Обработка результатов многократных измерений
Задание
на курсовую работу
По
дисциплине «Метрология, стандартизация, сертификация»
Студенту Куприянову А.В.
1. Обработка результатов многократных измерений
Систематическая погрешность: -0,6%
Доверительная
вероятность 
0,1
Результаты
измерений 131,34; 128,3; 133,63; 134,43; 131,64; 129,14; 134,41; 135,26; 136,26;
127,85; 133,76; 133,92; 131,71; 131,24; 131,24; 134,48; 134,48; 130,94; 130,94;
132,79; 135,09; 129,8; 127,26; 130,92; 132,32; 136,23; 128,37; 132,81
2. Для посадок 37 F6/с7; 82 S6/m6; 170 Js9/p12
- начертить схемы расположения полей допусков,
сопрягаемых по данным посадкам, показав номинальные диаметры сопряжения,
допуски и предельные отклонения сопрягаемых деталей;
- рассчитать предельные размеры и допуски
сопрягаемых деталей, а также основные характеристики сопряжений.
3. Произвести анализ посадок радиального подшипника
качения (d = 84 мм, D = 209 мм, кл. точности 4),
отверстие корпуса, сопрягаемое с подшипником G, вал g.
1 начертить схемы посадок внутреннего
кольца подшипника качения с валом и наружного кольца с отверстием;
2 на схемах произвести графический
анализ сопряжений, рассчитав и указав Nmax, Nmin, Smax, Smin.
3 дать эскиз соединения, указав на нем
посадки подшипника в корпус и на вал.
4. Для метрической резьбы с номинальным диаметром 80,
шагом 1, и посадкой 6G/4h
изобразить графически профиль наружной и внутренней
резьб, показав на схеме основные параметры;
4 рассчитать предельные размеры
наружной и внутренней резьбы;
- изобразить расположение полей допусков наружной и
внутренней резьбы.
. По заданному номинальному размеру соединения Æ 154 мм, расчетными
предельными зазорами Sрmin=23 мкм и Sрmax=188 мкм и в
заданной системе посадки (в системе вала) подобрать ближайшую стандартную
посадку по ЕСДП.
Задача 1
Обработка результатов многократных измерений
По условию задачи результаты измерений: 131,34;
128,30; 133,63; 134,43; 131,64; 129,14; 134,41; 135,26; 136,26; 127,85; 133,76;
133,92; 131,71; 131,24; 131,24; 134,48; 134,48; 130,94; 130,94; 132,79; 135,09;
129,80; 127,26; 130,92; 132,32; 136,23; 128,37; 132,81;
Заносим данные в таблицу 1
1. Исключаем систематические погрешности
Получаем исправленный результат измерений
Xi = Xi + Xi*погр
. Находим среднее арифметическое значение исправленных результатов и
принимаем его за результат измерений
.
Определяем среднеквадратичную оценку отклонений измерений.
Отклонения
от средней величины:
Pi=Xср.ар.
- Xi
Pi заносим в
третий столбец таблицы 1
Произведем
проверку расчета
.
Вычисляем квадрат отклонения от среднего значения и заносим в таблицу 2.
.
Определяем оценку среднеквадратичного отклонения
.
Вычисляем доверительные границы случайных погрешностей результатов измерений
а)
Задаемся коэффициентом доверия α (доверительная
вероятность)
б)
Определяем коэффициент Стьюдента соответствующий заданной вероятности и количеству
измерений - 1
Находим
значение
σ=t* δр.и
σ=1,313703*0,51=0,67
Вычисляем
доверительные границы
- нижняя
доверительная граница = 140,06 - 0,67=139,39
- верхняя
доверительная граница = 140,06 + 0,67=140,73
С
вероятностью ошибки 
0,1
,39≤X≤140,73
Задача
2
1) 37 F6/c7
Рассчитаем предельные размеры и допуски сопрягаемых
деталей, а также основные характеристики сопряжений
для отверстия:
Dmin = D+0,025=37+0,025=37,025
Dmax = Dmin+0,016=37,025+0,016=37,041
для вала:
dmax = d+(-0,120)=37-0,120=36,880
dmin = dmax -0,025=36,880-0,025=36,885
Изобразим на схеме расположение полей допусков, сопрягаемых по данным
посадкам, показав номинальные диаметры сопряжения, допуски и предельные
отклонения сопрягаемых деталей. Рисунок 1.
Рисунок 1. Посадка с зазором
Smax = Dmax - dmin = 37,041-36,855=0,186
Smin = Dmin - dmax =
37,025-36,880=0,145= Smax - Smin = 0,186-0,145=0,041
2) 82 S6/m6
Рассчитаем предельные размеры и допуски сопрягаемых
деталей, а также основные характеристики сопряжений.
Для отверстия:
Dmax = D+(-0,071)=82-0,071=81,929
Dmin = Dmax - 0,022=81,929-0,022=81,907
Для вала:
dmin = d+0,013=82+0,013=82,013
dmax = dmin +0,022=82,013+0,022=82,035
Рисунок 2. Посадка с натягом
Nmax = dmax - Dmin = 82,035-81,907=0,128
Nmin = dmin - Dmax =
82,013-81,929=0,084= Nmax - Nmin = 0,128-0,084=0,044
3) 170 Js9/p12
Рассчитаем предельные размеры и допуски сопрягаемых
деталей, а также основные характеристики сопряжений.
Для отверстия:
Dmax= D+Пn/2=170+0,100/2=170+0,05=170,050
Dmin= D-ITn/2=170-0,100/2=170-0,05=169,950
Для вала:
dmin = d
+0,043=170+0,043=170,043
dmax = dmin + 0,400=170,043+0,400=170,443
Изобразим на схеме расположение полей допусков, сопрягаемых по данным
посадкам, показав номинальные диаметры сопряжения, допуски и предельные
отклонения сопрягаемых деталей. Рисунок 3.
Рисунок 3. Переходная посадка
Smax = Dmax - dmin = 170,050-170,043=0,007
Nmax = dmax - Dmin =
170,443-169,950=0,493(SN) = Smax + Nmax =0,007+0,493=0,5
Задача 3
допуск сопряжение посадка деталь
Произвести анализ посадок радиального подшипника
качения (d = 84 мм, D = 209 мм, кл. точности 4),
отверстие корпуса, сопрягаемое с подшипником G, вал g.
·
начертить схемы
посадок внутреннего кольца подшипника качения с валом и наружного кольца с
отверстием;
·
на схемах
произвести графический анализ сопряжений, рассчитав и указав Nmax, Nmin, Smax, Smin.
·
дать эскиз
соединения, указав на нем посадки подшипника в корпус и на вал.
Принимаем:
для отверстия:
L4/g5
для вала:
G6/l4
) 209 L4/g5
Рассчитаем предельные размеры и допуски сопрягаемых деталей для наружной
обоймы подшипника и отверстия в корпусе
Для отверстия в корпусе:
Dmax=209
Dmin= Dmax
-0,012=209-0,012=208,988
Для наружной обоймы подшипника:
dmax = d+(-0,015)=209-0,015=208,985
dmin= dmax
-0,020=208,985-0,020=208,965
Рисунок 4. Посадка с зазором
Smax= Dmax - dmin =209-208,965=0,035
Smin= Dmin - dmax
=208,988-208,985=0,003S= Smax - Smin
=0,035-0,003=0,032
2) 84 G6/l4
Рассчитаем предельные размеры и допуски сопрягаемых деталей для внутренней
обоймы подшипника и вала.
Для подшипника:
Dmin = D
+0,012=84+0,012=84,012
Dmax= Dmin +
0,022=84,012+0,022=84,034
Для вала:
dmax=84
dmin = dmax - 0,008=84-0,008=83,992
Рисунок 5. Посадка с зазором
Smax= Dmax - dmin =84,034-83,992=0,042 = 42 мкм
Smin= Dmin - dmax =
84,012-84=0,012 = 12 мкмS= Smax - Smin
= 0,042-0,012=0,030 = 30 мкм
Рисунок 6
Задача 4
Для метрической резьбы с номинальным диаметром 80,
шагом 1, и посадкой 6G/4h
. изобразить графически профиль наружной и внутренней
резьб, показав на схеме основные параметры;
. рассчитать предельные размеры наружной и внутренней
резьбы;
3. изобразить расположение полей допусков наружной и внутренней резьбы.
1.
По таблице определяем
d2=D2=79,350
d1=D1=78,917
2.
Определяем поля допусков для внутренней резьбы(Dmax и Dmin не нормируются)
D2=216мкм
D1=262мкм
(EI=+26мкм)
Для D2
D2=
т.е.
D2min=79,350+0,026=79,376
D2max=79,350+0,216=79,566
D1=
т.е.
D1min=78,917+0,026=78,943
D1max=78,917+0,262=79,179
3. Расчет максимального и минимального диаметра для
болта (d1max и d1min для болта не нормируются).
d2= -90мкм
d= -112мкм
es=0 (верхнее
отклонение)
Для
d
=80-0,112=79,888
=80
Для
d2
min=79,350-0,090=79,260max=79,350
Таблица 3
|
Номинальный диаметр
|
|
Предельное отклонение
|
Предельный размер
|
|
|
Верхнее
|
Нижнее
|
Min
|
Max
|
|
D(d) 80,000
|
Гайка
|
-
|
-
|
Не норм.
|
Не норм.
|
|
Болт
|
0
|
-0,112
|
79,888
|
80
|
|
D2(d2) 79,350
|
Гайка
|
+0,216
|
+0,026
|
79,376
|
79,566
|
|
Болт
|
0
|
-0,090
|
79,260
|
79,350
|
|
D1(d1)78,917
|
Гайка
|
+0,262
|
+0,026
|
78,943
|
79,179
|
|
Болт
|
-
|
-
|
Не норм.
|
Не норм.
|
Рисунок
7
Рисунок 8
Задача 5
По заданному номинальному размеру соединения 154 мм, расчетными
предельными зазорами Sрmin=23 мкм и Sрmax=188 мкм и в
заданной системе посадки (в системе вала) подобрать ближайшую
стандартную посадку по ЕСДП.
1.
Определим расчетный коэффициент точности посадки
а∆ = Т∆/i, где
∆T = SPmax-SPmin= 188-23 = 165мкм
i -
единица допуска
DC -
средне геометрическое граничных значений интервалов в которых попадает
номинальный размер
Размер
154 мм попадает в диапазон 120…180 мм следовательно
∆min=120
∆max=180
Di = 
=146.969385
=2.7856
По
таблице 2 квалитеты (страница 27)определяем возможный вариант распределения
единиц допуска между отверстием и валом так чтобы:
а∆=аD+ad ≈ 60
Находим
а∆=40+25=65
квалитет
- для отверстия
квалитет
- для вала
Таким
образом, допуск на вал:
Td = IT8 =
63
Допуск
на отверстие:
TD = IT9 =
100
Так
как посадка выполнена в системе вала, то допуск на его изготовление:
h8=
Для образования посадки с натягом можно выбрать следующие основные
отклонения отверстий: P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA;
Sp min + (- IT вал ) = -23 + ( -63 ) = - 86
По таблице основных отклонений отверстий находим, что основным
отклонением наиболее близким к расчетному является: S = 100
Получаем посадку:
Smin = 100-63=37
Smax = 200-0=200
Таблица 4
|
Расчетные параметры
|
Стандартные размеры
|
Отклонение
|
|
Spmin=23
|
Smin=37
|
14
|
|
Spmax=188
|
Smax=200
|
12
|
Список литературы
1. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х
ч. Мягков В.Д. и др. Л.: Машиностроение, 1982.- ч.1.
2. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х
ч. Мягков В.Д. и др. Л.: Машиностроение, 1982.- ч.2.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П., Варламова
Л.П «Допуски и посадки. Обоснование выбора»: М.: Высшая школа, 1984.
4.
Якушев А.И.,
Воронцов Л.Н., Фролов Н.М., «Взаимозаменяемость,
стандартизация
и технические измерения»: М.: Машиностроение, 1987.
. Дунаев
П.Ф., Леликов О.П., «Конструирование узлов и деталей машин»:
М.: Высшая
школа, 1985.
. Бейзельман
Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. «Подшипники качения. Справочник»: М.,
Машиностроение,1975