Metrologia w budowie maszyn
Zadania z rozwiązaniami
Metrologia w budowie maszyn. Zadania z rozwiązaniami to zbiór ok. 170 zadań
dotyczących takich zagadnień, jak:
- tolerancja i pasowania wymiarów liniowych;
- projektowanie sprawdzianów do otworów i wałków oraz wymiarów mieszanych;
- rachunek błędów pomiarów;
- analiza wymiarowa działań matematycznych na wymiarach tolerowanych, łańcuchów
wymiarowych, zamienności części maszyn.
Każda grupa zadań poprzedzona jest krótkim materiałem teoretycznym, ułatwiającym
zrozumienie tematu i znalezienie rozwiązania. Obszerne tablice z danymi umożliwiają
wykonanie zadań bez sięgania do innych źródeł.
Książka jest przeznaczona dla studentów wydziałów mechanicznych kierunków:
mechanika i budowa maszyn, automatyka, robotyka i inżynieria produkcji; studentów studiów
podyplomowych z zakresu metrologii i inżynierii jakości oraz studiów doktoranckich z
budowy i eksploatacji maszyn; inżynierów zajmujących się problematyką konstrukcji i
technologii sprzętu pomiarowego; pracowników służb kontrolno-pomiarowych i działów
zarządzania jakością zakładów pracy; uczniów średnich szkół technicznych o
profilu mechanicznym.
Przedmowa 9
1 Tolerancje i pasowania wymiarów liniowych 11
1.1. Wiadomości podstawowe 11
1.2. Układ tolerancji wg PN-EN 20286-1:1996 i PN-89/M-02103 14
1.2.1. Tolerancje normalne dla wymiarów nominalnych do 500 mm 14
1.2.2. Obliczanie tolerancji normalnych dla wymiarów nominalnych powyżej 500 do 3150 mm
wg PN-EN 20286-1:1996 16
1.2.3. Obliczanie tolerancji normalnych dla wymiarów nominalnych powyżej 3150 do 10 000
mm wg PN-89/M-02103 16
Zadania 18
1.3. Obliczanie pasowań otworów i wałków 21
Zadania 21
2 Sprawdziany do otworów i wałków oraz wymiarów mieszanych 54
2.1. Tolerancje i obliczanie sprawdzianów do otworów 54
Zadania 57
2.2. Tolerancje i obliczanie sprawdzianów do wałków 64
Zadania 67
2.3. Tolerancje i obliczanie sprawdzianów wymiarów mieszanych 69
Zadania 77
3 Rachunek błedów pomiarów 81
3.1. Wiadomości podstawowe 81
3.2. Zagadnienia podstawowe wybrane z rachunku prawdopodobieństwa i statystyki
matematycznej 83
Zadania 84
3.3. Błędy przypadkowe w pomiarach bezpośrednich równej dokładności 93
3.3.1. Oszacowanie niepewności pomiaru metodą typu A 93
Zadania 95
3.3.2. Wybrane zagadnienia uzupełniające analizę błędów przypadkowych 104
3.3.2.1. Konieczna liczba pomiarów 104
3.3.2.2. Porównywanie wartości średnich 105
3.3.2.3. Porównywanie dwóch wariancji 106
3.3.2.4. Sprawdzenie normalności rozkładu 107
Zadania 109
3.4. Błędy przypadkowe w pomiarach pośrednich 116
3.4.1. Metoda błędu średniego kwadratowego 116
3.4.2. Metoda różniczki zupełnej 118
3.4.3. Metoda pochodnej logarytmicznej 118
3.4.4. Uzupełniające wiadomości z rachunku błędów przypadkowych w pomiarach pośrednich
119
Zadania 120
3.5. Błędy systematyczne najczęściej spotykane w metrologii technicznej długości i kąta
134
3.5.1. Błąd temperaturowy 134
Zadania 135
3.5.2. Błąd spowodowany odkształceniem powierzchniowym 137
Zadania 139
3.5.3. Błąd spowodowany odkształceniem sprężystym występującym na skutek nacisku
zewnętrznego oraz własnego ciężaru 140
Zadania 143
3.6. Błędy nadmierne – metody wykluczania z wyników pomiarów 143
3.6.1. Kryterium wykluczania przy znanym średnim błędzie kwadratowym 143
3.6.2. Kryterium wykluczania przy nieznanym błędzie średnim kwadratowym 144
Zadania 145
4 Analiza wymiarowa 147
4.1. Działania matematyczne na wymiarach tolerowanych 147
4.1.1. Metody obliczeń 147
4.1.2. Dodawanie wymiarów tolerowanych 148
Zadania 149
4.1.3. Odejmowanie wymiarów tolerowanych 150
Zadania 151
4.1.4. Mnożenie wymiarów tolerowanych 152
4.1.4.1. Mnożenie przez stałą k 152
Zadania 153
4.1.4.2. Mnożenie wymiaru przez wymiar 154
Zadania 155
4.1.5. Dzielenie wymiarów tolerowanych 156
4.1.5.1. Dzielenie przez stałą k 156
4.1.5.2. Dzielenie wymiaru przez wymiar 156
Zadania 157
4.1.6. Podnoszenie do kwadratu 158
4.1.7. Pierwiastkowanie 158
4.1.8. Działania złożone 158
Zadania 160
4.2. Łańcuchy wymiarowe 162
4.2.1. Definicje podstawowe 162
4.2.2. Rodzaje łańcuchów wymiarowych 163
4.2.3. Obliczanie łańcuchów wymiarowych 165
4.2.3.1. Łańcuchy proste 165
4.2.3.2. Łańcuchy płaskie złożone 166
Zadania 167
4.2.3.3. Łańcuchy przestrzenne 168
Zadania 169
4.3. Zamienność części maszyn 172
4.3.1. Zasady ogólne 172
4.3.2. Obliczanie tolerancji wymiarów składowych w zamienności całkowitej 172
4.3.2.1. Metoda jednakowej tolerancji 173
4.3.2.2. Metoda jednakowej klasy tolerancji 174
4.3.2.3. Metoda jednakowego wpływu 174
4.3.2.4. Metoda minimum kosztów 175
Zadania 176
4.3.3. Obliczanie tolerancji wymiarów składowych w zamienności częściowej 184
4.3.3.1. Metoda jednakowej tolerancji 185
4.3.3.2. Metoda jednakowej klasy tolerancji 185
4.3.3.3. Metoda jednakowego wpływu 186
4.3.3.4. Metoda minimum kosztów 186
Zadania 186
Literatura 196
198 stron, Format: 16.5x23.5cm, oprawa miękka
