Взаимозаменяемость и стандартизация реферат

Обновлено: 05.07.2024

В современной рыночной экономике конкурентно способность выпускаемой предприятиями продукции определяет жизнеспособность данного предприятия. Одним из главных факторов, влияющих на конкурентоспособность продукции, работ и услуг, является их качество.
Стандартизация, взаимозаменяемость, метрология, технические измерения, сертификация продукции, работ и услуг являются инструментами обеспечения качества. Поэтому их нужно рассматривать во взаимосвязи с качеством и конкурентоспособностью продукции.

Содержимое работы - 1 файл

контрольная стандартизация.docx

Стандартизация, взаимозаменяемость, метрология, технические измерения, сертификация продукции, работ и услуг являются инструментами обеспечения качества. Поэтому их нужно рассматривать во взаимосвязи с качеством и конкурентоспособностью продукции.

Новая система стандартизации дает возможность участвовать в процессе создания стандарта всем заинтересованным сторонам: производителям, потребителям, разработчикам и т.д.

На основе стандартизации сформированы принципы и нормативные акты взаимозаменяемости, метрологии и сертификации.

Взаимозаменяемость выражается в том что при сборке нет необходимости подгонки соединяемых деталей и комплектующих изделий, а конечная продукция имеет заданные технические характеристики. Взаимозаменяемость базируется на стандартизации и способствует её развитию, а также развитию специализаций и кооперированию промышленности.

Одним из условий взаимозаменяемости является точность деталей, узлов и комплектующих изделий по геометрическим параметрам, к которым относятся: точность размеров или допуски; характер соединения деталей при сборке, посадка; точность формы и расположение поверхностей; шероховатость и волнистость поверхностей.

В данной курсовой работе рассмотрены основные методы стандартизации и основы взаимозаменяемости по геометрическим параметрам.

1.Методы стандартизации.

Метод стандартизации — это прием или совокупность приемов, с помощью которых достигаются цели стандартизации.

В работе по стандартизации широко используются рассмотренные ниже методы.

Упорядочение объектов стандартизации — универсальный метод в области стандартизации продукции, процессов и услуг. Упорядочение как управление многообразием связано прежде всего с сокращением многообразия. Результатом работ по упорядочению являются, например, ограничительные перечни комплектующих изделий для конечной готовой продукции; альбомы типовых конструкций изделий; типовые формы технических, управленческих и прочих документов. Упорядочение как универсальный метод состоит из отдельных методов: систематизации, селекции, симплификации, типизации и оптимизации.

Систематизация объектов стандартизации заключается в научно обоснованном, последовательном классифицировании и ранжировании совокупности конкретных объектов стандартизации. Примером результата работы по систематизации продукции может служить Общероссийский классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП).

Селекция объектов стандартизации — деятельность, заключающаяся в отборе таких конкретных объектов, которые признаются целесообразными для дальнейшего производства и применения в общественном производстве.

Симплификация — деятельность, заключающаяся в определении таких конкретных объектов, которые признаются нецелесообразными для дальнейшего производства и применения в общественном производстве.

Процессы селекции и симплификации осуществляются параллельно. Им предшествуют классификация и ранжирование объектов и специальный анализ перспективности и сопоставления объектов с будущими потребностями.

Типизация объектов стандартизации —деятельность по созданию типовых (образцовых) объектов — конструкций, технологических правил, форм документации. В отличие от селекции отобранные конкретные объекты подвергают каким-либо техническим преобразованиям, направленным на повышение их качества и универсальности.

Оптимизация объектов стандартизации заключается в нахождении оптимальных главных параметров (параметров назначения), а также значений всех других показателей качества и экономичности. В отличие от работ по селекции и симплификации, базирующихся на несложных методах оценки и обоснования принимаемых решений, например, экспертных методах, оптимизацию объектов стандартизации осуществляют путем применения специальных экономико-математических методов и моделей оптимизации. Целью оптимизации является достижение оптимальной степени упорядочения и максимально возможной эффективности по выбранному критерию.

Параметрическая стандартизация. Параметр продукции — это количественная характеристика ее свойств.

Наиболее важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции и условия ее использования:

размерные параметры (например, размер одежды и обуви, вместимость посуды);
весовые параметры (масса отдельных видов спортинвентаря);
параметры, характеризующие производительность машин и приборов (производительность вентиляторов и полотеров, скорость движения транспортных средств);
энергетические параметры (мощность двигателя и пр.).

Продукция определенного назначения, принципа действия и конструкции, т.е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Например, для тканей размерный ряд состоит из отдельных значений ширины тканей, для посуды — отдельных значений вместимости. Каждый размер изделия (или материала) одного типа называется типоразмером. Например, сейчас установлено 105 типоразмеров мужской одежды и 120 типоразмеров женской одежды.

Процесс стандартизации параметрических рядов — параметрическая стандартизация — заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов.

Унификация продукции. Деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения называется унификацией продукции. Она базируется на классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов готовой продукции.

Основными направлениями унификации являются:

разработка параметрических и типоразмерных рядов изделий, машин, оборудования, приборов, узлов и деталей;
разработка типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции;
разработка унифицированных технологических процессов, включая технологические процессы для специализированных производств продукции межотраслевого применения;
ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов.

Результаты работ по унификации оформляются по-разному: это могут быть альбомы типовых (унифицированных) конструкций деталей, узлов, сборочных единиц; стандарты типов, параметров и размеров, конструкций, марок и др.

В зависимости от области проведения унификация изделий может быть межотраслевой (унификация изделий и их элементов одинакового или близкого назначения, изготовляемых двумя или более отраслями промышленности), отраслевой и заводской (унификация изделий, изготовляемых одной отраслью промышленности или одним предприятием). В зависимости от методических принципов осуществления унификация может быть внутривидовой (семейств однотипных изделий) и межвидовой или межпроектной (узлов, агрегатов, деталей разнотипных изделий).

Агрегатирование. Агрегатирование — это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости.

Агрегатирование очень широко применяется в машиностроении, радиоэлектронике. Развитие машиностроения характеризуется усложнением и частой сменяемостью конструкции машин. Для проектирования и изготовления большого количества разнообразных машин потребовалось в первую очередь расчленить конструкцию машины на независимые сборочные единицы (агрегаты) так, чтобы каждая из них выполняла в машине определенную функцию. Это позволило специализировать изготовление агрегатов как самостоятельных изделий, работу которых можно проверить независимо от всей машины.

Комплексная стандартизация. При комплексной стандартизации осуществляются целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом, так и к его основным элементам в целях оптимального решения конкретной проблемы. Применительно к продукции — это установление и применение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству готовых изделий, необходимых для их изготовления сырья, материалов и комплектующих узлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации). Практической реализацией этого метода выступают программы комплексной стандартизации (ПКС), которые являются основой создания новой техники, технологии и материалов.

В связи с резким сокращением финансирования работ по стандартизации в последнее десятилетие работы по комплексной стандартизации выполняются в очень ограниченном объеме, в основном в рамках федеральных целевых программ, которые содержат раздел по нормативному обеспечению качества и безопасности работ и услуг.

Опережающая стандартизация. Метод опережающей стандартизации заключается в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм и требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в последующее время.

Стандарты не могут только фиксировать достигнутый уровень развития науки и техники, так как из-за высоких темпов морального старения многих видов продукции они могут стать тормозом технического прогресса. Для того чтобы стандарты не тормозили технический прогресс, они должны устанавливать перспективные показатели качества с указанием сроков их обеспечения промышленным производством. Опережающие стандарты должны стандартизировать перспективные виды продукции, серийное производство которых еще не начато или находится в начальной стадии.

2.Основы взаимозаменяемости .

Наиболее широко применяют полную взаимозаменяемость, которая обеспечивает возможность беспригоночной сборки (или замены при ремонте) любых независимо изготовленных с заданной точностью однотипных деталей в сборочные единицы , а последних – в изделиях при соблюдении предъявляемых к ним ( к сборочным единицам или изделиям) требований по всем параметрам качества. Выполнение требований к точности деталей и сборочных единиц изделий является важнейшим исходным условием обеспечения к материалу деталей, технологии их изготовления и контроля и т. д. Взаимозаменяемыми могут быть детали, сборочные единицы и изделия в целом. В первую очередь такими должны быть детали и сборочные единицы, от которых зависит надежность и другие эксплуатационные характеристики изделий. Эти требования естественно распространяются и на запасные части.

5) выполнить эскиз одного из 4 соединений (по выбору студента) с обозначением посадки в соединении и эскизы деталей, входящих в это соединение, с указанием на них обозначения точности размеров (номинальный размер, обозначение поля допуска и квалитета, предельные отклонения).

Часть 2. ФОРМА И РАСПОЛОЖЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ

1) Изобразить эскиз детали с указанием на заданных поверхностях обозначений отклонений формы и расположения поверхностей;

2) Охарактеризовать заданные поверхности;

а) – плоская, полуоткрытая поверхность

b) – цилиндрическая, внутренняя, открытая поверхность

3) Расшифровать обозначения отклонений формы и расположения заданных поверхностей , в том числе указать размерность числовых отклонений;

Допуск перпендикулярности – обозначает наибольшее допускаемое значение отклонения от перпендикулярности (мм).

Допуск параллельности – обозначает наибольшее допускаемое значение отклонения от параллельности.

Размерность допусков формы и расположения поверхностей задается в миллиметрах.

4) По допуску формы или расположения установить степень точности;

Определяем по справочнику табл. 2.11 [3, стр. 381]

При h = 240 степень точности – 9

При L = 380 степень точности – 10

5) Изобразить схемы измерения отклонений;

Для контроля допуска перпендикулярности:

Для контроля допуска параллельности:

Часть 3. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

1. Изобразить эскиз детали с указанием заданных обозначений шероховатости поверхностей;

2. Охарактеризовать заданную поверхность;

Наружная полуоткрытая поверхность заданного профиля

3. Расшифровать обозначение шероховатости поверхностей и в том числе указать размерность числового значения шероховатости;

Такое обозначение шероховатости предъявляет следующее требование к поверхности: поверхность должна быть образована удалением слоя материала, при этом шероховатость поверхности по Ra не должна превышать соответственно 12,5 и 3,2 (мкм).

Размерность задается в микрометрах.

4. Указать - предпочтительные или нет числовые значения шероховатости поверхностей;

Соответственно ГОСТ 2789-73 параметры шероховатости 12,5 и 3,2 являются предпочтительными.

5. Указать метод обработки для получения шероховатости.

Для получения параметра шероховатости 12,5 выбираем фрезерование, а для параметра 3,2 выбираем – зубодолбление.

Часть 4. РАСЧЕТ ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Исходные данные:

Обозначение подшипника

Размеры d x D

– 90 x 160 мм

Радиальная нагрузка

1) Установить вид нагружения каждого кольца подшипника;

По чертежу наружное кольцо воспринимает радиальную нагрузку, постоянную по направлению и ограниченную участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности корпуса, следовательно характер нагружения – местный.

Внутреннее кольцо воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения и передает ее последовательно всей посадочной поверхности вала, следовательно характер нагружения – циркуляционный.

2) Для кольца, имеющего циркуляционное нагружение, рассчитать интенсивность радиальной нагрузки по учебнику [1, с.237-239] или по справочнику [3, с.283];

По табл.4.92 [3, с.287] или по табл. 9.3 и 9.4 [1, с.238] установить поле допуска для вала или корпуса;

Интенсивность нагрузки подсчитывают по формуле

где F_f — радиальная нагрузка на опору; k₁ , k ₂ , k₃ — коэффициенты; b — рабочая ширина посадочного места; b = В — 2 r (В — ширина подшипника; r — координата монтажной фаски внутреннего или наружного кольца подшипника).

Динамический коэффициент посадки k1 зависит от характера нагрузки: при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации K₁ = 1; при перегрузке до 300 %, сильных ударах и вибрации k₁ = 1,8.

Коэффициент k₂ учитывает степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе: при сплошном вале k₂ = 1.

Коэффициент k₃ учитывает неравномерность распределения радиальной нагрузки F_f между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки F_f на опору.

В = 30мм; r = 1.5мм

Рассчитываем интенсивность нагрузки:

По табл. 9.3 из справочника [1, с.238] устанавливаем поле допуска для вала: Æ90js6(±0.011)

3) Для кольца, имеющего местное нагружение, поле допуска присоединительной поверхности (вал или корпус) выбрать по табл. 4.89 справочника [3, с.28б] или табл. 9.6 [1, c.239];

По табл. 9.6 из справочника [1, c.239] устанавливаем поле допуска для корпуса: Æ160H7( +0.025 )

4) В случае колебательного нагружения кольца подшипника поле допуска присоединительной поверхности (вал или корпус) устанавливается также по табл. 4.95 справочника [3, с.289-290];

5) Построить схему расположения полей допусков колец подшипника и присоединительных поверхностей вала и корпуса. Числовые значения предельных отклонений посадочных размеров колец подшипников берутся из таблиц справочника [3, c.273-281] или из других справочников по подшипникам качения;

для внутреннего кольца

для наружного кольца

Эскизы посадочных мест

Часть 5. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПОСАДОК

ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ И ЕГО КОНТРОЛЬ

Исходные данные:

Шпоночное соединение

Номин. размер соединения

1) Установить и обосновать тип шпоночного соединения (свободное, нормальное или плотное);

Устанавливаем тип соединения – нормальное т.к. производство – серийное.

2) Назначить поля допусков и квалитеты для деталей, входящих в соединение: шпонка, паз вала, паз втулки. Для этого воспользоваться рекомендациями в [1, с.334] или [3, с.237,238];

По табл. 4.64 справочника [3, с.235] выбираем сечение шпонки для диаметра вала Æ8 – b´h = 2´2 мм.

По табл. 4.65 справочника [3, с.237] выбираем предельные отклонения:

- для ширины шпонки

es = 0, ei = -25 мкм

- для ширины паза на валу

ES = 0, EI = -25 мкм

- для ширины паза во втулке

ES = +13, EI = -13 мкм

Вычисляем предельные зазоры и натяги.

В соединении шпонки с пазом вала (N9/h9)

S_max = ES – ei = 0 – (-25) = 25 мкм

N_max = es – EI = 0 – (-25) = 25 мкм

В соединении шпонки с пазом втулки (Js9/h9)

S_max = ES – ei = 13 – (-25) = 38 мкм

N_max = es – EI = 0 – (-13) = 13 мкм

3) Вычертить в масштабе (поперечный разрез) вал и втулку с указанием номинального размера по ширине шпоночных пазов, квалитета, поля допуска и предельных отклонений, а также шероховатости, допусков формы и расположения поверхностей;

4) Назначить средства для контроля деталей шпоночного соединения. Калибры для шпоночных соединений установлены в ГОСТ 24109-80, 24121-80, рекомендации по контролю даны в [3, с.248,249].

Контроль шпоночных соединений в серийном и массовом производстве осуществляют специальными предельными калибрами: ширина пазов вала и втулки Ь проверяется пластинами, имеющими проходную и непроходную сторону (рис. а); размер (d + t₂ у отверстия) — пробками со ступенчатой шпонкой (рис. б); глубина паза вала (размер t1 ) — кольцевыми калибрами, имеющими стержень с проходной и непроходной ступенью (рис. в). Допуски этих типов калибров принимаются равными допускам гладких калибров, имея и виду зависимые допуски расположения.

Симметричность пазов относительно осевой плоскости проверяют комплексными калибрами: у отверстия — пробкой со шпонкой (рис. г), а у вала — накладной призмой с контрольным стержнем (рис. д).

Проектирование комплексных калибров для шпоночных соединений необходимо производить с учетом максимальных размеров сопрягаемых деталей.

После сборки контроль шпоночного соединения производят путем установления биения охватывающей детали, покачиванием охватывающей детали на валу и перемещением охватывающей детали вдоль вала (в случае подвижного соединения).

Часть 5. НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Исходные данные:

Шлицевое соединение

1) Назначить метод центрирования соединения;

Назначаем неподвижное центрирование по наружному диаметру.

2) Назначить посадки по центрирующим и не центрирующим элементам соединения. Посадку выбирают из табл. 4.72, 4.73, 4.74, 4.75 справочника [3,c.252-253] в зависимости от принятого метода центрирования и характера соединения (подвижное или неподвижное), в первую очередь назначить предпочтительные посадки;

Для центрирующего диаметра D=52 выбираем посадку

По боковым сторонам зубьев b=6 выбираем посадку

Для не центрирующего диаметра втулки d=42 выбираем посадку H11 , а диаметр вала d₁ =36,9.

Читайте также: