У підручнику викладені основні положення з взаємозамінності, стандартизації, сертифікації, акредитації та технічних вимірювань згідно з програмою дисципліни "Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання", які містять лекційний матеріал, наукові дослідження, перелік лабораторних робіт, а також приклади практичних задач з виконання практичних і курсової робіт. Лабораторні і практичні роботи орієнтовані на використання наявних метрологічних баз університетів та інститутів. Підручник призначений для викладачів і студентів інженерно-технічних спеціальностей вищих навчальних закладів III-IV рівнів акредитації, а також працівників машинобудівних і приладобудівних виробництв й агропромислового комплексу України. ЗМІСТ ПЕРЕДМОВА..........................................................................................3 ВСТУП.....................................................................................................5 Розділ 1. ОСНОВИ СТАНДАРТИЗАЦІЇ, МЕТРОЛОГІЇ ТА ВЗАЄМОЗАМІННОСТІ. ВИДИ СПРЯЖЕНЬ, ДОПУСКИ І ПОСАДКИ.............................................................................................8 1.1. Основи стандартизації.....................................................................8 1.1.1. Предмет стандартизації та коротка історія її розвитку............8 1.1.2. Класифікація видів стандартизації......................................... 10 1.1.3. Державна система стандартизації............................................ 11 Контрольні запитання та завдання.................................................... 12 1.2. Різновиди стандартизації........................................................... 12 1.2.1. Методи стандартизації.............................................................. 12 1.2.2. Уніфікація продукції................................................................ 13 1 -2-Я. Агрегатування......................................................................... 14 1.2.4. Комплексна та випереджальна стандартизації....................... 14 1.2.5. Параметрична стандартизація.................................................. 15 1.2.6. Міжнародні організації зі стандартизації............................... 15 1.2.7. Техніко-економічна ефективність стандартизації................. 18 Контрольні запитання та завдання..................................................... 21 1.3. Порядок розроблення стандартів України. Стандарти різних категорій та видів................................................................... 22 1.3.1. Умови розроблення стандартів.............................................. 22 1.3.2. Визначення різних категорій стандартів............................... 23 1.3.3. Категорії нормативних документів......................................... 24 1.3.4. Різновиди стандартів................................................................ 25 1.3.5. Позначення стандартів і порядок їх впровадження.............. 26 1.3.6. Державний нагляд за стандартами......................................... 27 Контрольні запитання та завдання................................................... 30 1.4. Основи метрології...................................................................... 30 1.4.1. Основні терміни та їх визначення.......................................... 30 1.4.2. Єдність і точність вимірювання............................................ 33 1.4.3. Міжнародна система одиниць СІ.......................................... 35 1.4.4. Міжнародна організація мір і ваг.......................................... 40 1.4.5. Міжнародна організація законодавчої метрології................ 42 1.4.6. Сертифікати МОЗМ................................................................. 45 1.4.7. Роль вимірювань і значення метрології................................ 46 1.4.8. Фізична величина................................................................... 47 1.4.9. Класифікація засобів вимірювання та контролю................ 48 1.4.10. Основні метрологічні характеристики засобів вимірювання..49 1.4.11. Методи вимірювання ......................................................... 50 Контрольні запитання та завдання.................................................. 51 1.5. Принципи побудови засобів вимірювання та контролю........ 51 1.5.1. Вибір точності засобів вимірювання та контролю.............. 51 1.5.2. Принцип інверсії................................................................. 53 1.5.3. Принцип Тейлора та принцип суміщення функцій контролю з функціями керування технологічними процесами.................. 54 Контрольні запитання та завдання............................................... 55 1.6. Основи взаємозамінності......................................................... 55 1.6.1. Взаємозамінність та її види................................................. 55 1.6.2. Ряди переважних чисел .................................................... 58 1.6.3. Види розмірів....................................................................... 59 1.6.4. Граничні відхилення. Допуск розміру. Нульова лінія...... 60 1.6.5. Поняття вала та отвору. Основні вал і отвір..................... 61 1.6.6. Посадка з'єднання. Види і допуски посадок...................... 61 Контрольні запитання та завдання............................................... 65 1.7. Утворення посадок у системі ISO........................................ 65 1.7.1. Одиниця допуску. Квалітет................................................ 65 1.7.2. Основні відхилення............................................................ 66 1.7.3. Утворення посадок. Системи основного отвору та основного вала .............................................................................. 69 Контрольні запитання та завдання............................................... 72 1.8. Калібри. Розрахунок виконавчих розмірів.......................... 72 1.8.1. Призначення та застосування калібрів ........................... 72 1.8.2. Схема розташування полів допусків робочих і контрольних калібрів........................................................................73 1.8.3. Розрахунок виконавчих розмірів........................................ 74 Контрольні запитання та завдання............................................... 76 1.9. Розрахунок посадок з зазором.............................................. 76 1.9.1. Основні положення.............................................................. 76 1.9.2. Необхідні умови для проектування підшипника ковзання..77 1.9.3. Розрахунок допустимих зазорів і вибір стандартної посадки...78 1.9.4. Приклади застосування посадок з зазором......................... 79 Контрольні запитання та завдання................................................ 82 1.10. Розрахунок посадок з натягом.............................................. 82 1.10.1. Основні положення.............................................................. 82 1.10.2. Необхідні умови для проектування посадок з натягом.... 83 1.10.3. Розрахунок допустимих натягів і вибір стандартної посадки...... 85 1.10.4. Приклади застосування посадок з натягом...................... 86 Контрольні запитання та завдання................................................ 87 1.11. Розрахунок перехідних посадок на ймовірність отримання зазорів і натягів............................................................ 88 1.11.1. Основні положення............................................................. 88 1.11.2. Приклади застосування перехідних посадок.................... 91 Контрольні запитання та завдання................................................. 92 1.12. Взаємозамінність підшипників кочення.............................. 92 1.12.1. Основні положення.................................................................92 1.12.2. Утворення та застосування посадок підшипників кочення...96 1.12.3. Розрахунок посадок підшипників кочення..........................98 1.12.4. Позначення посадок підшипників кочення на кресленнях.......99 Контрольні запитання та завдання................................................. 101 1.13. Взаємозамінність з'єднань з метричною різьбою. Трапецієподібна різьба................................................................... 101 1.13.1. Основні положення............................................................ 101 1.13.2. Посадки з зазором ............................................................ 103 1.13.3. Утворення й позначення посадок...................................... 107 1.13.4. Перехідні посадки............................................................. 107 1.13.5. Посадки з натягом.............................................................. 109 1.13.6. Відхилення кроку, кута профілю та їхня діаметральна компенсація................................................................................... 111 1.13.7. Зведений середній діаметр.............................................. 112 1.13.8. Трапецієподібна різьба.................................................... 113 Контрольні запитання та завдання.............................................. 115 1.14. Взаємозамінність шпонкових з'єднань............................. 116 1.14.1. З'єднання з призматичною шпонкою.............................. 116 1.14.2. З'єднання зі сегментною шпонкою................................. 119 Контрольні запитання та завдання............................................. 121 1.15. Взаємозамінність шліцьових з'єднань з прямобічним профілем .......................................................................................... 121 1.15.1. Основні положення.......................................................... 121 1.15.2. Утворення полів допусків............................................... 123 1.15.3. Позначення шліцьових з'єднань з прямобічним профілем..124 Контрольні запитання та завдання.............................................. 125 1.16. Взаємозамінність шліцьових з'єднань з евольвентним профілем............................................................................................125 1.16.1. Основні положення.......................................................... 125 1.16.2. Утворення полів допусків................................................ 127 1.16.3. Позначення шліцьових з'єднань з евольвентним профілем..128 Контрольні запитання та завдання.............................................. 129 1.17. Взаємозамінність циліндричних зубчастих коліс і передач...130 1.17.1. Загальні дані про зубчасті колеса та передачі.................. 130 1.17.2. Кінематична точність........................................................... 132 1.17.3. Плавність роботи зубчастих передач................................. 134 1.17.4. Контакт спряжених зубців коліс........................................ 135 1.17.5. Ступені точності і види спряжень циліндричних зубчастих коліс ....................................................................................137 1.17.6. Допуски та умовні позначення циліндричних зубчастих передач................................................................................138 Контрольні запитання та завдання................................................. 138 1.18. Кутові розміри та допуски...................................................... 139 1.18.1. Види розмірів та параметри конуса.................................... 139 1.18.2. Допуски кутів....................................................................... 140 1.18.3. Ступені точності допусків кутів і конусів......................... 142 1.18.4. Допуски та посадки конусів................................................ 142 1.18.5. Конуси Морзе. Позначення конусів і кутів....................... 145 Контрольні запитання та завдання.................................................. 146 1.19. Нормування відхилень форми та розташування поверхонь деталей................................................................................146 1.19.1. Відхилення форми циліндричних поверхонь ................. 146 1.19.2. Відхилення форми плоских поверхонь.............................. 148 1.19.3. Відхилення розташування поверхонь................................ 149 1.19.4. Залежний і незалежний допуски розташування................ 154 1.19.5. Числові значення допусків форми та розташування поверхонь ……………………………………………………………..154 Контрольні запитання та завдання................................................... 157 1.20. Розрахунок розмірних ланцюгів............................................. 157 1.20.1. Основні положення................................................................ 157 1.20.2. Обернена задача..................................................................... 159 1.20.3. Пряма задача.......................................................................... 161 1.20.4. Метод компенсації................................................................ 162 1.20.5. Метод регулювання.............................................................. 163 1.20.6. Метод припасування.............................................................. 164 1.20.7. Теоретико-ймовірнісний метод розрахунку розмірних ланцюгів............................................................................165 Контрольні запитання та завдання................................................ 167 1.21. Хвилястість і шорсткість поверхонь деталей...................... 167 1.21.1. Хвилястість поверхонь деталей ...................................... 167 1.21.2. Шорсткість поверхонь деталей......................................... 169 1.21.3. Позначення шорсткостей поверхонь................................. 171 Контрольні запитання та завдання................................................ 175 Рекомендована література.............................................................. 176 Розділ 2. ЯКІСТЬ ПРОДУКЦІЇ. СЕРТИФІКАЦІЯ ЯКОСТІ ПРОДУКЦІЇ ТА її КОДУВАННЯ.................................................. 181 2.1. Основні поняття. Терміни й визначення якості продукції.... 181 2.2. Класифікація промислової продукції..................................... 183 2.3. Класифікація показників якості продукції машинобудування............................................................................. 185 2.3.1. Показники призначення виробів ....................................... 188 2.3.2. Показники надійності та довговічності виробів................. 189 2.3.3. Показники ремонтної спроможності та схоронності виробів...191 2.3.4. Ергономічні та естетичні показники якості виробів............ 192 2.3.5. Показники технологічності конструкцій виробів............... 193 2.3.6. Показники транспортабельності, стійкості до середовища, Впливу на довкілля та безпеки виробів.......................................... 194 2.3.7. Економічні показники якості виробів.................................. 195 2.3.8. Показники стандартизації та уніфікації виробів................. 196 2.3.9. Показники патентоспроможності........................................ 197 2.3.10. Показники однорідності виробів........................................ 200 Контрольні запитання та завдання.............................................. 200 2.4. Сертифікація якості продукції................................................. 201 2.4.1. Терміни й визначення............................................................ 201 2.5. Штрихове кодування продукції ............................................ 210 2.5.1. Основні терміни, поняття й визначення штрихового кодування ...............................................................................................210 Контрольні запитання та завдання................................................. 213 Рекомендована література................................................................. 213 Розділ 3. СТРУКТУРА СИСТЕМ ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ, ТЕХНІЧНОГО КОНТРОЛЮ, МЕТРОЛОГІЇ, СТАНДАРТИЗАЦІЇ ТА ЯКОСТІ, ЇХ ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК .............................................. 216 3.1. Терміни та визначення в структурі технічної діагностики..... 217 3.2. Терміни та визначення в структурі технічного контролю.... 221 3.3. Терміни та визначення в структурі метрології...................... 224 3.4. Терміни та визначення в структурі стандартизації................. 229 3.5. Терміни та визначення в структурі якості............................... 234 3.6. Взаємозв'язки систем технічної діагностики, контролю, метрології, стандартизації та якості................................................. 237 Контрольні запитання та завдання............................................... 240 Рекомендована література................................................................. 240 Розділ 4. ПЕРЕЛІК ТЕМ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З ДИСЦИПЛІНИ "ВЗАЄМОЗАМІННІСТЬ, СТАНДАРТИЗАЦІЯ І ТЕХНІЧНІ ВИМІРЮВАННЯ".......................................................... 243 Загальні вимоги щодо оформлення лабораторних робіт................ 243 Назви й обсяг лабораторних робіт.................................................... 244 Одиниці фізичних величин............................................................... 245 Засоби вимірювання......................................................................... 246 Методи вимірювання....................................................................... 247 Метрологічні показники засобів вимірювання............................ 248 Лабораторна робота №1................................................................. 249 4.1. Вимірювання деталей штангенінструментами..................... 249 Контрольні запитання та завдання............................................. 257 Лабораторна робота №2.................................................................. 257 4.2. Вимірювання деталей мікрометричними інструментами.... 257 Контрольні запитання та завдання............................................. 264 Лабораторна робота №3................................................................ 264 4.3. Вимірювання деталей індикаторними приладами............ 264 Контрольні запитання та завдання........................................... 273 Лабораторна робота №4................................................................ 274 4.4. Вимірювання параметрів метричної різьби та кутів у деталях спеціальними інструментами..................................... 274 Контрольні запитання та завдання.......................................... 282 Лабораторна робота №5............................................................... 282 4.5. Контроль деталей калібрами та шаблонами....................... 282 Контрольні запитання та завдання.......................................... 289 Лабораторна робота №6.............................................................. 290 4.6. Вимірювання деталей механічними і оптико-механічними Засобами підвищеної точності..................................................... 290 Контрольні запитання та завдання........................................... 298 Лабораторна робота №7.............................................................. 299 4.7. Вимірювання розмірів і форми деталей та шорсткості їх поверхонь ........................................................................................299 Контрольні запитання та завдання.......................................... 311 Лабораторна робота №8.............................................................. 311 4.8. Вимірювання та контроль параметрів зубчастих коліс...