Расчет точностных параметров соединений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра ”Стандартизация, метрология и информационные системы”

Курсовая работа

по дисциплине «Нормирование точности и технические измерения»

Тема «Расчет точностных параметров соединений»

Выполнил:

Шевлик В.В.

Проверил:

Минько Д.В.

Минск 2011 г.

Содержание

1. Задание 1. Расчёт посадок гладких цилиндрических сопряжений

1.1 Расчёт посадки в системе основного отверстия 85H6/s6

1.2 Расчёт посадки в системе основного отверстия 12Js8/h8

2. Задание 2. Выбор универсальных средств измерений для контроля размеров гладких цилиндрических поверхностей

3. Задание 3. Для сопряжения 12Js8/h8 построить схему расположения полей допусков калибров и контрольных калибров, рассчитать предельные и исполнительные размеры калибров, выполнить эскизы рабочих калибров

4. Задание 4. Выбор и расчёт посадок подшипников качения (подшипник 407, вид нагружения колец: внутреннее - циркуляционное, наружное - местное, режим работы тяжелый)

5. Задание 5. Расчёт допусков и посадок шпоночного соединения (диаметр вала d = 56 мм; длина шпонки l = 63 мм; вид соединения: свободное)

6. Задание 6. Расчет предельных значений показателей контрольного комплекса для зубчатой передачи (m = 2 мм, z = 52, точность 9-С)

6.1 Расчет предельных значений показателей контрольного комплекса

6.2 Приборы для контроля показателей контрольного комплекса

6.3 Рабочий чертеж зубчатого колеса

7. Рабочий чертеж вала

8. Измерение ускорения

Список литературы

Технические нормативные правовые акты

1. Задание 1. Расчёт посадок гладких цилиндрических сопряжений

Для гладких цилиндрических сопряжений 85H6/s6 и 12Js8/h8 построить схемы расположения полей допусков, рассчитать предельные размеры сопрягаемых деталей, зазоры (натяги) табличные и вероятные, допуск посадки, для переходных посадок - вероятность получения зазоров (натягов).

1.1 Расчёт посадки в системе основного отверстия 85H6/s6.

Рассчитываем предельные размеры отверстия 85H6.

По ГОСТ 25346-89 определяем:

- значения допуска IT6 = 22 мкм

- значение основного (нижнего) отклонения EI = 0 мкм.

Верхнее отклонение будет равно:

ES = EI + IT6 = 0 + 22 = +22 мкм.

Предельные размеры отверстия:

Dmin = D0 + EI = 85,000 + 0 = 85,000 мм;

Dmax =D0 + ES = 85,000 +0,022 = 85,022 мм.

Рассчитываем предельные размеры вала 85s6.

По ГОСТ 25346-89 определяем:

- значения допуска IT6 = 22 мкм

- значение основного (нижнего) отклонения ei = +71 мкм.

Верхнее отклонение будет равно:

es = ei + IT6 = 71 + 22 = +93 мкм.

Предельные размеры вала:

dmin = d0 + ei = 85,000 + 0,071 = 85,071 мм;

dmax = d0 + es = 85,000 + 0,093 = 85,093 мм.

Посадка в системе основного отверстия 85H6/s6 ? посадка с натягом.

Полученные предельные размеры деталей сопряжения заносим в таблицу 1.1.1.

Рассчитываем предельные значения натягов:

Nmax = dmax - Dmin = 85,093 - 85,000 = 0,093 мм;

Nmin = dmin - Dmax = 85,071 - 85,022 = 0,049 мм.

Таблица 1.1.1 Расчёт предельных размеров деталей сопряжения

Размер	IT, мкм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dmin (dmin), мм	Dmax (dmax), мм
Ш85Н6	22	22	0	85,000	85,022
Ш85s6	22	93	71	85,071	85,093

Средний натяг:

Ncp = (Nmax + Nmin)/2 = (0,093 + 0,049)/2 = 0,071 мм.

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей (рисунок 1.1.1).



Рисунок 1.1.1 Схема расположения полей допусков вала и втулки

Допуск посадки:

TS = ITD + ITd = 0,022 + 0,022 = 0,044 мм.

Принимаем, что и размеры вала, и размеры распорной втулки распределены по нормальному закону, и центр группирования каждого из размеров совпадает с координатой середины поля допуска. При нормальном распределении параметра 99,73% всех значений попадают в диапазон, ограниченный значением 6 стандартных отклонений (± 3у). Если мы примем, что данный диапазон равен допуску (Т = 6у), то на долю несоответствующих единиц продукции будет приходиться 0,27% деталей, что для условий машиностроительного производства является приемлемым. Следовательно, стандартное отклонение значений нормируемого параметра можно рассчитать по приближенной формуле как шестую часть допуска:

d = Тd/6,

D = ТD/6.

Тогда стандартное отклонение посадки получим путем геометрического суммирования стандартных отклонений размеров вала и втулки:

.

Так как натяг - разность между диаметрами втулки и вала, то при распределении размеров в партии деталей по нормальному закону сами натяги также будут распределены по нормальному закону. Центр группирования натягов будет соответствовать среднему значению натяга. Таким образом, предельные значения вероятных натягов можно получить как

Nmax.вер.= Ncp + 3S = 0,071 + 3 * 0,0052 = 0,087;

Nmin.вер.= Ncp - 3S = 0,071 - 3 * 0,0052 = 0,055.

Строим схему распределения вероятных зазоров сопрягаемых деталей (рисунок 1.1.2).

1.2 Расчёт посадки в системе основного отверстия 12Js8/h8

Рассчитываем предельные размеры отверстия Ш12Js8.

По ГОСТ 25346-89 определяем:

- значения допуска IT8 = 27 мкм

ES = EI = ± IT8/2 = ±13 мкм.

Предельные размеры отверстия:

Dmin = D0 + EI = 12,000 + (-0,013) = 11,987 мм;

Dmax = D0 + ES = 12,000 + 0,013 = 12,013 мм.

Рисунок 1.1.2 Схема распределения вероятных натягов сопрягаемых деталей

Рассчитываем предельные размеры вала Ш12h8.

По ГОСТ 25346-89 определяем:

- значения допуска IT8 = 27 мкм

- значение основного (верхнего) отклонения es = 0 мкм.

Нижнее отклонение будет равно:

ei = es - IT8 = -27 мкм.

Предельные размеры вала:

dmin = d0 + ei = 12,000 + (-0,027) = 11,973 мм;

dmax = d0 + es = 12,000 + 0,000 = 12,000 мм.

Посадка в системе основного отверстия 12Js8/h8 - переходная посадка.

Рассчитываем предельные значения табличных зазоров (натягов):

Dcp = (Dmax + Dmin)/2 = (12,013 + 11,987)/2 = 12,000 мм;

dcp = (dmax + dmin)/2 = (12,000 + 11,973)/2 = 11,9865 мм;

Smax = Dmax - dmin = 12,013 - 11,973 = 0,040 мм;

Nmax = dmax - Dmin = 12,000 - 11,987 = 0,054 мм;

Полученные предельные размеры деталей сопряжения заносим в таблицу 1.2.1.

Таблица 1.2.1 Расчёт предельных размеров деталей сопряжения.

Размер	IT, мкм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dmin (dmin), мм	Dmax (dmax), мм
12Js8	27	13	-13	11,897	12,013
12h8	27	0	-27	11,973	12,000

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей (рисунок 1.2.1).



Рисунок 1.2.1 Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей.

Допуск посадки:

T(S,N) = ITD + ITd = 0,033 + 0,021 = 0,054 мм.

Принимаем нормальный закон распределения размеров и рассчитываем предельные значения вероятных зазоров (натягов). В рассматриваемом сопряжении Dcp > dcp, поэтому в данном сопряжении будет большая вероятность возникновения зазоров.

Рассчитываем математическое ожидание и стандартное отклонение зазоров:

MS = Dcp - dcp = 12,0000 - 11,9865 = 0,0135 мм;

.

Рассчитаем предельные значения вероятных зазоров и натягов:

Smax.вер. = MS + 3(S,N) = 0,0135 + 3 * 0,0064 = 0,0327 мм;

Smin.вер. = MS - 3(S,N) = 0,0135 - 3 * 0,0064 = -0,0057 мм;

Nmax.вер = -Smin.вер. = -0,0057 мм.

При применении переходных посадок в сопряжениях возможны зазоры или натяги. Поэтому рассчитываем вероятность их получения. Для определения площади, заключённой между кривой Гаусса, выбранными ординатами и осью абсцисс, удобно использовать табулированные значения функции

,

где z = M/у.

В данном примере

х = MS = 13,5 мкм;

(S,N) = 6,4 мкм.

Тогда

z = MS/ (S,N) = 13,5/6,4 = 2,11;

Ф (z=2,11) = 0,4821 = 48,21 %

Таким образом, с учетом симметрии распределения (P" = 0,5), вероятность получения зазоров в сопряжении 12Js8/h8 составляет

Р(S) = 50 % + 48,21 % = 98,21 %.

Определим вероятность получения натягов, принимая что 0,9973 ? 1

Р(N) = 1,79 %.

Строим схему распределения вероятных зазоров сопрягаемых деталей (рисунок 1.2.2).

Рисунок 1.2.2 Распределение вероятных зазоров (натягов)

2. Задание 2. Выбор универсальных средств измерений для контроля размеров гладких цилиндрических поверхностей

Используем РД 50-98-86 «Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм».

По РД 50-98-86 определяем допустимую погрешность измерения ?, мкм , допуск IT, мкм, и рекомендуемые средства измерения.

Для контроля отверстия 12Js8 выбираем:

6а, 11, 12,

где [?] = 7 мкм - допускаемая погрешность;

IT = 27 мкм - допуск.

6а - Микрометры рычажные (МР и МРИ) с ценой деления 0,002 мм и 0,01 мм при установке на нуль по установочной мере и скобы рычажные (СР) с ценой деления 0,002 мм при настройке на нуль по концевым мерам длины при использовании на всем пределе измерения:

- при работе приборы находятся в руках;

- температурный режим = 5єС;

- вид контакта - любой;

- предельные погрешности измерения 4 мкм < [?];

- класс применяемых концевых мер 3.

11 - Индикаторы многооборотные (2МИГ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 2 мм:

- установочные узлы по ГОСТ 10197-70 - штативы;

- используемое перемещение измерительного стержня(в зависимости от варианта использования) - 2;

- класс применяемых концевых мер - 4;

- температурный режим = 5єС;

- предельные погрешности измерения 6 мкм < [?];

12 - Индикаторы многооборотные (1МИГ) с ценой деления 0,001 мм и пределом измерения 1 мм:

- установочные узлы по ГОСТ 10197-70 - штативы;

- используемое перемещение измерительного стержня(в зависимости от варианта использования) - 1;

- класс применяемых концевых мер - 2;

- температурный режим = 5єС;

- предельные погрешности измерения 3 мкм < [?];

Для контроля вала 12h8 выбираем :

4а, 5в, 6а, 9а,

[Д] = 7 мкм - допускаемая погрешность;

IT = 27 мкм - допуск.

4а - Микрометры гладкие (МК) с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на ноль по установочной мере:

- варианты использования - микрометры при работе находятся в руках;

- температурный режим = 5єС;

- предельные погрешности измерения 5 мкм < [?].

5в - Скобы индикаторные (СИ) с ценой деления 0,01 мм:

- скобы при работе находятся в стойке или обеспечивается надёжная изоляция от тепла рук оператора;

- вид контакта - плоскостный и линейчатый;

- температурный режим = 5єС;

- используемое перемещение измерительного стержня - 0,1 мм;

- предельные погрешности измерения 7 мкм = [?];

- класс применяемых концевых мер - 3 и 4.

6а - Микрометры рычажные (МР и МРИ) с ценой деления 0,002 мм и 0,01 мм при установке на нуль по установочной мере и скобы рычажные (СР) с ценой деления 0,002 мм при настройке на нуль по концевым мерам длины при использовании на всем пределе измерения:

- при работе приборы находятся в руках;

- температурный режим = 5єС;

- вид контакта - любой;

- предельные погрешности измерения 4 мкм < [?];

- класс применяемых концевых мер 3.

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

- установочные узлы по ГОСТ 10197-70 - штативы;

- используемое перемещение измерительного стержня - 0,1 мм;

- класс применяемых концевых мер - 3;

- температурный режим = 5єС;

- предельные погрешности измерения 3,5 мкм < [?].

3. Задание 3. Для сопряжения 12Js8/h8 построить схему расположения полей допусков калибров и контрольных калибров, рассчитать предельные и исполнительные размеры калибров, выполнить эскизы рабочих калибров.

Определяем предельные отклонения и размеры отверстия Ш12Js8 и вала 12h8 (таблица 1.2.1).

Строим схемы расположения полей допусков калибров для контроля отверстия и вала:

а) для отверстия Ш12Js8 - схема, приведенная в ГОСТ 24853-81 (чертеж 1);

б) для вала 12h8 - схема, приведенная в ГОСТ 24853-81 (чертеж 3);

В соответствии с выбранной схемой расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ш12Js8 определяем числовые значения параметров H, Z, Y (таблица 2 ГОСТ 24853-81):

H = 3 мкм - допуск на изготовление калибров;

Z = 4 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра;

Y = 4 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска отверстия.

Рассчитываем предельные (таблица 1 ГОСТ 24853-81) и исполнительные размеры калибров для контроля отверстия Ш12Js8.

Расчёт размеров непроходной стороны рабочей стороны скобы:

НЕmax = Dmax + H/2 = 12,013 + 0,003/2 = 12,0145 мм,

НЕmin = Dmax - H/2 = 12,013 - 0,003/2 = 12,0115 мм;

НЕисп = 12,0145- 0,003 мм

Расчёт размеров проходной стороны рабочей стороны скобы:

ПРmax = Dmin + Z + H/2 = 11,987 + 0,004 + 0,003/2 = 11,9925 мм,

ПРmin = Dmin + Z - H/2 = 11,987 + 0,004 - 0,003/2 = 11,9895 мм;

ПРизн = Dmin - Y = 11,987 - 0,004 = 11,983 мм;

ПРисп = 11,9925- 0,003 мм

ПРmax -H = 11,9925 -0,003 мм

НЕmax -H = 12,0145 -0,003 мм

Расчеты сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 Предельные и исполнительные размеры калибров-пробок

Обозначение калибра	Размер, мм
	наибольший	наименьший	изношенной стороны	исполнительный
ПР	11,9925	11,9895	11,983	11,9925 -0,003
НЕ	12,0145	12,0115	-	12,0145 -0,003

Строим схемы расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ш12Js8 (рисунок 3.1).



Рисунок 3.1 Схема расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ш12Js8

В соответствии со схемой расположения полей допусков калибров для контроля вала 12h8 определяем числовые значения параметров H1, Z1, Y1, Нр (таблица 2 ГОСТ 24853-81):

H1 = 5 мкм - допуск на изготовление калибров;

Z1 = 4 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра;

Y1 = 4 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска вала;

Нр = 2 мкм - допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.

Рассчитываем предельные (таблица 1 ГОСТ 24853-81) и исполнительные размеры калибров для контроля вала 12h8.

Расчёт размеров непроходной стороны рабочего элемента скобы:

НЕmax = dmin + H1/2 = 11,973 + 0,005/2 = 11,9755 мм;

НЕmin = dmin - H1/2 = 11,973 - 0,005/2 = 11,9705 мм;

НЕисп =11,9755+ 0,005 мм.

Расчёт размеров проходной стороны рабочего элемента скобы:

ПРmax = dmax - Z1 + H1/2 = 12,000 - 0,004 + 0,005/2 = 11,9985 мм;

ПРmin = dmax - Z1 - H1/2 = 12,000 - 0,004 - 0,005/2 = 11,9935 мм;

ПРизн. = dmax + Y1 =12,000 + 0,004 = 12,004 мм;

ПРисп = 11,9985+ 0,005 мм.

Расчёт размеров контрольного калибра для контроля износа непроходной стороны рабочего элемента скобы:

К-НЕmax = dmin + Hp/2 = 11,973 + 0,002/2 = 11,974 мм;

К-НЕmin = dmin - Hp/2 = 11,973 - 0,002/2 = 11,972 мм;

К-НЕисп = 11,974- 0,002 мм.

Расчёт размеров контрольного калибра для контроля проходной стороны рабочего элемента скобы:

К-ПРmax = dmax - Z1 + Hp/2 = 12,000 - 0,004 + 0,002/2 = 11,997 мм;

К-ПРmin = dmax - Z1 - Hp/2 = 12,000 - 0,004 - 0,002/2 = 11,995 мм;

К-ПРисп = 11,997- 0,002 мм.

Расчёт размеров контрольного калибра для контроля износа проходной стороны рабочей скобы:

К-Иmax = dmax + Y1 + Hp/2 = 12,000 + 0,004 + 0,002/2 = 12,005 мм;

К-Иmin = dmax + Y1 - Hp/2 = 12,000 + 0,004 - 0,002/2 = 12,003 мм;

К-Иисп = 12,005- 0,002 мм;

К-ПРmax-Hp = 11,997 -0,002 мм;

К-НЕmax -Hp = 11,994 -0,002 мм;

К-Иmax-Hp = 12,005 -0,002 мм;

ПРmax+H1 = 11,9985+0,005 мм;

НЕmax+H1 = 11,9755+0,005 мм.

Расчеты сводим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 Предельные и исполнительные размеры калибров-скоб и контрольных калибров

Обозначение калибра	Размер, мм
	наибольший	наименьший	изношенной стороны	исполнительный
ПР	11,9985	11,9935	12,004	11,9985+0,005
НЕ	11,9755	11,9705	-	11,9755+0,005
К-ПР	11,997	11,995	-	11,997 -0,002
К-НЕ	11,974	11,972	-	11,994 -0,002
К-И	12,005	12,003	-	12,005 -0,002

Строим схемы расположения полей допусков калибров для контроля вала 12h8 (рисунок 3.2).

цилиндрический сопряжения вал



Рисунок 3.2 Схема расположения полей допусков калибров для контроля вала 12h8 и контрольных калибров

Выполняем эскизы рабочих калибров для контроля отверстия 12Js8 (рисунок 3.3, а) и вала 12h8 (рисунок 3.3, б):

- калибры-пробки - по ГОСТ 14807 - ГОСТ 14826;

- калибры-скобы - по ГОСТ 18358 - ГОСТ 18369.



Рисунок 3.3 Эскизы рабочих калибров: а) калибр-пробка - для контроля отверстия; б) калибр-скоба - для контроля вала.

Требования к точности формы выбираем по таблице 2 ГОСТ 24853-81 в зависимости от квалитета точности:

- калибр-пробка - допуск 2 степени точности;

- калибр-скоба - допуск 2 степени точности.

Числовые значения допуска по ГОСТ 24643-81:

- калибр-пробка:

- допуск круглости 0,8 мкм;

- допуск профиля продольного сечения 1 мкм;

- калибр-скоба:

- допуск плоскостности 0,8 мкм;

- допуск параллельности 1,2 мкм.

Требования к шероховатости рабочих поверхностей по ГОСТ 2015-84:

- калибр-пробка: Ra = 0,08 мкм;

- калибр-скоба: Ra = 0,08 мкм.

4. Задание 4. Выбор и расчёт посадок подшипников качения (подшипник 407, вид нагружения колец: внутреннее - циркуляционное, наружное - местное, режим работы тяжелый)

Для подшипникового узла (подшипник 407, вид нагружения колец: внутреннее - циркуляционное, наружное - местное, режим работы тяжелый) выбрать и обосновать посадку по наружному и внутреннему диаметрам, построить схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей, рассчитать предельные размеры сопрягаемых деталей, зазоры (натяги), величину деформации кольца подшипника, выполнить эскизы сопрягаемых поверхностей вала (рисунок 4.1) и корпуса (рисунок 4.2).

Полная расшифровка подшипника 407:

07 (первая и вторая позиции) - условное обозначение диаметра подшипника качения. Диаметр подшипника качения равен 7*5= 35 мм.

4 (третья позиция ) - тяжелая серия по диаметру;

0 (четвертая позиция) - шариковый радиальный однорядный;

0 (пятая и шестая позиции) - основного конструктивного исполнения;

0 (седьмая позиция) - узкой серии ширин подшипников;

0 - степень точности подшипника качения;

0 - класс точности подшипника качения;

С - категория.



Рисунок 4.1 Эскиз сопрягаемой поверхности вала

Основные размеры подшипника (таблица 7 ГОСТ 8338-75):

- номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника d = 35 мм;

- номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца D = 100 мм;

- номинальная ширина подшипника B = 25 мм;

- номинальная радиус монтажной фаски r = 2,5 мм.



Рисунок 4.2 Эскиз сопрягаемой поверхности корпуса

Внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционное нагружение, т.к. вращается вал, следовательно, внутреннее кольцо подшипника на вал садится по посадке с натягом во избежание проскальзывания.

Наружное кольцо подшипника находится в корпусе неподвижно и испытывает местное нагружение, поэтому необходимо выбрать посадку с зазором. Режим работы подшипникового узла - тяжелый.

Для такого случая в ГОСТ 3325-85 рекомендуются поля допусков цапфы вала, сопрягаемой с кольцом подшипника качения, k6 и js6. Выбираем поле допуска k6, которое обеспечивает посадку с натягом. Также на основании рекомендаций стандарта выбираем поле допуска отверстия корпуса H7, обеспечивающее посадку с зазором. Предельные отклонения средних диаметров колец подшипников качения определяем по ГОСТ 520-2002, предельные отклонения вала и отверстия корпуса - по ГОСТ 25347-82. Полученные данные и результаты расчетов сводим в таблицу 4.1.

Для внутреннего кольца подшипника выбираем посадку: 35 L0/k6.

Для наружного кольца подшипника выбираем посадку: 100 H7/l0.

Таблица 4.1 Предельные размеры колец подшипников качения, цапфы вала и отверстия корпуса

Диаметр	ES(es), мкм	EI(ei), мкм	Dmax(dmax), мм	Dmin(dmin), мм
35L0/k6	Внутреннее кольцо подшипника	0	-12	35,000	34,988
	Вал	+18	+2	35,018	35,002
100H7/l0	Наружное кольцо подшипника	0	-15	100,000	99,985
	Отверстие	+35	0	100,035	100,000

Строим схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей подшипникового узла и рассчитываем зазоры и натяги (рисунки 4.3 и 4.4).

По dm (внутреннее кольцо):

- расчёт предельных табличных натягов:

Nmax = dmax - dm min = 35,018 - 34,988 = 0,030 мм = 30 мкм;

Nmin = dmin - dm max = 35,002 - 35,000 = 0,002 мм = 2 мкм;

- расчёт наиболее вероятностного натяга:

Ncp = (Nmax + Nmin)/2 = (30 + 2)/2 = 16 мкм.

По Dm (наружное кольцо):

- расчёт предельных табличных зазоров:

Smax = Dmax - Dm min = 100,035 - 99,985 = 0,050 мм = 50 мкм;

Smin = Dmin - Dm max = 100,000 - 100,000 = 0 мм;

- расчёт наиболее вероятностного зазора:

Scp = (Smax + Smin)/2 = (50 + 0)/2 = 25 мкм.

Производим проверку наличия в подшипнике качения радиального зазора, который уменьшается по причине натяга при посадке подшипника на вал. В расчетах принимаем среднее значение натяга и среднее значение зазора в подшипнике как наиболее вероятные.

Рисунок 4.3 Схема расположения полей допусков сопряжения 35L0/k6

Рассчитываем эффективный натяг для кольца, которое испытывает колебательное нагружение:

Nэфф = 0,85 * Nср = 0,85 * 16 = 13,6 мкм = 0,0136 мм.

Приведенный внутренний диаметр подшипника:

d0 = dm + (Dm - dm)/4 = 35,000 + (100,000 - 35,000)/4 = 51,25 мм;

Затем определяем диаметральную деформацию беговой дорожки внутреннего кольца при посадке с натягом:

Дd1 = Nэфф * (dm / d0 ) = 0,0136 * (35,000/51,250) = 0,0093 мм = 9,3 мкм,

По ГОСТ 24810-81 определяем предельные значения теоретических зазоров в подшипнике 407 до сборки (группа зазоров нормальная):

Gr min = 6 мкм;

Gr mах = 20 мкм.

Средний зазор в подшипнике 407 определяется как полусумма предельных теоретических зазоров:

Gr cp = (Gr min + Gr mах)/2 = (6 + 20)/2 = 13 мкм.

Gпос = Gr cp - Дd1 = 13 - 9,3 = 3,7 мкм.

Расчёт показывает, что при назначении посадки 35L0/k6 по внутреннему диаметру зазор в подшипнике качения после посадки будет положительным, т.е. заклинивание не произойдёт.

По таблице 8 ГОСТ 20226-82 принимаем значение диаметры заплечиков для установки подшипника da = 44 мм и Da = 90 мм.

По приложению 7 ГОСТ 3325-85 рассчитываем допуск соосности (принимаем нормальный радиальный зазор):

Tсоосн = 4 * В/10 = 4 * 25/10 = 10 мкм

Рисунок 4.4 Схема расположения полей допусков сопряжения 100N7/l0

5. Задание 5. Расчёт допусков и посадок шпоночного соединения (диаметр вала d = 56 мм; длина шпонки l = 63 мм; вид соединения: свободное)

Для шпоночного соединения (диаметр вала d = 56 мм; длина шпонки l = 63 мм; вид соединения: свободное) построить схемы расположения полей допусков, рассчитать предельные размеры и зазоры (натяги), выполнить эскизы конструктивных элементов шпоночного соединения на валу и во втулке (рисунок 5.4).

В зависимости от диаметра вала определяем основные параметры шпоночного соединения по ГОСТ 23360-78 (рисунок 5.1)

- ширина шпонки b = 16 мм;

- высота шпонки h = 10 мм;

- глубина впадины вала t1 = 6,0+0,2 мм;

- глубина впадины детали t2 = 4,3+0,2 мм;

Рисунок 5.1 Схема шпоночного соединения

Условное обозначение: Шпонка 16Ч10Ч63 ГОСТ 23360-78.

По условию задания вид соединения шпонки свободный.

По размеру b:

- паз вала B1 = 16H9

ES = +0,043 мм;

EI = 0 мм;

B1max = 16,000 + 0,043 = 16,043 мм;

B1min = 16,000 + 0 = 16,000 мм;

- ширина шпонки b2 = 16h9

es = 0 мм;

ei = - 0,043 мм;

b2max = 16,000 + 0 = 16,000 мм;

b2min = 16,000 - 0,043 = 15,957 мм;

- паз втулки B3 = 16D10

ES = +0,120 мм;

EI = +0,050 мм;

B3max = 16,000 + 0,120 = 16,120 мм;

B3min = 16,000 + 0,050 = 16,050 мм.

Строим схему расположения полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки (рисунок 5.2).



Рисунок 5.2 Схема расположения полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки

Рассчитываем табличные зазоры (натяги) по размеру b:

- соединение шпонки b2 = 16h9 с пазом вала B1 = 16H9:

S1max = B1max - b2min = 16,043 - 15,957 = 0,086 мм,

N1max = b2max - B1min = 16,000 - 16,000 = 0 мм;

- соединение шпонки b2 = 16h9 с пазом втулки B3 = 16D10

S2max = B3max - b2min = 16,120 - 15,957 = 0,163 мм,

N2max = b2max - B3min = 16,000 - 16,050 = -0,050 мм.

Расчёт шпоночного соединения по высоте шпонки h:

- глубина паза вала t1 = 6,0+0,2 мм;

t1max = 6,200 мм;

t1min = 6,000 мм;

- глубина паза втулки t2 = 4,3+0,2 мм;

t2max = 4,500 мм;

t2min = 4,300 мм.

- высота шпонки h = 10h11;

es = 0 мкм;

ei = -0,090 мкм;

hmax = h + es = 10,000 + 0 = 10,000 мм;

hmin = h + ei = 10,000 - 0,090 = 9,910 мм.

Определяем предельные зазоры в соединении:

Smax = t1max + t2max - hmin = 6,200 + 4,500 - 9,910 = 0,790 мм;

Smin = t1min + t2min - hmax = 6,000 + 4,300 - 10,000 = 0,300 мм.

Расчёт шпоночного соединения по длине шпонки:

- длина шпонки l = 63h14

es = 0 мм;

ei = - 0,740 мм;

lmax = l + es = 63,000 + 0 = 63,000 мм

lmin = l + ei = 63,000 - 0,740 = 62,260 мм

- длина паза вала L = 63H15

ES = +1,200 мм;

EI = 0 мм;

Lmax = L + ES = 63,000 + 1,200 = 64,200 мм;

Lmin = L + EI = 63,000 + 0 = 63,000 мм.

Smax = Lmax - lmin = 64,200 - 62,260 = 1,960 мм.

Строим схему расположения полей допусков шпоночного соединения по длине шпонки (рисунок 5.3).

Допуски расположения поверхностей паза:

Tпарал. = 0,6 * Tшп. = 0,6 * 0,043 = 0,026 мм,

где Тшп - допуск ширины шпоночного паза;

По ГОСТ 24643-81 принимаем Tпарал = 0,025 мм,

где Тпарал. - допуск параллельности;

Tсим = 4,0 * Tшп. = 4 * 0,043 = 0,172 мм. По ГОСТ 24643-81 принимаем Tсим. = 0,160 мм.

Шероховатость поверхности элементов шпоночного соединения по

ГОСТ 23360-78 (Приложение 2): Ra 3,2 мкм.

Параметр шероховатости дна шпоночного паза рекомендуется принимать равным Ra 6,3 мкм.



Рисунок 5.3 Схема расположения полей допусков шпоночного соединения по длине шпонки

а) б)

Рисунок 5.4 эскизы конструктивных элементов шпоночного соединения на валу (а) и во втулке (б)

6. Задание 6. Расчет предельных значений показателей контрольного комплекса для зубчатой передачи (m = 2 мм, z = 52, точность 9-С)

Для зубчатой передачи (m = 2 мм, z = 52, точность 9-С) рассчитать предельные значения показателей контрольного комплекса, представить схемы приборов для контроля показателей контрольного комплекса, выполнить рабочий чертеж зубчатого колеса.

6.1 Расчет предельных значений показателей контрольного комплекса

Зубчатая передача - трёхзвенный механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колёсами, образующими с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару. Зубчатые передачи применяются в разнообразных приборах и машинах - от миниатюрных часов до шагающих экскаваторов. Достоинствами зубчатых передач являются постоянство передаточного числа, отсутствие проскальзывания, большая несущая способность при сравнительно малых габаритах и массе, большая долговечность.

Зубчатые передачи предназначены для передачи крутящих моментов от ведущего вала ведомому при заданном соотношении угловых скоростей валов.

Для данного зубчатого колеса принят вид сопряжения С. Ему соответствуют допуск бокового зазора c и класс отклонения межосевого расстояния - IV.

Условное обозначение данного колеса: 9-С ГОСТ 1643-81.

Делительный диаметр зубчатого колеса:

d = m * z = 2 * 52 = 104 мм.

По ГОСТ 1643-81 выбираем показатели контрольного комплекса зубчатого колеса:

- по нормам кинематической точности задана 9-я степень точности:

Frr - радиальное биение зубчатого венца ? разность действительных предельных положений исходного контура в пределах зубчатого колеса (от его рабочей оси).

Fr = 71 мкм - допуск на радиальное биение зубчатого венца (таблица 6 ГОСТ 1643-81).

F''ir ? колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса ? разность между наибольшим и наименьшим действительными межосевыми расстояниями при двухпрофильном зацеплении измерительного зубчатого колеса с контролируемым зубчатым колесом при повороте последнего на полный оборот (рисунок 6.1.1).

Рисунок 6.1.1: I - один угловой шаг; II - кривая изменения измерительного межосевого расстояния; III - один оборот зубчатого колеса.

F''i = 90 мкм ? допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса (таблица 6 ГОСТ 1643-81).

- по нормам плавности работы передачи:

fPbr ? отклонение шага зацепления ? разность между действительным и номинальным шагами зацепления (рисунок 6.1.2).



Рисунок 6.1.2: I - номинальный шаг зацепления; II - действительный профиль зуба; III - номинальный профиль зуба; IV - действительный шаг зацепления.

fPb = ±26 мкм ? предельное отклонение шага зацепления (таблица 8 ГОСТ 1643-81).

fPtr ? отклонение шага ? дискретное значение кинематической погрешности зубчатого колеса при его повороте на один номинальный угловой шаг.

fPt = ±28 мкм ? предельное отклонение шага (таблица 8 ГОСТ 1643-81).

ff = 11 мкм ? допуск на погрешность профиля зуба (таблица 8 ГОСТ 1643-81).

- по нормам полноты контакта зубьев:

Fвr ? погрешность направления зуба ? расстояние между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцовом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба, соответствующая рабочей ширине зубчатого венца или полушеврона (рисунок 6.1.3).



Рисунок 6.1.3: I - действительная делительная линия зуба; II - номинальные делительные линии зуба; III - ширина зубчатого венца; IV - рабочая ось зубчатого колеса.

Fв = 28 мкм ? допуск на направление зуба (таблица 11 ГОСТ 1643-81).

Fkr ? суммарная погрешность контактной линии ? расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными контактными линиями, условно заложенными на плоскость (поверхность) зацепления, между которыми размещается действительная контактная линия на активной боковой поверхности (рисунок 6.1.4).

Рисунок 6.1.4: I - направление рабочей оси вращения колеса; II - номинальные контактные линии; III - действительная контактная линия; IV - границы активной поверхности зуба.

Fk = 56 мкм ? допуск на суммарную погрешность контактной линии (таблица 11 ГОСТ 1643-81).

- по нормам бокового зазора:

ECs = 90 мкм ? наименьшее отклонение толщины зуба - наименьшее предписанное уменьшение постоянной хорды, необходимое для обеспечения гарантированного бокового зазора (таблица 20 ГОСТ 1643-81).

TC = 140 мкм - допуск на толщину зуба (таблица 21 ГОСТ 1643-81).

Рассчитываем длину общей нормали:

EWms ? наименьшее отклонение средней длины общей нормали;

Отклонение EWms (слагаемое I) (таблица 16 ГОСТ 1643-81):

EWms = ?70 мкм;

Отклонение EWms (слагаемое II) (таблица 17 ГОСТ 1643-81):

EWms = ?18 мкм;

EWes = EWmsI + EWmsII = ?88 мкм.

Допуск на среднюю длину общей нормали:

TWm = 90 мкм (таблица 18 ГОСТ 1643-81);

EWei = EWms ? TWm= ?88 ? 90= ?178 мкм;

Расчёт длины общей нормали (Допуски и посадки. Справочник. В 2 ч./ В.Д.Мягков и др.Л.: Машиностроение, 1983. Ч.2. - 448с.):

W = W1 * m;

W1 ? длина общей нормали при m = 1 мм, б = 200, x = 0;

W1 = 16,965 мм.

При z = 52 zn = 6.

Радиальное биение диаметра вершин зубьев:

T r =0,6 * Fr =0,6 * 0,071=0,043 мм. Принимаем по ГОСТ 24643-81 Tr = 0,040 мм.

Ширину зубчатого венца b находим по формуле:

b = шb * m,

где шb - коэффициент ширины зубчатого венца. Принимая, что зубья колеса полированные, и в соответствие со степенью точности по условию, шb = 20.

b = 20 * 2 = 40 мм.

Торцевое биение торцов зубчатого колеса:

Tt = 0,5 * da * Fв/b = 0,5 * 104 * 0,028/40 = 0,036 мм.

Принимаем по ГОСТ 24643-81 Tt = 0,040 мм.

Допуск круглости и профиля продольного сечения посадочного отверстия:

Tкр.(Tпрод.сеч.) = 0,2 * ITD = 0,2 * 0,03=0,006 мм.

Принимаем по ГОСТ 24643-81 Tкр.(Tпрод.сеч.) = 0,006 мм.

Шероховатость посадочного отверстия:

Ra = 0,025 * ITD = 0,025 * 30 = 0,75 мкм.

Принимаем по ГОСТ 2789-73 Ra = 0,63 мкм.

Шероховатость по делительному диаметру зубчатого колеса:

Ra = 0,1 * ff = 0,1 * 11 = 1,1 мкм.

Принимаем по ГОСТ 2789-73 Ra = 1,0 мкм.

Шероховатость торцов зубчатого колеса:

Ra = 0,1 * Tt = 0,1 * 40 = 4,0 мкм.

Принимаем по ГОСТ 2789-73 Ra = 3,2 мкм.

Параллельность боковых сторон шпоночного паза:

Tпарал. = 0,6 * Тшп. = 0,6 * 0,043 = 0,026 мм.

Принимаем по ГОСТ 24643-81 Tпарал. = 0,025 мм.

Симметричность боковых сторон шпоночного паза:

Tсим. = 4,0 * Тшп. = 4,0 * 0,043 = 0,172 мм.

Принимаем по ГОСТ 24643-81 Tсим. = 0,160 мм.

6.2 Приборы для контроля показателей контрольного комплекса

При контроле зубчатых колес помимо универсальных и специальных средств измерения типовых геометрических параметров (размеров элементов: диаметра отверстий, валов; расстояний между торцами; отклонений от перпендикулярности или параллельности и т.д.) применяют большое число специализированных приборов контроля параметров, характеризующих эксплуатационные показатели зубчатого зацепления. В соответствии со стандартами, каждая норма точности зубчатого колеса, а также сопряжения по боковому зазору имеют несколько измеряемых параметров, которые являются равноправными.

Кратко приборы контроля линейно-угловых параметров зубчатых колес можно классифицировать следующим образом:

- по конструктивному исполнению: на накладные и станковые;

- по степени механизации и автоматизации: на ручные, механизированные, автоматизированные (от ручных с цифровым отсчетом до измерительных систем с компьютерным управлением), автоматические;

- по степени специализации: на однопараметрические и многопараметрические; специальные, специализированные и универсальные;

- по месту в производственном процессе: на приборы для входного, технологического и приемочного контроля.

Измерение параметров, характеризующих кинематическую точность.

Годность зубчатого колеса по нормам кинематической точности может быть полностью определена при контроле радиального биения зубчатого венца (радиальная составляющая) и колебания длины общей нормали Fхwr (тангенциальная составляющая). Для контроля радиального биения зубчатого венца Fr применяется прибор Б-10М (рисунок 6.2.1).

Рисунок 6.2.1 Прибор Б-10М.

Измерение радиального биения осуществляется за счет измерительных наконечников специальной формы и размера: в виде конуса с углом 40° для контроля колес внешнего зацепления и в виде шарика для колес внутреннего зацепления. Путем дискретного проворачивания зубчатого колеса вручную наконечник последовательно вводится в каждую впадину. Разность положений наконечника за полный оборот колеса характеризует величину радиального биения зубчатого венца. Дополнительно прибор может комплектоваться наладкой Б-10М.03 для контроля направления контактной линии зубчатых колес.

Для измерения колебания длины общей нормали применяются приборы, имеющие две параллельные плоскости, соприкасающиеся с профилями зубьев. Например, измерение длины общей нормали может осуществлять с помощью микрометров (рисунок 6.2.2).

Рисунок 6.2.2 Схема микрометра

Микрометр состоит из плоской скобы 7, пятки 2, шпинделя 3, зажимного кольца 4, трубки с делениями 5, гильзы 6 и трещотки 7. С трубкой 5 соединён подвижный шпиндель 3 с резьбой, имеющей шаг 0,5 мм.

Измерение параметров, характеризующих плавность работы.

Разность шагов определяют с помощью накладных шагомеров (рисунок 6.2.3).



Рисунок 6.2.3 Шагомер БВ-5070

Переход на другой измеряемый параметр или вид измеряемого колеса осуществляется сменой измерительных головок.

Измерение параметров, характеризующих полноту контакта.

Отклонение направления зуба Fвr определяют на специальных приборах - ходомерах, например, БВ-5034 (для косозубых колес (рисунок 6.2.4)) или БВ-5055 (для прямозубых или косозубых колес).

Рисунок 6.2.4 Схема ходомера БВ-5034

При контроле косозубых колес винтовую линию, воспроизводимую в приборе в результате поворота колеса и продольного перемещения стола 1 вместе с проверяемым колесом 2, сравнивают с реальной эвольвентой. Согласованность поступательного и вращательного движений колеса обеспечивают с помощью наклонной линейки и охватывающих шпиндель 3 лент, концы которых закреплены на поперечной каретке 4. Измерительный узел 7, установленный на станине, можно настраивать на необходимые параметры зубчатого колеса. Микроскоп 6 позволяет осуществлять точную установку линейки 5 на заданный угол.

Измерение параметров, характеризующих боковой зазор.

Гарантированный боковой зазор между нерабочими боковыми поверхностями зубьев колес определяют в собранной передаче с помощью щупа либо путем измерения толщины свинцовой проволочки, заложенной со стороны не рабочих поверхностей и обжатой в процессе обката.

Наиболее распространенным прибором для измерения толщины зуба является штангензубомер (рисунок 6.2.5).

Штангензубомер имеет две взаимно перпендикулярные шкалы 1 и 5: одну для установки высоты, а другую для измерения длины хорды. Перед измерением упор 3устанавливают по нониусу 2 на размер, равный высоте, на которой предполагается измерять длину хорды зуба, и закрепляют в этом положении. Измерительные губки раздвигают и после установки штангензубомера упором на окружность выступов колеса сдвигают до соприкосновения с профилями зуба. Длину измеренной хорды отсчитывают непосредственно по нониусу 4 штангензубомера. Измерения рекомендуется производить по постоянной хорде зуба (постоянная хорда - это хорда между точками касания исходного контура с обоими профилями зуба в нормальном сечении). Определение номинальной толщины зуба и высоты до постоянной хорды производят по заранее составленным таблицам этих величин или расчетом по формулам.



Рисунок 6.2.5 Схема штангензубомера

7. Рабочий чертеж вала



8. Измерение ускорения

Описание измеряемой физической величины.

Ускорение ? производная скорости по времени, векторная величина, показывающая, насколько изменяется вектор скорости точки (тела) при её движении за единицу времени (т.е. ускорение учитывает не только изменение величины скорости, но и её направления). Единица измерения ускорения: [м/с2].

Область применения измерений.

Области применения измерения ускорения очень разнообразны: наземный транспорт, авиация, робототехника и др. Также устройства измерения ускорения применяется в таких компьютерных комплектующих как винчестеры, в манипуляторах игровых приставок для определения положения в пространстве и в мобильных телефонах для той же цели.

Методы измерений.

Существует много способов опытного определения ускорения. Чаще всего используют стробоскопический метод. Он состоит в том, что движущееся тело в темноте освещают через равные промежутки времени световой вспышкой. Ясно, что тело будет видно только в тех положениях, в которых оно оказывается освещенным.

Если тело в процессе его движения фотографировать (затвор фотоаппарата должен быть открыт в течение всего времени движения), то на фотографической пленке будут видны последовательные положения тела через равные промежутки времени. Измеряя расстояния между изображениями тела на пленке и зная промежутки времени между световыми вспышками, можно вычислить ускорение, если известен масштаб изображения.

Рисунок 8.1 сделан с фотографии тела в процессе его прямолинейного равноускоренного движения. Фотоснимок получен при освещении тела импульсной лампой с определенными промежутками времени между вспышками.

Рисунок 8.1

Пусть в какой-то момент тело находилось в точке А, а через время ф, равное промежутку между вспышками, оно переместилось в точку В. Тогда, как известно, перемещение s1 (по модулю) тела из А в В можно найти по формуле:

,

где хA -- модуль скорости в точке А, а -- модуль искомого ускорения. В течение следующего промежутка времени ф тело перемещается из В в С. Его перемещение s2 определяется аналогичной формулой, в которой начальная скорость хB = хA + aф.

Найдем теперь разность перемещений s2 - s1 за два последовательных равных промежутка, откуда для ускорения а получаем:

.

На практике же для измерения ускорения используют следующие методы:

1. Инерциальный метод ? заключается в измерении силы, развиваемой инерционной массой при ее движении с ускорением.

2. Метод дифференцирования скорости ? заключается в дифференцировании одним из известных способов сигнала датчика скорости. Возможно дифференцирование не только электрических сигналов, но и пневматических. Например, если подать полное давление встречного потока воздуха в вариометр, то показания последнего будут функцией продольного ускорения.

3. Метод двукратного дифференцирования расстояния до неподвижной базы ? пригоден в основном для измерения вертикального ускорения и заключается в двукратном дифференцировании одним из известных способов сигнала высотомера.

Используемые средства измерений.

Основное применение нашел инерциальный метод. Приборы и датчики, основанные на этом принципе действия, называются акселерометрами.

В зависимости от способа измерения силы акселерометры подразделяются на:

- пружинные.

- компенсационные.

В пружинных акселерометрах сила, развиваемая инерционной массой, вызывает упругую деформацию пружины, которая создает противодействующую силу. Деформация пружины служит мерой измеряемого ускорения и при необходимости преобразуется в электрический сигнал.

В компенсационных акселерометрах инерционная сила уравновешивается силой, развиваемой магнитоэлектрическим или другим преобразователем. Эта сила пропорциональна силе тока, которая и служит выходным сигналом.

Устройство акселерометра.

Чувствительным элементом акселерометра (рисунок 8.2) служит инерционная масса 1, подвешенная на двух пружинах 2, прикрепленных в точках А и В к корпусу 3, жестко связанному с движущимся объектом.

Линия АВ является осью чувствительности акселерометра. Она параллельна той оси движущегося объекта, по которой нужно измерить ускорение х.

Рисунок 8.2 Принципиальная схема пружинного акселерометра: 1 - масса, 2 - пружина, 3 - корпус, 4 - демпфер

При отсутствии ускорений натяжение пружин одинаково и масса располагается в среднем (нейтральном) положении. Если объект движется с постоянным линейным ускорением х, то масса перемещается на некоторую величину, при которой инерционная сила Рин, возникающая вследствие ускоренного движения массы в абсолютном пространстве, уравновешивается силой Рупр упругости пружин.

Для успокоения колебаний инерционной массы в переходном режиме служит демпфер 4, создающий силу, пропорциональную скорости перемещения массы относительно корпуса 3. Применяют магнитоиндукционные, жидкостные или воздушные демпферы.

Требования к акселерометрам в отношении точности измерения определяются областью применения. Так, погрешности акселерометров в инерциальных системах не должны превышать 0,001%. Акселерометры, используемые в системах управления, имеют погрешности на два-три порядка выше. Погрешности акселерометров, применяемых в качестве визуальных приборов, составляют 1ч3%.

Сигналы акселерометров используются также в инерциальных навигационных системах для вычисления скоростей и координат, в системах управления полетом и двигателями, а также для индикации текущего и критического значений перегрузки.

Акселерометры, применяемые в системах управления, ориентируются своими осями чувствительности по главным осям лета тельного аппарата. Такие акселерометры измеряют составляющие вектора ускорения по этим осям, а для получения полного вектора необходимо иметь три акселерометра.

В инерциальных системах навигации оси чувствительности акселерометров ориентируются по осям навигационной системы координат, обычно связанной с Землей. В качестве навигационной системы координат может быть взята, например, географическая система, одна из осей которой направлена по меридиану, а вторая ось перпендикулярна к первой в горизонтальной плоскости. При этом два акселерометра с взаимно перпендикулярными осями, расположенными в горизонтальной плоскости, измеряют горизонтальные составляющие вектора ускорения, а один акселерометр, ось чувствительности которого направлена по вертикали, измеряет вертикальное ускорение.

Основными элементами акселерометров являются подвесы инерционных масс (чувствительных элементов), датчики сигналов перемещения массы, моментные (силовые) устройства, обеспечивающие ввод сигналов обратной связи, усилители сигналов и корректирующие устройства (демпферы).

Для того чтобы акселерометр реагировал только на ту составляющую ускорения, для измерения которой он предназначен, его инерционная масса должна иметь специальный подвес, удовлетворяющий следующим требованиям:

- минимальное трение в осях подвеса;

- отсутствие перекрестных связей между измерительными осями;

- обеспечение линейной зависимости между отклонениями инерционной массы и измеряемым ускорением.

Подвесы на простых опорах создают значительное трение, которое снижает чувствительность акселерометра. Для уменьшения трения чувствительный элемент укрепляют на рычаге или помещают в жидкость с удельным весом, равным удельному весу чувствительного элемента.

Акселерометрам присущи методические и инструментальные погрешности.

Методические погрешности акселерометров можно разделить на две группы:

- погрешности, возникающие из-за того, что акселерометры измеряют только ускорения от активных сил, тогда как на ускорения, вызванные гравитационными силами, эти приборы не реагируют;

- погрешности, возникающие из-за несовпадения оси чувствительности с направлением действия измеряемого ускорения.

Инструментальные погрешности акселерометров определяются:

- порогом чувствительности (обусловленным трением в подвесах) - минимальным сигналом на входе, при котором появляется сигнал на выходе;

- нарушением линейной зависимости между входным и выходным сигналами;

- гистерезисом в характеристиках упругих и других элементах;

- температурной зависимостью параметров и характеристик акселерометра.

Для уменьшения инструментальных погрешностей применяются меры по уменьшению трения в подвесах, по термостатированию элементов и по улучшению характеристик чувствительности акселерометра. В лучших конструкциях акселерометров для инерциальных систем инструментальные погрешности доведены до 0,002%.

Перечень технических нормативно-правовых актов, регламентирующих проведение измерений:

ГОСТ 8.179-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений постоянного линейного ускорения твердого тела в диапазоне от 0,001 до 200 м/с2.

ГОСТ 8.2...