Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. Тимирязева»

(ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)

Институт механики и энергетики имени В.П. Горячкина

Кафедра метрологии, стандартизации и управления качеством

КУРСОВАЯ РАБОТА

Основы взаимозаменяемости и технические измерения

на тему: «Нормирование точностных параметров и метрологическое обеспечение измерений деталей, сопрягаемых с подшипниками качения»

Выполнила

Студентка 3 курса

группы Д--М306

Дреенко Валерия Вячеславовна

Руководитель:

к.э.н., доцент Темасова Г.Н.

Москва, 2021



МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. Тимирязева»

(ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)

Институт механики и энергетики имени В.П. Горячкина

Кафедра метрологии, стандартизации и управления качеством

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по дисциплине

«Основы взаимозаменяемости и технические измерения» Студентка: Дреенко Валерия Вячеславовна

Группа Д--М 306

Руководитель к.э.н., доцент Темасова Галина Николаевна.

1. Тема курсовой работы «Нормирование точностных параметров и метрологическое обеспечение измерений деталей, сопрягаемых с подшипниками качения» Вариант: 24

2. Основное содержание:

титульный лист; задание;

индивидуальный план выполнения курсовой работы; аннотация;

содержание;

введение (актуальность, значение темы, цель работы); основная часть;

заключение (выводы и рекомендации относительно возможностей использования материалов работы / применения полученных результатов); список используемой литературы;

приложения.

3. Требования к оформлению

Пояснительная записка должна быть оформлена в редакторе Microsoft Word в соответствии с требованиями ЕСКД, ЕСПД, ГОСТ, СТП, др. Каждый раздел работы должен начинаться с листа, имеющего текстовый штамп, в котором руководитель, после проверки правильности решения, ставит подпись в графе «Проверил», а после защиты раздела - в графе - «Утвердил».



СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. Расчет и выбор посадок колец подшипников качения

1.1 Запись и расшифровка условного обозначения подшипника

1.2 Определение вида нагружения внутреннего и наружного колец

1.3 Определение геометрических параметров, предельных отклонений колец и радиальных зазоров подшипника

1.4 Выбор посадки для местно-нагруженного кольца

1.5 Расчет и выбор посадки циркуляционно-нагруженного кольца по интенсивности нагрузки

1.6 Обозначение посадок подшипниковых колец на эскизе подшипникового узла и допусков на эскизах сопрягаемых деталей

2. Расчет вероятного процента брака

2.1 Построение схемы расположения полей допусков с теоретическими кривыми рассеивания действительных размеров

2.2 Определение вероятного процента бракованных отверстий

2.3 Определение вероятного процента бракованных валов

2.4 Определение вероятного процента бракованных соединений

2.5 Определение предельных вероятных зазоров

3. Выбор универсальных средств измерений и экономическая оценка брака

3.1 Определение потерь от исправимого и неисправимого брака

3.2 Выбор средств измерений (СИ)

3.3 Определение количества неправильно принятых и неправильно забракованных деталей

3.4. Определение потерь от неправильного забраковывания и принятия деталей

3.5 Определение экономической целесообразности контроля и применения выбранных средств измерения

4. Расчет исполнительных и предельных размеров калибров для контроля отверстия и вала

4.1 Определение отклонений и допусков гладких рабочих калибров

4.2 Определение исполнительных и предельных размеров рабочих калибра-пробки и калибра-скобы

4.3 Эскизы рабочего калибра-пробки и рабочего калибра-скобы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

посадка подшипник качение калибр отверстие вал отклонение брак



План-график курсового проектирования по дисциплине

«Основы взаимозаменяемости и технические измерения»

Студентка Дреенко Валерия Вячеславовна

Группа Д--М 306

№	Наименование раздела (подраздела)	Сроки выполнения	Отметка о выполнении
1	Расчет и выбор посадок колец подшипников качения	20.09.2020 -- 10.10.2020	выполнено
2	Расчет вероятного процента брака	10.10.2020 -- 20.10.2020	выполнено
3	Выбор универсальных средств измерений и экономическая оценка брака	20.10.2020 -- 20.11.2020	выполнено
4	Расчет исполнительных и предельных размеров калибров для контроля отверстия и вала	20.11.2020 -- 20.12.2020	выполнено

Руководитель / Г.Н. Темасова /



АННОТАЦИЯ

Данная курсовая работа выполнена в соответствии с курсом «Основы взаимозаменяемости и технические измерения» и содержит все обязательные для выполнения в течение семестра практические задания.

Курсовая работа состоит из четырех разделов.

В первом разделе данной работы изучается расчет и выбор посадок колец подшипников качения; во втором - расчет вероятного процента брака; в третьем - выбор универсальных средств измерений и экономическая оценка брака; в четвертом - производится расчет исполнительных и предельных размеров калибров для контроля отверстия и вала. В заключительной части подведены итоги.



ВВЕДЕНИЕ

Повышение качества машин путем оптимизации норм точности деталей, сборочных единиц и агрегатов - одно из основных направлений технического прогресса, возможного при обязательном внедрении прогрессивных методов расчета во все области производства, эксплуатации и ремонта машин.

В современной технике очень распространено применение подшипников качения. Но даже хорошо подобранный подшипник не будет обеспечивать заданную долговечность узла, если неправильно рассчитаны и выбраны посадки его наружного и внутреннего колец. Характер посадки, величины зазоров или натягов в соединениях колец подшипника с сопрягаемыми деталями зависят от типа подшипника, условий его эксплуатации, величины, направления и характера нагрузок и многих других факторов.

Основные факторы, влияющие на точность обработки детали, связаны с физико-механическими свойствами материала и условиями обработки - погрешностями станка, приспособлений, режущего инструмента, способа установки, метода зажима, размера операционного припуска, температуры процесса и т.д. Для обеспечения взаимозаменяемости нужно знать, как распределяются по полю допуска размеры деталей. При действии трех и более факторов опытное рассеяние размеров чаще всего согласуется с законом нормального распределения. Основываясь на этом, можно определить уровень согласованности поля допуска с полем рассеяния для последующей оценки брака при изготовлении деталей и сборке соединений.

Выбор средств измерений - одна из важнейших задач метрологического обеспечения производства. От правильного ее решения зависит качество конечной продукции, промежуточного и входного контроля. Из-за наличия погрешности измерений часть годных деталей может быть забракована, а часть бракованных попадает в годные. На общую экономическую эффективность контроля оказывает влияние также стоимость средства измерений и текущие эксплуатационные расходы, включающие в себя затраты на ежегодную поверку, заработную плату контролера, на материалы и энергию, расходуемые при измерениях, и пр.

Гладкие калибры приобрели широкое распространение в сфере серийного и массового производства при изготовлении и ремонте машин. Пре- имуществом использования калибров является возможность сделать заключение о годности детали гораздо быстрее по сравнению с применением универсальных средств измерений такой же точности. Особое место здесь занимают дефектовочные (однопредельные) калибры, применяемые при ремонте машин.



1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Шариковый подшипник качения воспринимает радиальную нагрузку Fr. Класс точности подшипника, вид нагрузки и вращающееся кольцо заданы в таблице 1.

Таблица 1. Исходные данные

Параметр	Обозначение, вид	Значение
Условное обозначение подшипника	310	---
Класс точности	6	--
Радиальная нагрузка	Fr	3,6
Характер нагрузки	--	перегрузка до 200 %
Вращается кольцо	наружное	---
Корпус, его наружный диаметр	неразъемный, D1	160
Группа радиального зазора	8	--
Внутренний диаметр вала	d2	15

1.1. Запись и расшифровка условного обозначения подшипника

Условное обозначения шарикового радиального однорядного стандартного подшипника с группой зазора 8, классом точности 6, средней серии 3 и диаметром отверстия 50 мм (10 · 5 = 50) записываем так: 8-6-310

ГОСТ 8338-75.

1.2. Определение вида нагружения внутреннего и наружного колец

Наружное кольцо является циркуляционно-нагруженным, так как оно вращается и воспринимает нагрузку попеременно всей поверхностью дорожки качения.

Внутреннее кольцо является местно-нагруженным, так как оно неподвижно и воспринимает нагрузку только частью поверхности.

1.3. Определение геометрических параметров, предельных отклонений колец и радиальных зазоров подшипника

Рис. 1. Геометрические параметры подшипника

Выписываем технические и точностные характеристики подшипника 96122 ГОСТ 833875 по таблицам 2, 3, 4 и 5 [5]:внутренний диаметр d = 1100,015 мм; наружный диаметр D = 1700,018 мм; ширина кольца В = 28 мм = 0,028 м; радиус фасок r = 3,0 мм = 0,003 м; радиальные зазоры: наибольший gmax = 140 мкм; наименьший gmin = 90 мкм.

Определяем геометрические характеристики колец (рис. 1):

D2 = D - (D - d) / 4; (1)d1 = d + (D - d) / 4;(2)D2 = 170 - (170 - 110) / 4 = 155 мм;d1 = 110 + (170 - 110) / 4 = 125 мм.

1.4. Выбор посадки для местно-нагруженного кольца

Посадку местно-нагруженного кольца (внутреннего) выбираем в соответствии с данными таблицы 6.

В нашем случае, для умеренной нагрузки и при применении разъемного корпуса, имеем поле допуска корпуса Ж50h6(_-0,016) мм.

i es Tмкм = ? 0,016 мм.

Тогда посадку (рис. 2) запишем так:

?50 L 6 ( ?0,010 )

h6 ?0,016

1.5. Расчет и выбор посадки циркуляционно-нагруженного кольца по интенсивности нагрузки

Для циркуляционно-нагруженных колец посадку выбираем по величине интенсивности радиальной нагрузки на посадочную поверхность:

(3) P = F_r • k_b • k_o • k_a

B ? 2r

k_б - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, табл. 9;

k_o - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (k_o для вала изменяется от 1 до 3, для сплошного вала k_o = 1; для корпуса k_o = 1?1,8);

k_а - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами шариков или роликов в двухрядных (сдвоенных) подшипниках качения (k_а = 1?2), для однорядного подшипника k_а = 1.

Для нашего случая, приняв перегрузки до 200 %, получим:

P = 3600 • 2,5 • 1 • 1 0,027 ? 2 • 0,0030= 428 кН/м

По таблице 10 поле допуска циркуляционно-нагруженного корпуса:

D = Ж110 К7

?110 K 7 ( +0,045 )

l6 ?0,013

1.6. Обозначение посадок подшипниковых колец на эскизе подшипникового узла и допусков на эскизах сопрягаемых деталей

На рисунке 4 представлен эскиз узла подшипника качения и выбранные посадки наружного и внутреннего колец.

На рисунке 5 приведен эскиз вала и требования к поверхности под внутреннее кольцо подшипника.

Рис.2. Посадка наружного циркуляционно-нагруженного кольца в корпус

Рис.3. Посадка внутреннего местнонагруженного кольца на вал

Вывод. Выбранная посадка циркуляционно-нагруженного кольца обеспечит отсутствие проворачивания. Посадка местно-нагруженного кольца позволит быстро и качественно проводить разборочно-сборочные работы.



2. РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОГО ПРОЦЕНТА БРАКА

При изготовлении элементов посадки циркуляционо-нагруженного кольца подшипника качения, рассеяние действительных размеров отверстий (индекс D) характеризуется коэффициентами точности К_ТD и точности настройки К_НD технологического процесса обработки, а рассеяние действительных размеров валов (индекс d) - соответственно коэффициентами К_Тd и К_Нd. Рассеяние действительных размеров подчиняется закону нормального распределения. Исходные данные приведены в таблице 2.

Таблица 2. Исходные данные

Параметры	Обозначение	Значение
Условное обозначение посадки	?110 K 7 ( +0,045 ) +0,010 l6 ?0,013	--
Коэффициенты точности технологических процессов обработки:
Отверстия	КТD	1,6
Вала	КТd	1,8
Коэффициенты точности настройки технологических процессов обработки:
Отверстия	КНD	+0,1
Вала	КНd	0

2.1. Построение схемы расположения полей допусков с теоретическими кривыми рассеивания действительных размеров

?110 K 7 ( +0,045 )

+0,010 .

l6 ?0,013

Допуск отверстия: T_D = ES ? EI = 45 ? 10 = 35 мкм.

Допуск вала: T_d = es ? ei = 0 ? (?13) = 13 мкм.

Зоны рассеяния размеров отверстия и вала определяем по формуле:

(4) w = K_T ? T.

w_D = K_TD ? T_D = 1,6 ? 35 = 56 мкм.

w_d = K_Td ? T_d = 1,8 ? 13 = 23,4 мкм.

Определяем величины смещения средних действительных размеров отверстия и вала относительно середины допуска:

(5) C = K_H ? T.

C_D = K_HD ? T_D = 0,1 ? 35 = 0,35 мкм.

C_d = K_Hd ? T_d = 0 ? 13 = 0 мкм.

2.2. Определение вероятного процента бракованных отверстий

Определяем среднее квадратическое отклонение размеров:

(6)

Для отверстий:

Величины интервалов от центра группирования размеров до границ допуска определяем исходя из рисунка 7:

(7)

(8)

Коэффициенты риска определяем по зависимостям:

(9)

(10)

Значение функции Лапласа Ф(t) определяем по таблице 12:

Ц(t_1D) = Ц(1,838) = 0,46696.

Ц(t_2D) = Ц(1,913) = 0,4721 .

Рис. 7. Схема к расчету вероятного процента брака отверстий и валов

Вероятный процент исправимого и неисправимого брака размеров отверстия определяем по формуле:

(11) Q_br = [0,5 ? Ц(t)] ? 100.

Q_brD(i) = [0,5 ? Ц(t_1D)] ? 100 = [0,5 ? 0,46696] ? 100 = 3,304%.

Q_brD(ne) = [0,5 ? Ц(t_2D)] ? 100 = [0,5 ? 0,47211] ? 100 = 2,789%.

Суммарный процент брака:

(12) Q_brD = Q_brD(ne) + Q_brD(i) = 3,204 + 2,789 = 5,993%.

2.3. Определение вероятного процента бракованных валов

Определяем среднее квадратическое отклонение размеров валов по формуле (6):

Величины интервалов от центра группирования размеров до границ допуска определяем исходя из рисунка 7 по формулам (7) и (8):

Коэффициенты риска определяем по зависимостям (9) и (10):

Значение функции Лапласа Ф(t) определяем по таблице 12:

Ц(t_1d) = Ц(1,667) = 0,4522.

Ц(t_2d) = Ц(1,667) = 0,4522.

Вероятный процент исправимого и неисправимого брака размеров валов определяем по зависимости (11):

Q_brd(ne) = [0,5 ? Ц(t_1d)] ? 100 = [0,5 ? 0,4522] ? 100 = 4,78%.

Q_brd(i) = [0,5 ? Ц(t_2d)] ? 100 = [0,5 ? 0,4522] ? 100 = 4,78%.

Суммарный брак валов на основании зависимости (12):

Q_brd = Q_brd(ne) + Q_brD(i) = 4,78 + 4,78 = 9,56%.

2.4. Определение вероятного процента бракованных соединений

Среднее квадратическое отклонение зазоров определяем по выражению

(13)

Средний действительный зазор определяем по формуле:

(14) S_e = D_e ? d_e.

d_e -- средний действительный размер отверстия. D_e -- средний действительный размер вала.

(15)

(16)

Средний действительный зазор:

S_e = 110,028 ? 109,993 = 0,035 мм мкм.

Определяем предельные зазоры в соединении:

(17) S_max = D_max ? d_min = ES ? ei.

S_max = 0,045 ? (?0,013) = 0,058 мм мкм.

(18) S_min = D_min ? d_max = EI ? es. S_min = 0,010 ? 0 = 0,010 мм мкм.

Строим схему рассеяния действительных зазоров в посадке (рис. 8).

Рис. 8. Схема к расчету брака при сборке соединения

Определяем величины интервалов от центра группирования до границ предельных зазоров исходя из рисунка 8:

(19) X_1N = S_e ? S_min = 35 ? 10 = 25 мкм.

(20) X_2N = S_max ? S_e = 58 ? 35 = 23 мкм.

Коэффициенты риска:

(21)

(22)

Функцию Лапласа Ф(t) определяем по таблице 12:

Ц(t_1N) = Ц(2,47) = 0,4933.

Ц(t_2N) = Ц(2,27) = 0,4884.

Вероятный процент бракованных соединений:

(23) Q_br(N) = [1 ? Ц(t_1N) + Ц(t_2N)] ? 100.

Q_br(N) = [1 ? (0,4933 + 0,4884)] ? 100 = 1,8 %.

2.5. Определение предельных вероятных зазоров

Предельные вероятные зазоры определяем по выражениям:

24) S_Bmin = S_e ? 3у_У = 35 ? 3 ? 10,115 = 4,655 мкм. (25)

25) S_Bmax = S_e + 3у_У = 35 + 3 ? 10,115 = 65,345 мкм.

Вывод. Проведенная оценка вероятного процента брака показывает, что технологический процесс обработки отверстий в целом удовлетворителен (вероятный процент брака - 5,993 %). Технологический процесс обработки валов дает 9,56 % брака. В целом вероятный процент бракованных соединений составляет всего 1,8 %.



3. ВЫБОР УНИВЕРСАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БРАКА

Проведем выбор средств измерений для вала посадки циркуляционо- нагруженного кольца подшипника качения, рассеяние действительных размеров валов (индекс d) характеризуется коэффициентами точности КТd. Даны годовая программа производства В, себестоимость одной детали Сд и затраты на устранение последствий от установки бракованной детали в узел Зу. Рассеяние действительных размеров подчиняется закону нормального распределения. Исходные данные приведены в таблице 3.

Таблица 3. Исходные данные

Параметр	Обозначени е	Значение, описание
Номинальный размер с отклонениями	Dn	50h6
Коэффициент точности технологического процесса	КТ	1,6
Годовая программа производства	В	16 000 шт.
Себестоимость одной детали	Сd	1140 р.
Затраты на устранение последствий от установки бракованной детали в узел	Zu	5800 р.
Цена лома	Сl	40 р/шт.

3.1. Определение потерь от исправимого и неисправимого брака

Потери от исправимого и неисправимого брака:

(26) P_ib = Z_ib ? R_ib ? B = 171 ? 0,03304 ? 16000 = 90397,44 р.

Z_ib = 0,15 ? C_d = 0,15 ? 1140 = 171.

R_ib, -- вероятность того, что деталь будет являться неисправимым браком после контроля.

Z_ib -- затраты на исправление брака.

(27) P_nb = (C_d ? C_l) ? P_nb ? B р.

P_nb = (1140 ? 40) ? 0,03304 ? 16000 = 528 640 р.

R_nb -- вероятность того, что деталь будет являться неисправимым браком после контроля.

Вероятный процент годных деталей:

(28) Q_g = 100 ? (Q_ib + Q_nb) = 100 ? (3,304 + 2,789) = 93,907 %.

Вероятность того, что деталь годная, R_g = 0,93907.

3.2. Выбор средств измерений (СИ)

Условие выбора:

(29) Дlim ? д.

Дlim -- предельная погрешность СИ.

д -- допускаемая погрешность измерения.

Для Ж50h6(_-0,016), имеем: Т = 16 мкм, д = ±5,0 мкм (табл. 15). По условию (29) для размера 50 мм выбираем следующие СИ (табл. 14), первое -- с погрешностью, близкой к д; второе -- более точное.

1. Микрометры гладкие (МК) с отсчетом 0,01 мм в стойке --

Дlim₍₂₎ = ± 5,0 мкм.

2. Индикаторы многооборотные (1МИГ) с ценой деления 0,001 мм в стойке при настройке по концевым мерам 2 класса -- Дlim₍₂₎ = ± 2,5 мкм.

3.3. Определение количества неправильно принятых и неправильно забракованных деталей

Определяем относительную погрешность измерения:

(30)

s_met -- среднеквадратическое отклонение погрешности измерения.

Т -- допуск контролируемого параметра.

Определяем отношение допуска к среднеквадратическому отклонению:

По графикам (рис. 10, 11 и 12) определяем параметры:

m₁ -- количество неправильно принятых изделий в процентах от количества принятых, m₁₍₁₎ = 3,0 %, m₁₍₂₎ = 2,0 %;

n₁ -- количество неправильно забракованных изделий в процентах от количества годных, n₁₍₁₎ = 8,0 %, n₁₍₂₎ = 3,0 %;

с₁ -- вероятностная величина выхода измеряемого параметра за каждую границу допуска у неправильно принятых изделий,

c₁₍₁₎ = 0,10 ? 16 = 1,6 мкм.

c₁₍₂₎ = 0,05 ? 16 = 0,8 мкм.

Определяем m и n - количество неправильно принятых и забракованных изделий в процентах от общего числа измеренных:

(31) m = m₁ ? R_g.

m₍₁₎ = m₁₍₁₎ ? R_g = 3,0 ? 0,93907 = 2,817 %.

m₍₂₎ = m₁₍₂₎ ? R_g = 2,0 ? 0,93907 = 1,878 %.

(32) n = n₁ ? R_g.

n₍₁₎ = n₁₍₁₎ ? R_g = 8,0 ? 0,93907 = 7,513 %.

n₍₂₎ = n₁₍₂₎ ? R_g = 3,0 ? 0,93907 = 2,817 %.

Экономию от сокращения неправильно забракованных деталей при более точных измерениях определяем по формуле:

(33) E_n = N ? C_d ? (n₍₁₎ ? n₍₂₎) ? 0,01.

E_n = 16000 ? 1140 ? (7,513 ? 2,817) ? 0,01 = 856 540 р.

N - число измеренных деталей (N = В при сплошном контроле).

Экономию от уменьшения количества неправильно принятых деталей при более точных измерениях определяем по формуле:

(34) E_m = B ? Z_u ? (m₍₁₎ ? m₍₂₎) ? 0,01.

E_m = 16000 ? 5800 ? (2,817 ? 1,878) ? 0,01 = 871 392 р.

Рис.9. Схема контроля

3.4. Определение потерь от неправильного забраковывания и принятия деталей

Средние годовые потери при измерительном контроле качества продукции (сплошной контроль) рассчитываются по формуле:

(35) P_pi = N ? (n ? C_d + m ? Z_u) ? 0,01.

P_pi1 = N ? (n₍₁₎ ? C_d + m₍₁₎ ? Z_u) ? 0,01.

P_pi1 = 16000 ? (7,513 ? 1140 + 2,817 ? 5800) ? 0,01 = 3 984 547 р.

P_pi2 = N ? (n₍₂₎ ? C_d + m₍₂₎ ? Z_u) ? 0,01.

P_pi2 = 16000 ? (2,817 ? 1140 + 1,878 ? 5800) ? 0,01 = 2 256 605 р.

3.5. Определение экономической целесообразности контроля и применения выбранных средств измерения

Годовые потери при отсутствии контроля определяем по формуле:

(36) P_ok = N ? (1 ? R_g) ? Z_u ? R_r .

P_ok = 16000 ? (1 ? 0,93907) ? 5800 ? 0,8 = 4 523 443 р.

R_r -- вероятность выхода из строя изделия в процессе дальнейшего использования или отказа у потребителя, примем R_r = 0,8.

Годовые потери от использования средства измерений при контроле заданного параметра можно определить по выражению:

(37) P_si = A_sk ? [K ? (R_p + E_n) + I + P_pi].

A_sk - количество СИ для данного параметра;

A_sk1 = A_sk2 = 1.

Е_n - норматив приведения единовременных затрат;

R_r - норма реновации;

En= 1 / Т = 1 / 2 =0,5

Rр = Ен / ((1 + Ен)Т 1) = 0,5 / (1 + 0,5)2 - 1 = 0,4.

К - единовременные затраты при использовании СИ;

I - годовые эксплуатационные издержки при использовании СИ.

Параметры К_1,2, I_1,2 и срок службы СИ Т_1,2 определим по данным таблицы 14.

P_si1 = 1 ? [1840 ? (0,4 + 0,5) + 26000 + 3 984 547] = 4 012 203 р.

P_si2 = 1 ? [3350 ? (0,4 + 0,5) + 26000 + 2 256 605] = 2 285 620 р.

Потери изготовителя при ведении контроля Пк, в свою очередь, складываются так:

(38) P_k = P_si + P_ib + P_nb .

P_k1 = P_si1 + P_ib + P_nb = 4 012 203 + 90397,44 + 528 640 = 4 631 240 р.

P_k2 = P_si2 + P_ib + P_nb = 2 285 620 + 90397,44 + 528 640 = 2 904 657 р.

Сплошной контроль целесообразен при условии:

(39) P_ok > P_k .

При сравнении значений P_ok, P_k1 и P_k2 видно, что сплошной контроль целесообразен.

Определим теперь экономию за весь срок службы использования более точного СИ по формуле:

Вывод. Сплошной контроль целесообразен, а применение более точного средства измерений позволяет получить значительную экономию от снижения количества неправильно принятых и неправильно забракованных изделий, причем наибольшее влияние на величину эффекта оказывает снижение средних потерь при уменьшении погрешности измерений.

4. РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ И ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ КАЛИБРОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТВЕРСТИЯ И ВАЛА

Определить исполнительные и предельные размеры калибров скоб (для контроля валов IT6 и выше) или калибров-пробок (в случае, если размер вала изготавливается по 5-му квалитету) для контроля размеров валов или отверстий корпусов под заданный подшипник качения. Исходные данные для рас- чета представлены в таблице 4.

Tаблица 4. Исходные данные

Параметр	Обозначение (значение)
Номинальный размер вала с полем допуска	?50h 6 ( ?0,016 )
Номинальный размер корпуса с полем допуска	?110K 7 ( +0,045 ) +0,010

4.1. Определение отклонений и допусков гладких рабочих калибров

Отклонения и допуски гладких рабочих калибров:

– допуск на изготовление калибров для отверстия Н = 2,5 мкм;

– допуск на изготовление калибров для вала Н₁ = 6 мкм;

– отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия Z = 2,5 мкм;

–

отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера изделия Z₁ = 5 мкм;

– допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия Y = 2 мкм;

– допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия Y₁ = 4 мкм.

Строим схемы расположения полей допусков контролируемого отверстия и вала и рабочих калибров для их контроля.

Рис. 10. Схема расположения полей допусков калибра-пробки для контроля отверстия

Рис. 11. Схема расположения полей допусков калибра-скобы для контроля вала



4.2. Определение исполнительных и предельных размеров рабочих калибра-пробки и калибра-скобы

Tаблица 5. Результаты расчета исполнительных и предельных размеров рабочих калибров

Калибр	Размер	Отклонения
	Формула	Результат расчета, мм	Формула	Результат расчета, мм
Для отверстия
Проходная сторона новая (Р--ПР)	Dmin + Z	09,09 + 0,025 = 109,11	± H 2	±0,0012
Проходная сторона изношенная (Р--ПР--И)	Dmin ? Y + a	09,09 ? 0,002 + 0 = 109,08	--	--
Непроходная сторона (Р--НЕ)	Dmax ? a	10,45 ? 0 = 110,4	± H 2	±0,0012
Для вала
Проходная сторона новая (Р--ПР)	dmax + Z1	50,016 + 0,005 = 50,02	± H1 2	±0,002
Проходная сторона изношенная (Р--ПР--И)	dmax + Y1 ? a1	50,016 + 0,004 ? 0 = 50,020	--	--
Непроходная сторона (Р--НЕ)	dmin + a1	49,084 + 0 = 49,084	± H1 2	±0,002

4.3. Эскизы рабочего калибра-пробки и рабочего калибра-скобы

Выполняем с указанием исполнительных размеров эскизы рабочего калибра-пробки и рабочего калибра-скобы.

Рис. 12. Общий вид рабочего калибра-скобы

Рис. 13. Общий вид рабочего калибра-пробки



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная курсовая работа имеет особое значение. Будущее развитие метрологии и взаимозаменяемости зависит от сегодняшней подготовки специалистов. Выполнение курсовой работы позволяет закрепить теоретические положения дисциплины «Основы взаимозаменяемости и технические измерения, выработать у будущих специалистов практические навыки по использованию и соблюдению требований стандартов и других нормативных документов при выполнении точностных расчетов. Тем самым закладывается основа теоретических знаний вопросов обеспечения, контроля и оценки качества при производстве, эксплуатации и ремонте деталей, сборочных единиц и агрегатов машин. Дальнейшее изучение дисциплины даст возможность повысить уровень качества продукции при оценке метрологического обеспечения производства и услуг в периоды проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники.

Выбранная посадка циркуляционно-нагруженного кольца обеспечит отсутствие проворачивания. Посадка местно-нагруженного кольца позволит быстро и качественно проводить разборочно-сборочные работы.

Оценка вероятного процента брака показывает, что технологический процесс обработки отверстий удовлетворителен (вероятный процент брака

- 5,993 %). Технологический процесс обработки валов дает 9,56 % брака. Вероятный процент бракованных соединений составляет 1,8 %.

Сплошной контроль целесообразен, а применение более точного средства измерений позволяет получить значительную экономию от снижения количества неправильно принятых и неправильно забракованных изделий, причем наибольшее влияние на величину эффекта оказывает снижение средних потерь при уменьшении погрешности измерений.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Леонов, О.А. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебное пособие / О.А. Леонов, В.В. Карпузов, Н.Г. Шкаруба, Н.Е. Кисенков / под ред. О.А. Леонова. - М.: КолосС, 2009. - 586 с.

Леонов, О.А. Основы взаимозаменяемости: Учебное пособие // О.А. Леонов, Ю.Г. Вергазова. - М.: Издательство РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2017. - 180 с. [Электронный ресурс. http:// elib.timacad.ru/dl/local/t501.pdf/info].

Леонов, О.А. Курсовое проектирование по метрологии, стандартизации и сертификации. / Леонов О.А., Шкаруба Н.Ж. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2008. - 156 с.

Леонов, О.А. Взаимозаменяемость унифицированных соединений при ремонте сельскохозяйственной техники. Монография / О.А. Леонов. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2003. - 167 с.

Леонов, О.А. Нормирование точностных параметров и метрологические обеспечение измерений деталей, сопрягаемых с подшипниками качения. Методические рекомендации // О.А. Леонов, Г.Н. Темасова. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. - 33 с.

Леонов О.А., Темасова Г.Н., Вергазова Ю.Г. Управления качеством: Учебник. - 3-е изд., стер. - СПб.: Издательство «Лань», 2019. - 180 с.

Леонов О.А., Темасова Г.Н., Шкаруба Н.Ж. Экономика качества, стандартизации и сертификации: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2019. - 251 с.

• Размещено на Allbest.ru

...