных обозначений( в кото-

рой, как известно, ES, EI – отклонения отверстий; es, ei – отклонения валов), так

41

как многие размеры размерных цепей не подходят под понятия «отверстие» или

«вал».

- среднее отклонение, определяющее середину поля допуска, например

.

- наибольший, наименьший предельные и средний размеры состав-

ляющего звена;

- наибольший, наименьший предельные и средний размеры замы-

кающего размера.

Пример

Рисунок 5.6

На рисунке 5.6 изображена часть редуктора, детали которого образуют раз-

мерную цепь из осевых размеров. Для нормального функционирования редук-

тора необходим осевой зазор в пределах 1-1,5 мм. Оптимальная точность осе-

вых размеров по 10-му квалитету. Заданы номинальные размеры, составляю-

щие размерную цепь:

мм,

мм,

мм,

мм,

мм,

мм,

мм.

42

Для регулирования осевого зазора предусмотрен компенсатор

в виде прокла-

док. Рассчитать предельные значения компенсатора, а также толщину и макси-

мальное количество прокладок, необходимое для одного изделия.

Решение:

Замыкающий размер может быть расположен в любом месте между деталями 2,

3, 4, 5, 6. На рисунке 5.6 он изображён между размерами

и

. Анализ состав-

ляющих размеров показывает что,

- увеличивающий размер,

и

-

уменьшающие, компенсатор

- увеличивающий.

Находим допуски размеров (в микрометрах:

. Располагая отклонения “в

тело”, назначим:

и

.

По условию

мкм, так как

.

Номинальный размер А:

,

1= 335- (50+75+60+100+50)+

.

мм .

Диапазон регулирования компенсатора

:

мкм

Определим среднее отклонение компенсатора:

;

+250= -115-(+50-60-60-70+50)+

;

43

мкм.

Верхнее и нижнее отклонения компенсаторов:

мкм;

мкм.

Отклонения

найдены правильно.

Находим

мм;

мм.

Рассчитаем необходимое количество прокладок.

Принимаем размер постоянной прокладки

мм – из ряда нормальных

диаметров и длин Ra5.

Округление величины минимальной прокладки необходимо проводить в мень-

шую сторону, а количество

прокладок в большую сторону. Можно оставить значение минимальной

прокладки расчётным, т.е. не округлять.

Вследствие такого округления диапазон регулирования сменными прокладками

увеличится:

мм.

Количество сменных прокладок

шт.

Толщина сменной прокладки

мкм

44

Округляем S до стандартных значений толщин листового материала, чтобы

соблюдалось условие

.

Принимаем по Ra5

мкм.

Рассчитаем размеры комплектов прокладок:

мм;

мм;

мм .

Размеры

и

в некоторых случаях могут быть изготовлены в виде одной

прокладки.

Варианты заданий

Вариант

А1

А2

А3

А4

А5

А6

АО

1

355

50

75

60

100

50

1

2

400

60

80

65

110

60

2

3

450

50

85

60

100

65

1

4

350

45

90

70

110

50

2

5

400

65

80

65

115

55

1

6

300

70

85

75

110

65

2

7

350

75

80

60

100

60

1

8

310

60

85

65

105

55

2

9

350

40

80

65

100

60

1

10

300

60

75

70

110

65

2

Технический диктант (для проверки рефлексии)

1.Дайте определение размерной цепи.

45

2.Укажите, какая размерная цепь является детальной.

3. Напишите название видов размерных цепей, которые используются в маши-

ностроении.

4.Укажите, от чего зависит суммарная погрешность размерной цепи.

5. Укажите, чему равен номинальный размер замыкающего звена.

6.Укажите параметры звеньев размерной цепи, определяемые при решении пря-

мой задачи размерного анализа.

7.Какими методами достигается требуемая точность замыкающего звена?

8.Как называются размеры, входящие в размерные цепи?

9. Какие составляющие звенья размерной цепи называются увеличивающими.

А какие уменьшающими?

10. Какие группы размерных цепей используются в машиностроении?

11. Каким образом осуществляется метод регулирования при решении прямой и

обратной цепи?

12. Что следует учитывать при компенсации накопленной погрешности пригон-

кой?

Информационное обеспечение

Основные источники:

1 Зайцев С.А.,Куранов А.Д, Толстов А.Н.. Допуски и технические измерения.

Учебник / М.; Издательский центр «Академия», 2014, стр.304.

2. Зинин Б.С., Ройтенберг Б.Н.. Сборник задач по допускам и техническим из-

мерениям. .М. Высшая школа, 2014, 111 стр.

5. ГОСТ 25347-82. Единая система допусков и посадок. Поля

допусков и рекомендуемые посадки.

3. Допуски и посадки. В 2-х ч. / Под ред. В.Д. Мягкова. Л.: Машиностроение.

1979.

4. Журавлев А.Н. Допуски и технические измерения. Учебник для СПО, - М.;

Высшая школа, 2014, 256 стр.

46

6. Козловский Н.С., Виноградов А.Н, Основы стандартизации,

допуски, посадки и технические измерения: Учебник для СПО.-М. Машино-

строение, 2015, 284 стр.

7.Козловский Н.С., Ключников В.М. Сборник примеров и задач по курсу

«Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерении я»»,

М.,Машиностроение. 2014г, 394 стр.

Дополнительные источники:

8. Общетехнический справочник , М. Машиностроение. 2014г.,

416 стр.

9. Пособие «К решению задач по курсу «Взаимозаменяемость, стандартизация

и технические измерения». М., Высшая школа 1915 г.

10. Справочник «Допуски и посадки» части 1.2.3.4.М., Машиностроение 1979 г.

11. Якушев А.И., Взаимозаменяемость, стандартизация, М., Машиностроение,

2014,344 стр.

Приложение А

ГОСТ 23 346-89 «Поля посадок в системе вала»

47

Приложение Б

ГОСТ 23346 -89 «Поля посадок в системе отверстия»

(От 0 до 500 мм)

48

ГОСТ 23346-89 Поля допусков в посадках с зазором

и

49

ГОСТ 23346-89

Поля допусков в посадках с натягом

50