Меню

Выберите средство измерения для контроля вала 30k6



Выбор измерительных средств для контроля размеров

Условие. Выбрать универсальные измерительные средства для размеров отверстия и вала, указанных в задаче 1 (табл. 1.1) или полученных в задачах 2 или 3 (в зависимости от задания по гладким цилиндрическим соединениям).

Указания к решению

Для выбора средств и методов измерений линейных размеров от 1 до 500 мм при приемке изделий ГОСТ 8.051-81 устанавливает допускаемые погрешности измерений (d) в зависимости от допуска на изготовление изделия IT по квалитету и номинальному измеряемому размеру (табл. 11.1). Погрешности измерения являются наибольшими погрешностями измерений, включающими в себя все составляющие, зависящие от измерительных средств, установочных мер, температурных деформаций, базирования и т.д. При допусках на изготовление, не соответствующих значениям, указанным в табл. 11.1, допускаемая погрешность выбирается по ближайшему меньшему значению допуска для соответствующего размера.

Существует связь между относительной погрешностью измерения

Амет(s) = sмет/ IT (где sмет – среднее квадратичное отклонение погрешности измерения), количеством m принятия бракованных деталей в качестве годных, количеством n неправильно забракованных деталей и вероятным предельным значением С выхода размера за каждую границу поля допуска у неправильно принятых деталей.

Предельные значения m, n и С приведены в табл. 11.2.

При определении параметров m, n и С рекомендуется принимать для квалитетов 2-7 Амет (s) = 0,16; для квалитетов 8-9 Амет (s) = 0,12; для квалитетов 10 и грубее Амет (s) = 0,1.

В случае отсутствия измерительного средства с требуемой погрешностью измерения DСИ назначают приемочные границы путем смещения их внутрь допуска на деталь на величину С.

Предельное значение С можно рассчитать по формуле

где Сдоп – допустимое значение С, определяемое по табл. 11.2 в зависимости от допуска на изготовление IT; Спр – принятое значение С, определяемое по тому допуску IT, который по табл. 11.1 соответствует погрешности измерения DСИ выбранного измерительного средства.

Результаты выбора измерительного средства заносятся в табл. 11.3.

Справочные данные для выбора измерительных средств приведены в табл. 11.4.

Таблица 11.1

Допускаемыепогрешности измерений для линейных размеров (ГОСТ 8.051-81, СТ СЭВ 303-76)

Номинальные размеры,

мм

К в а л и т е т ы

2

3

4

5

6

7

8

м к м

1Т d 1Т d 1Т d 1Т d 1Т d 1Т d 1Т d До 3 1,2 0,4 2,0 0,8 3 1,0 4 1,4 6 1,8 10 3,0 14 3,0 Св. 3 до 6 1,5 0,6 2,5 1,0 4 1,4 5 1,6 8 2,0 12 3,0 18 4,0 Св.6 до 10 1,5 0,6 2,5 1,0 4 1,4 6 2,0 9 2,0 15 4,0 22 5,0 Св.10 до 18 2,0 0,8 3,0 1,2 5 1,6 8 2,8 11 3,0 18 5,0 27 7,0 Св.18 до 30 2,5 1,0 4,0 1,4 6 2,0 9 3,0 13 4,0 21 6,0 33 8,0 Св.30 до 50 2,5 1,0 4,0 1,4 7 2,4 11 4,0 16 5,0 25 7,0 39 10,0 Св.50 до 80 3,0 1,2 5,0 1,8 8 2,8 13 4,0 19 5,0 30 9,0 46 12,0 Св.80 до 120 4,0 1,6 6,0 2,0 10 3,0 15 5,0 22 6,0 35 10,0 54 12,0 Св.120 до 180 5,0 2,0 8,0 2,8 12 4,0 18 6,0 25 7,0 40 12,0 63 16,0 Св.180 до 250 7,0 2,8 10,0 4,0 14 5,0 20 7,0 29 8,0 46 12,0 72 18,0 Св.250 до 315 8,0 3,0 12,0 4,0 16 5,0 23 8,0 32 10,0 52 14,0 81 20,0 Св.315 до 400 9,0 3,0 13,0 5,0 18 6,0 25 9,0 36 10,0 57 16,0 89 24,0 Св.400 до 500 10,0 4,0 15,0 5,0 20 6,0 27 9,0 40 12,0 63 18,0 97 26,0

Окончание табл. 11.1

Номинальные размеры,

мм

К в а л и т е т ы

9

10

11

12

13

14

15

16

17

м к м

1Т d 1Т d 1Т d 1Т d 1Т d 1Т d 1Т d 1Т d 1Т d До 3 25 6 40 8 60 12 100 20 140 30 250 50 400 80 600 120 1000 200 Св. 3 до 6 30 8 48 10 75 16 120 30 180 40 300 60 480 100 750 160 1200 240 Св.6 до 10 36 9 58 12 90 18 150 30 220 50 360 80 580 120 900 200 1500 300 Св.10 до 18 43 10 70 14 110 30 180 40 270 60 430 90 700 140 1100 240 1800 380 Св.18 до 30 52 12 84 18 130 30 210 50 330 70 520 120 840 180 1300 280 2100 440 Св.30 до 50 62 16 100 20 160 40 250 50 390 80 620 140 1000 200 1600 320 2500 500 Св.50 до 80 74 18 120 30 190 40 300 60 460 100 740 160 1200 240 1900 400 3000 600 Св.80 до 120 87 20 140 30 220 50 350 70 540 120 870 180 1400 280 2200 440 3500 700 Св.120 до 180 100 30 160 40 250 50 400 80 630 140 1000 200 1600 320 2500 500 4000 800 Св.180 до 250 115 30 185 40 290 60 460 100 720 160 1150 240 1850 380 2900 600 4600 1000 Св.250 до 315 130 30 210 50 320 70 520 120 810 180 1300 260 2100 440 3200 700 5200 1100 Св.315 до 400 140 40 230 50 360 80 570 120 890 180 1400 280 2300 460 3600 800 5700 1200 Св.400 до 500 155 40 250 50 400 80 630 140 970 200 1550 320 2500 500 4000 800 6300 1400
Читайте также:  Измерение интенсивности рассеянного света

Примечание. Разрешается увеличение допускаемой погрешности измерения при уменьшении размера, учитывающего это увеличение, а также в случае разделения на размерные группы для селективной сборки.

Таблица 11.2

C/IT

C/IT

Амет (s) m n
1,6 3,0 5,0 8,0 0,37-0,39 0,87-0,90 1,60-1,70 2,60-2,80 0,70-0,75 1,20-1,30 2,00-2,25 3,40-3,70 0,01 0,03 0,06 0,10 10,0 12,0 16,0 3,10-3,50 3,75-4,11 5,00-5,40 4,50-4,75 5,40-5,80 7,80-8,25 0,14 0,17 0,25

Примечание.Первые значения m и n соответствуют закону нормального распределения погрешности измерения, вторые – закону равной вероятности. При неизвестном законе распределения погрешности измерения значения m и n можно определять как среднее из приведенных значений.

Пример. Выбрать универсальные измерительные средства для измерения диаметра отверстия Æ 100Н8, диаметра вала Æ 100f7 и длины вала l = 80 мм по среднему классу точности.

Решение

1. Определяем предельные отклонения и допуски на размеры 100Н8 и Æ100f7 по табл. А.1, А.2 приложения А или по ГОСТ 25347-82 х и заносим в табл. 11.3. По ГОСТ 25670-83 для длины вала l = 80 с неуказанными предельными отклонениями принимаем средний класс точности с полем допуска ± t2/2. Согласно табл. К.1 приложения К определяем, что ± t2/2 = ±0,3 мм и заносим в табл. 11.3.

Источник

Последовательность выбора средства измерения

Последовательность выбора средства измерения рассмотрим на примерах.

3.1. Требуется выбрать средство измерения для контроля вала диаметром Ø = 45-0,025 мм.

Выбираем способ выбора средства измерения по коэффициенту уточнения.

Определяем половину допуска размера: мкм.

Среднее значение коэффициента уточнения: .

Предел основной допускаемой погрешности средства измерения по формуле (5.3): мкм.

Из таблицы приложения 3 видно, что предел, наиболее близкий к расчетному, имеет рычажный микрометр: мкм.

3.2. Требуется выбрать средство измерения для контроля коренной шейки коленчатого вала двигателя Ø = 75,05-0,02 мм.

Выбираем способ выбора средства измерения по коэффициенту уточнения.

По ГОСТ 25347-82 [14] находим, что при допуске = 20 мкм и размере от 50 до 80 мм, допускаемая погрешность измерений 5 мкм (табличный допуск равен 19 мкм, что соответствует 6-му квалитету).

Читайте также:  Как измерить качество бетона

По приложению 3 выбираем, что наиболее подходит рычажная скоба с ценой деления 2 мкм, имеющая в указанном диапазоне измерений предельное значение погрешности, равное 4 мкм.

3.3. При контроле вала диаметром Ø = 18-0,016 мм вероятность пропуска брака не должна превышать = 0,045. Законы распределения размера и погрешности неизвестны. Выбрать средство измерения для контроля.

Выбираем способ выбора средства измерения по принципу безошибочности контроля.

Поскольку законы распределения контролируемого параметра неизвестны, выбираем композицию законов: нормальный – для параметра, равномерный – для погрешности. Тогда по табл. 5.2 находим значение коэффициента уточнения = 1,70, а по формуле (5.3) имеем, что при мкм:

мкм.

По приложению 3 выбираем соответствующее средство измерения – рычажную скобу с ценой деления 2 мкм.

4. Контрольные вопросы:

1. Какие показатели следует учитывать при выборе средства измерения?

2. Назовите основные способы выбора средств измерений.

3. Что принято называть вероятностью ошибки первого и второго рода?

4. Объясните термин «квалитет».

5. Какую величину называют «относительной погрешностью метода измерения»?

5. Задание для самостоятельной работы.

Выбрать средство измерения контрольного образца не менее чем двумя способами (по индивидуальному заданию).

Источник

Выбор средств измерений

Для контроля вала(4а,5б):

[Δ] = 10 мкм – допускаемая погрешность

IT = 43 мкм – допуск IT

– микрометр гладкий с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере (микрометр при работе находится в стойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук оператора).

Температурный режим – 5 о С.

Предельная погрешность измерения – 5 мкм.

Предельная погрешность измерения – 12 мкм.

Т.к. Δси=12 мкм > Δ=10 мкм, то данное средство измерения не подходит.

Рис. 3.2 – Скоба индикаторная СИ 100 ГОСТ – 11098-75

ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТВЕРСТИЯ(5в,6а,7а,9а,11,12):

[Δ] = 7 мкм – допускаемая погрешность

IT = 27 мкм – допуск IT

5в – Нутромер индикаторный (НИ)

с ценой деления деления устройства 0,01мм

Используемое перемещение стержня – 0,03 мм.

Температурный режим – 3 о С.

Предельная погрешность измерения – 5 мкм.

Т.к. Δси=5 мкм > Δ=7 мкм, то данное средство измерения не подходит.

– нутромеры индикаторные (НИ) при замене отсчётного устройства измерительной головки (ИГ) с ценной деления 0,001мм (рисунок3.3).

Используемое перемещение измерительного стержня 0,1мм.

Средства установки – концевые меры длины 1 класса или установочные кольца (до 160 мм),

Шероховатость поверхности отверстий Ra=1,25мкм.

Температурный режим – 2 о С.

Предельная погрешность измерения – 5,5мкм.

Т.к. Δси=5,5 мкм > Δ=7 мкм, то данное средство измерения не подходит.

—нутромеры с ценой деления отсчётного устройства 0,001мм и 0,002мм

Используемое перемещение измерительного стержня — 0,1мм.

Средства установки: концевые меры длины 1 класса с боковинами или установочные кольца (до 160мм).

Шероховатость поверхности отверстий Ra,—1,25 мкм

Температурный режим о С для диапазона измеряемых размеров от 3 до 120 мм — 3

Предельная погрешность измерения δ = 5 мкм.

Т.к. Δси=5 мкм > Δ=7 мкм, то данное средство измерения не подходит.

Рис. 3.3. Нутромер индикаторный

9а –головки рычажно – зубчатые (2ИГ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения ±1 мм с настройкой по концевым мерам длины на любое деление.

Используемое перемещение стержня – ±1 мм.

Класс применяемых концевых мер – 3.

Температурный режим – 5 о С.

Предельная погрешность измерения – 3,5 мкм.

Установочные узлы (ГОСТ 10197-70) – штативы и стойки с диаметром

Т.к. Δси=3,5 мкм > Δ=7 мкм, то данное средство измерения не подходит.

11 – микроскоп инструментальный (большая модель)

Предел измерения – до 150мм.

Температурный режим – 5 о С.

Предельная погрешность измерения – 10мкм.

Т.к. Δси=10 мкм > Δ=7 мкм, то данное средство измерения подходит.

12 – микроскоп универсальный измерительный (с использованием штриховой головки)

Предел измерения – до 200мм.

Температурный режим – 2 о С.

Предельная погрешность измерения – 7мкм.
Т.к. Δси=7 мкм = Δ=7 мкм, то данное средство измерения подходит.

Читайте также:  Счетчик измерения количества газа

4. Выбор, обоснование и расчёт посадок подшипников качения

В соответствии с заданием задан подшипник 311 ГОСТ 8338-81 подшипник шариковый радиальный однорядный с размерами:

· номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника d = 55 мм;

· номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца D = 120 мм;

· номинальная ширина подшипника B = 29 мм;

· номинальная высота монтажной фаски r = 3 мм.

Выбираем посадки внутреннего кольца подшипника на вал и наружного кольца в корпус.

Вращающим элементом в узле является вал, поэтому внутреннее кольцо подшипника нагружено циркуляционно, и во избежание проскальзывания кольца относительно вала необходимо выбрать посадку с натягом.

Наружное кольцо подшипника установлено в корпус неподвижно, испытывает местное нагружение, и поэтому необходимо выбрать посадку с зазором.

По ГОСТ 3325-85 табл.1,2:

Предлагаемые посадки внутреннего кольца на вал: , , , .

Выбираем посадку Ø55 L0/k6.

Предлагаемые посадки наружного кольца в корпус: , , , , .

Выбираем посадку Ø120 H7/l0.

Определяем предельные отклонения среднего диаметра отверстия и среднего диаметра наружной цилиндрической поверхности:

Верхнее отклонение ES = 0,

Нижнее отклонение EI = -15 мкм;

Наибольший предельный диаметр отверстия L0max = L0 + ES = 55+0 = =55,000 мм,

Наименьший предельный диаметр отверстия L0min = L0 + EI = 55+(-0,015)= = 54,985 мм.

Верхнее отклонение es = 0,

Нижнее отклонение ei = -15 мкм;

Наибольший предельный диаметр вала

l0max = l0 + es = 120+0 = 120,000 мм,

Наименьший предельный диаметр вала

l0min = l0 + ei = 120+(-0,015) =119.985 мм.

Определяем предельные отклонения и размеры вала Ø55k6:

Допуск на вал IT = 19 мкм,

Нижнее отклонение ei = +2 мкм,

Верхнее отклонение es = IT + ei = 19+2 = 21 мкм;

Наибольший предельный диаметр вала dmax = d + es = 55+0,021 = 55,021 мм,

Наименьший предельный диаметр вала dmin = d + ei = 55+0,002 = 55,002 мм.

Строим схему расположения полей допусков сопряжения Ø55 L6/k6

Рис. 4.1 Схема расположения полей допусков посадки с натягом сопрягаемых деталей

Определяем предельные натяги в посадке:

Определяем предельные отклонения отверстия Ø120H7:

Нижнее отклонение EI = 0,

Верхнее отклонение ES = IT + EI = 35+0 = 35 мкм;

Наибольший предельный диаметр отверстия Dmax = D + ES = 120+0,035 = =120,035 мм,

Наименьший предельный диаметр отверстия Dmin = D + EI = 120+0 =

Строим схему расположения полей допусков сопряжения Ø120 H7/l6

Рис. 4.2. Схема расположения полей допусков посадки с зазором сопрягаемых деталей

Опредедяем предельные зазоры в посадке:

Расчёт на заклинивание:

Для проверки в подшипнике качения радиального зазора рассчитаем увеличение зазора в посадке. Для этого проводят расчёт эффективного натяга для кольца, которое испытывает циркуляционное нагружение:

Nэф. =0,85·Nср. =0,85·0,019=0,01615 мм

Затем определяем диаметральную деформацию беговой дорожки кольца

∆d1 = Nэф.(d/d) =0,01615 (55/71.25) = 0,0125 мм

Приведенный внутренний диаметр кольца d =d+(D-d)/4 = 55+(120-55)/4 =71.25 мм

Тогда зазор в подшипнике Grпос после посадки с натягом

Gпос = Gr ср. — ∆d1 = 18 – 11.48 = 6.52 мкм

Среднее значение предельного зазора Gr ср. = (Gr min+ Gr max)/2 = (8+28)/2 =18

По ГОСТ 24810-81определяем:

минимальное значение предельного зазора Gr min =8 мкм

максимальное значение предельного зазора Gr max =28 мкм

Заклинивание не произойдёт, так как Gr пос не превышает Gr max

Требования, проставляемые на чертежах вала под посадочную поверхность подшипника:

— посадочной поверхности вала под кольцо подшипника Ra=0,63 мкм;

— торцовой поверхности корпуса заплечника Ra=2,5 мкм и заплечника вала Ra=1,25 мкм;

— посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника Ra=1,25 мкм

Допуск круглости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника – 5,0 мкм;

Допуск профиля продольного сечения посадочной поверхности вала под кольцо подшипника – 5,0 мкм;

Допуск круглости посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника – 9 мкм;

Допуск профиля продольного сечения посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника – 9 мкм.

Допуск торцевого биения заплечиков вала – 19 мкм;

Допуск торцевого биения заплечиков корпуса – 35 мкм.

Допуск радиального биения поверхности вала под кольцо подшипника-16мкм

Источник