Розрахунок параметрів посадки і калібрів для перевірки отвору і валу

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
Державна освітня установа вищої НАУКИ
Тульський Державний Університет
КАФЕДРА ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ І МЕТРОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ
Курсова робота з метрології, стандартизації і сертифікації
Тула 2006

Анотація.
У процесі виконання курсової роботи були розраховано параметри посадки, написані всі види відхилень розмірів на конструкторських та робочих кресленнях, розраховані калібри для перевірки отвору і валу. Також проведені розрахунки розмірного ланцюга, в процесі яких вирішується завдання досягнення заданої точності замикаючого розміру. Ці розрахунки були проведені методом повної взаємозамінності і теоретико-імовірнісним методом. У третій частині курсової роботи була розглянута обробка результатів багаторазових вимірювань з допомогою закону розподілу ймовірності.

ЗМІСТ.
Анотація
Частина 1.Расчет параметрів посадки і калібрів для перевірки отвору і валу.
1.Отклоненія отвору і валу. Схема розташування полів допусків посадки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
2. Граничні розміри ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 4
3. Допуски отвору і валу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
4. Зазори ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
5. Середній зазор ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
6. Допуск зазору (посадки) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .. 5
7. Позначення граничних відхилень розмірів на кресленнях конструкторських ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .5
8. Позначення розмірів на робочих кресленнях ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
9. Розрахунок калібрів для перевірки отвору і валу. Схема розташування полів допусків калібрів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
Часть2.Расчет складальних розмірних ланцюгів методом повної взаємозамінності і теоретико-імовірнісним методом.
1. Знаходження допусків і відхилень складових розмірів методом повної взаємозамінності. Пряма задача ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 9
2. Знаходження граничних значень замикаючого розміру методом повної взаємозамінності. Зворотній завдання ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 12
3. Знаходження допусків і відхилень складових розмірів теоретико-імовірнісним методом. Пряма задача ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .13
4. Знаходження граничних значень замикаючого розміру теоретико-імовірнісним методом. Зворотній завдання ... ... ... ... ... ... ... ... ... .................... 16
Частина 3. Обробка результатів багаторазових вимірювань.
1. Визначення середнього арифметичного і стандартного відхилень для даних ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2. Перевірка на наявність або відсутність промахів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .18
3. Побудова гістограми та перевірка гіпотези про вид закону розподілу ймовірності ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .18
4. Перевірка нормальності закону розподілу за критерієм Пірсона ... .. 20
5. Побудова теоретичної кривої щільності імовірності ... ... ... .. ... .... 21
5. Подання результату у вигляді довірчого інтервалу ... ... ... ... ... .. 21
Список використаної літератури.

Частина 1
Розрахунок параметрів посадки і калібрів для перевірки отвору і валу
Розрахувати параметри посадки ø 40 H7/d8; написати всі види позначення граничних відхилень розмірів на конструкторських і робочих кресленнях; розрахувати калібри для перевірки отвори валу заданої посадки.
1. Відхилення отвору і валу по ГОСТ 25347-82:
ES = +25 мкм, es =- 80 мкм
EI = 0; ei = -119 мкм
SHAPE \ * MERGEFORMAT
H7
d8

Рис.1. Схема розташування полів допусків посадки
2. Граничні розміри:
мм;
мм;
мм;
мм;
3. Допуски отвору і валу:
мм;
мм;
або
мм;
мм.
4. Зазори:
мм;
мм
або
мм;
мм.
5. Середній зазор:
мм.
6. Допуск зазору (посадки)
мм
або
мм.
7. Позначення граничних відхилень розмірів на конструкторських кресленнях:
а) умовне позначення полів допусків

б) числові значення граничних відхилень:

в) умовне позначення полів допусків і числових значень граничних відхилень:

8. Позначення розмірів на робочих кресленнях:

9. Розрахунок калібрів для перевірки отвору і валу.
Допуски і відхилення калібрів за ГОСТ 24853-81:
а) для калібрів-пробок
Z = 3,5 мкм, Y = 3 мкм, H = 4 мкм;
б) для калібрів-скоб
Z 1 = 6 мкм, Y 1 = 5 мкм, H 1 = 7 мкм;
SHAPE \ * MERGEFORMAT

H7
d8

Рис. 2 Схема розміщення полів допусків калібрів
Калібри для перевірки отвори
Пробка ПР
Виконавчий розмір пробки ПР:
мм;
Средневероятному знос мкм;
мкм;
Знос пробки робочим допустимо до розміру:
мм;
Знос пробки цеховим контролером допустимо до розміру:
мм;
Пробка НЕ
Виконавчий розмір пробки НЕ:
мм;
Калібри для перевірки валу
Скоба ПР
Виконавчий розмір скоби ПР:
мм;
Средневероятному знос мкм;
мкм;
Знос скоби робочим допустимо до розміру:
мм;
Знос скоби цеховим контролером допустимо до розміру:
мм;
Скоба НЕ
Виконавчий розмір скоби НЕ
мм;

Частина 2
«Розрахунок складальних розмірних ланцюгів методом повної взаємозамінності і теоретико-імовірнісних методом»
№ 1. Призначити допуски і відхилення складових розмірів з таким розрахунком, щоб забезпечити значення останнього у розміру, рівне мм.
Розрахунок провести методом повної взаємозамінності.
На деталі, що входять в складальний комплект, призначені наступні значення номінальних розмірів: мм; мм; мм; мм; ;
1. Згідно з завданням маємо:
мм;
мм;
мм;
мм;
мм.
2. Складемо графік розмірної ланцюга:
SHAPE \ * MERGEFORMAT
3. Складемо рівняння розмірного ланцюга:
;

4. Зробимо перевірку правильності призначення номінальних значень складових розмірів:

Оскільки за умовою задачі , Отже, номінальні розміри призначені правильно.
5. Здійснимо ув'язку допусків, для чого, виходячи з величини , Розрахуємо допуски складових розмірів.


6. За додатком 1 встановлюємо, що отримане значення більше прийнятого для квалітету 10, але менше, ніж для квалітету 11.
Встановимо для всіх розмірів допуски по 11 квалітету, тоді:
мм, мм, мм, мм, мм.
7. Зробимо перевірку правильності призначення допусків складових розмірів:
мм.
Отримана сума допусків перевищує заданий допуск замикаючого розміру на величину рівну 0,03 мм , Що складає 5% від . Отже допуски можна залишити без зміни.
8. Здійснимо ув'язку середніх відхилень, для чого приймемо наступний характер розташування полів допусків складових розмірів.
мм.
мм,
мм,
мм.
Зведемо дані для розрахунку в таблицю 1.

Таблиця розрахункових даних
Таблиця 1
Позначення
розміру
Розмір





+1
-0,045
-0,045


-1
0
0


-1
0
0


+1
-0,045
-0,045


+1
-0,8
-0,8
мм.
Зробимо ув'язку за рахунок середнього відхилення , Прийнятого як ув'язувальні.
мм.
Граничні відхилення :
мм;
мм.
Таким чином, мм.
№ 2. Знайти граничні значення останнього у розміру при значеннях складових розмірів, отриманих в результаті рішення прикладу № 1. Розрахунок провести методом повної взаємозамінності.
Зведемо дані для розрахунку в таблицю 2.
Таблиця розрахункових даних
Таблиця 2
Позначення
розміру
Розмір









+1
8
+1,345
0,09
+8
+1,345
0,09


-1
20
0
0,13
-20
0
0,13


-1
40
0
0,16
-40
0
0,16


+1
8
-0,045
0,09
+8
-0,045
0,09


+1
44
-0,8
0,16
+44
-0,8
0,16
1.Номінальное значення останнього у розміру:
мм.
2. Середнє відхилення замикаючого розміру:
мм.
3.Допуск замикаючого розміру:
мм.
Граничні відхилення замикаючого розміру
мм.
мм.
Порівнюємо отримані результати з заданими
,

Оскільки умови вони не виконуються, то здійснимо перевірку допустимості розрахункових значень:


Отримані значення не перевищують встановлених 10%, отже, зміни граничних відхилень складових розмірів не потрібно.
№ 3. Призначити допуски і відхилення складових розмірів із таким розрахунком, щоб забезпечити значення останнього у розміру, рівне мм.
Розрахунок зробити імовірнісним методом, виходячи з допустимого відсотку браку на складанні, рівного 0,27%.
На деталі, що входять в складальний комплект, призначені наступні значення номінальних розмірів: мм; мм; мм; мм, .
1. Згідно з завданням маємо:
мм;
мм;
мм;
мм;
мм.
2. Складемо графік розмірного ланцюга:
SHAPE \ * MERGEFORMAT
3. Складемо рівняння розмірного ланцюга:
;

4. Зробимо перевірку правильності призначення номінальних значень складових розмірів:

Оскільки за умовою задачі , Отже, номінальні розміри призначені правильно.
5. Здійснимо ув'язку допусків, для чого, виходячи з величини , Розрахуємо допуски складових розмірів.


6. За додатком 1 встановлюємо, що отримане значення більше прийнятого для квалітету 12, але менше, ніж для квалітету 13.
Встановимо для всіх розмірів допуски по 12 квалітету, тоді:
мм, мм, мм, мм, мм.
7. Зробимо перевірку правильності призначення допусків складових розмірів:
мм.
Отримана сума допусків виявилася менше заданого допуску замикаючого розміру на величину рівну 0,045 мм . Для того, щоб повністю використовувати заданий допуск замикаючого розміру, посилимо допуск розміру А 1 і знайдемо його:

Звідки T 1 = 0,24 мм.
8. Здійснимо ув'язку середніх відхилень. Ув'язку будемо проводити за рахунок середнього відхилення розміру А 1, прийнятого як ув'язувальні.
Приймемо наступний характер розташування полів допусків складових розмірів: мм,
мм,
мм,

мм.
Зведемо дані для розрахунку в таблицю 3.
Таблиця розрахункових даних
Таблиця 3
Позначення
розміру
Розмір








8
+1

0,24
+0,2
0,024




-1
0
0,21
0
0
0
0


-1
0
0,25
0
0
0
0


+1
-0,075
0,15
+0,2
0,015
-0,06
-0,06


+1
-0,125
0,25
+0,2
0,025
-0,1
-0,1
Знайдемо середні відхилення розміру А 1:              
; мм.
Граничні відхилення А 1:
мм;
мм.
Таким чином, мм.
№ 4. Знайти граничні значення останнього у розміру при значеннях складових розмірів, отриманих в результаті прикладу № 3. Розрахунок зробити імовірнісним методом, виходячи з допустимого відсотку браку на складанні, рівного 0,27%.
Зведемо дані для розрахунку в таблицю 4.
Таблиця розрахункових даних
Таблиця 4
Позначення
Розміру
Розмір











+1
0,636
0,24
+0,2
0,024
0,66
0,66
0,24
0,0576


-1
0
0,21
0
0
0
0
0,21
0,0441


-1
0
0,25
0
0
0
0
0,25
0,0625


+1
-0,075
0,15
+0,2
0,015
-0,06
-0,06
0,15
0,0225


+1
-0,125
0,25
+0,2
0,025
-0,1
-0,1
0,25
0,0625
1.Номінальное значення останнього у розміру:
мм.
2. Середнє відхилення замикаючого розміру:
мм.
3.Допуск замикаючого розміру:
мм.
4.Предельние відхилення замикаючого розміру
мм.
мм.
5.Сравніваем отримані результати з заданими


Отже, зміни граничних відхилень складових розмірів не потрібно.

Частина 3
«Обробка результатів багаторазових вимірювань»
У таблиці 1 наведені 100 незалежних числових значень результату вимірювання. Перевірити гіпотезу про нормальність розподілу ймовірності результатів вимірювання. Записати результат у прийнятій формі, виходячи з рівня довірчої ймовірності Р = 0,98. Уявити два варіанти довірчого інтервалу - для нормального і для невідомого закону розподілу ймовірності середнього арифметичного значення вимірюваної величини.
Таблиця 1.
30,36
29,99
30,41
30,08
30,17
30,30
30,10
30,33
30,43
30,19
30,38
29,90
29,94
30,32
30,35
30,48
30,32
30,19
30,24
29,84
30,08
30,02
30,09
30,02
30,37
30,14
30,25
30,10
30,15
30,13
29,93
30,00
30,32
30,24
30,14
30,31
30,28
30,22
30,12
30,19
30,10
30,24
30,16
30,17
30,23
30,00
30,13
30,02
30,34
30,16
29,88
30,30
30,17
30,15
30,17
30,13
30,29
30,26
30,35
30,18
30,48
30,02
30,20
30,11
30,37
29,97
29,97
30,00
30,09
30,35
30,18
30,29
29,88
30,15
30,29
30,12
30,19
30,31
30,13
30,25
30,19
30,13
29,88
30,37
30,24
30,10
30,07
30,00
30,14
30,22
30,09
30,22
30,22
30,07
30,14
29,83
30,01
29,96
30,22
30,15
1. Визначимо середнє арифметичне і стандартне відхилення для даних таблиці 1:


2. За допомогою правила «трьох сигм» перевіряємо наявність або відсутність промахів.


Таким чином, жоден з результатів не виходить за межі інтервалу , Отже, з імовірністю 0,9973 гіпотеза про відсутність грубих похибок приймається.
3. Побудова гістограми і висунення гіпотези про вид закону розподілу ймовірності.
Для того щоб побудувати гістограму, необхідно результати окремих вимірювань розташувати в так званий варіаційний ряд за зростанням їх чисельних значень.
Ділянка осі абсцис, на якому розташовується варіаційний ряд значень фізичної величини, розбивається на k однакових інтервалів . При виборі числа інтервалів слід дотримуватися наступних рекомендацій:
Число вимірювань «n»
Число інтервалів «k»
40-100
7-9
100-500
8-12
500-1000
10-16
1000-10000
12-22
Тоді:

Початок першого інтервалу вибирається таким чином, щоб це значення виявилося менше, ніж мінімальний результат варіаційного ряду. Останній інтервал повинен покривати максимальне значення ряду. Виберемо початок першого інтервалу в точці 29,87, тоді кінець останнього (9-го) інтервалу опиниться в точці 30,5.
Потім для кожного інтервалу підраховується кількість результатів m i, потрапили в даний інтервал і визначається

Якщо в інтервал потрапляє менше п'яти спостережень, то такі інтервали об'єднують з сусідніми, відповідно змінюється і параметр .
початок закінчення кол-во збігів m i
- Перший інтервал складає 29,87 до 29,94 6
- Другий інтервал складає 29,94 до 30,01 вересня
- Третій інтервал складає 30,01 до 30,08 серпня
- Четвертий інтервал складає 30,08 до 30,15 1922
- П'ятий інтервал складає 30,15 до 30,22 1917
- Шостий інтервал складає 30,22 до 30,29 12
- Сьомий інтервал складає 30,29 до 30,36 1913
- Восьмий інтервал складає 30,36 до 30,43 6
приймемо m = 8
- Дев'ятий інтервал складає 30,43 до 30,50 2
Так, у нашому прикладі поєднуються два останніх інтервалу, їх ширина стає рівною 0,14. Загальне число інтервалів стає рівним 8.
Результати вироблених обчислень заносяться в першу половину таблиці 2, а потім будується сама гістограма (рис.1).
Визначаємо для кожного з інтервалів.
; ; ; ; ; ; ;
Побудуємо гістограму
Рис.1
З вигляду гістограми на рис. 1 можна зробити припущення про те, що ймовірність результату вимірювання підпорядковується нормальному закону. Перевіримо правдивість цієї гіпотези.
4. Перевірка нормальності закону розподілу за критерієм Пірсона.
Для розрахунку критерію Пірсона необхідно знати емпіричні частоти і теоретичні ймовірності для кожного інтервалу . Для розрахунку ймовірностей використанні функції Лапласа:

Значення X 1 і X 2 відповідають початку і кінця інтервалу. Для кожного з цих значень розраховуємо відносний довірчий інтервал t, а потім з таблиць функції Лапласа знаходимо відповідні значення цієї функції і .
Розрахуємо значення відносного довірчого інтервалу t для кожного з інтервалів.
;
; ; З таблиці знайдемо
; ; ; ;
; ; ; ;
; ; ; ;
; ; ; ;
; ; ; ;
; ; ; ;
; ; ;
;
Визначимо значення P для кожного інтервалу:
; ; ; ; ; ; ;

Розрахуємо значення - Критерію для кожної інтервалу та сумарне значення :
; ; ; ; ; ; ;


Визначимо табличне (критичне) значення , Задавшись довірчою ймовірністю 0,98 і обчисливши за формулою число ступенів свободи:
; ; ;
Таким чином, з імовірністю 0,98 гіпотеза про нормальність розподілу ймовірності результату вимірювання приймається.
5. В тих же координатах, що і гістограма, слід побудувати теоретичну криву щільності ймовірності. Для цього розраховуємо значення щільності ймовірності для середини кожного інтервалу і відкладемо як ординати з середин відповідних інтервалів; отримані точки з'єднаємо плавною кривою, симетричною щодо математичного очікування (середнього арифметичного значення) (рис 1).
; ; ; ; ; ; ;
Результати обчислень
Таблиця 2
i
Інтервали
m i









1
29,87
29,94
6
0,857
-1,999
-1,524
-0,4767
-0,4357
0,041
0,88
2
29,94
30,01
9
1,286
-1,524
-1,049
-0,4357
-0,3531
0,0826
0,066
3
30,01
30,08
8
1,143
-1,049
-0,574
-0,3531
-0,2157
0,1374
2,398
4
30,08
30,15
22
3,143
-0,574
-0,098
-0,2157
-0,0398
0,1759
1,106
5
30,15
30,22
17
2,429
-0,098
-0,377
-0,0398
0,1480
0,1878
0,169
6
30,22
30,29
12
1,714
-0,377
0,852
0,1480
0,3023
0,1543
0,762
7
30,29
30,36
13
1,857
0,852
1,327
0,3023
0,4082
0,1059
0,548
8
30,36
30,43
6
0,571
1,327
2,277
0,4082
0,4887
0,0805
0,0003
9
30,43
30,50
2
6. Подання результату у вигляді довірчого інтервалу.
Визначимо стандартне відхилення середнього арифметичного за формулою:

Закон розподілу ймовірності для середнього арифметичного вважаємо нормальним, тоді довірчий інтервал визначається за виразом при довірчій ймовірності 0,98. Цьому значенню відповідає аргумент функції Лапласа t = 2,32.
;
;
Якщо закон розподілу ймовірності для середнього арифметичного вважаємо невідомим, то відносний довірчий інтервал розраховуємо відповідно до нерівністю Чебишева:
; ;
;
;
Як видно з порівняння результатів, невідомість закону розподілу ймовірності призводить до розширення довірчого інтервалу, тобто до збільшення дефіциту вимірювальною інформації.

Список використаної літератури.
1. Борискін, Соловйов, Бєлов, Якушенков. Методичний посібник «Розрахунок параметрів посадки і калібрів для перевірки отвору і валу» .- т; 1994.
2. Маліков А.Б., Аніхінова М.А. Методичний посібник «Розрахунок складальних розмірних ланцюгів методом повної взаємозамінності» .- т; 1994.
3. Борискін, Соловйов, Бєлов. Методичний посібник «Обробка результатів багаторазових вимірювань».
4. Конспект лекцій з курсу «Метрологія, стандартизація, сертифікація».
5. ГОСТ 25347-82.
6. ГОСТ 24853-81.
7. ГОСТ 14807-69 - ГОСТ 14827-69.
8. ГОСТ Р 50285-92 - ГОСТ Р 50288-92, ГОСТ 18369-73.
9. ГОСТ 14748-69 - ГОСТ 14752-69.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
225.2кб. | скачати

Схожі роботи:
Розрахунок валу і розробка конструкції валу
Розрахунок основних параметрів змінно-потокової лінії для ділянки великосерійного виробництва
Розрахунок посадок підшипників кочення валу ланцюгового транспортера
Визначення посадки для підшипника ковзання в умовах рідинного тертя Засоби вимірювання
Економічні дані для виготовлення ступеневої валу
Розрахунок параметрів гідроприводу
Розрахунок параметрів електропривода
Розрахунок технічних параметрів верстатів
Розрахунок основних параметрів складу
© Усі права захищені
написати до нас