Что такое принцип взаимозаменяемости

Принцип взаимозаменяемости

Взаимозаменяемость — свойство элементов конструкции, изготовленных с определённой точностью геометрических, механических, электрических и иных параметров, обеспечивать заданные эксплуатационные показатели вне зависимости от времени и места изготовления при сборке, ремонте и замене этих элементов.

Для облегчения выполнения условий взаимозаменяемости рекомедуется использовать нормальные линейные размеры, установленные на основе стандартных рядов предпочтительных чисел.

См. также

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Принцип взаимозаменяемости» в других словарях:

принцип взаимозаменяемости — sukeičiamumo principas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. principle of interchange vok. Austauschprinzip, n rus. принцип взаимозаменяемости, m pranc. principe d’interchange, m … Fizikos terminų žodynas

принцип функциональной взаимосвязанности — Стандартизация требований энергосбережения неотделима от общих проблем нормативно методического обеспечения ресурсопотребления и ресурсосбережения (ГОСТ 30166, ГОСТ 30167), а также от упорядочения (путем стандартизации) усложняющихся… … Справочник технического переводчика

Принцип максимума материала — 1.1.9. Принцип максимума материала метод (принцип) назначения допусков формы, расположения или координирующих размеров, при котором требуется, чтобы рассматриваемый элемент не выходил за предельный действующий контур, а базовый элемент за контур… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Принцип функциональной взаимосвязанности — 1.4 Принцип функциональной взаимосвязанности: стандартизация требований энергосбережения неотделима от общих проблем нормативно методического обеспечения ресурсопотребления и ресурсосбережения ([12], [13]), а также от упорядочения (путем… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 50056-92: Основные нормы взаимозаменяемости. Зависимые допуски формы, расположения и координирующих размеров. Основные положения по применению — Терминология ГОСТ Р 50056 92: Основные нормы взаимозаменяемости. Зависимые допуски формы, расположения и координирующих размеров. Основные положения по применению оригинал документа: 1.1.8. Действительное значение зависимого допуска ТМа числовое… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ДВОЙСТВЕННОСТИ ПРИНЦИП — 1) Д. п. в математической логике теорема о взаимозаменяемости в определенном смысле логич. операций в формулах формальных логических и логико предметных языков. Пусть А формула языка логики высказываний или логики предикатов, не содержащая знака… … Математическая энциклопедия

Уитни, Эли — У этого термина существуют и другие значения, см. Уитни. Эли Уитни Эли (Илай) Уитни (англ. Eli Whitney; … Википедия

Эли Уитни — Эли (Илай) Уитни (англ. Eli Whitney, 1765 1825) американский изобретатель и промышленник. Изобрёл хлопкоочистительную машину (коттон джин), одним из первых сконструировал фрезерный станок, заложил основы организации массового производства в… … Википедия

Управление — Эта статья предлагается к удалению. Пояснение причин и соответствующее обсуждение вы можете найти на странице Википедия:К удалению/30 августа 2012. Пока процесс обсуждения не завершён, статью можн … Википедия

Капитализм — (Capitalism) Капитализм это общественно экономическая формация, основанная на частной собственности, эксплуатации наёмного труда и признающая главенство капитала История капитализма, модели капитализма, основные понятия капитала, становление… … Энциклопедия инвестора

Источник

Основы принципа взаимозаменяемости

2.1 Понятие о взаимозаменяемости и ее видах.

Взаимозаменяемостью называется возможность сборки независимо изготовленных деталей в узел без дополнительных операций обработки и пригонки. При этом должна обеспечиваться нормальная работа механизма.

При современном серийном производстве детали производят в одних цехах, а собирают машины, узлы и приборы в других. В процессе сборки применяют различные крепежные детали, изделия из неметаллических материалов, подшипники качения и другие изделия, изготовленные на разных специализированных предприятиях. Несмотря па это, сборка происходит без дополнительных подгоночных и доводочных операций, а собранные машины и их части удовлетворяют предъявляемым требованиям. Это возможно при условии взаимозаменяемости узлов и деталей.

Раньше взаимозаменяемость рассматривалась как принцип собираемости деталей и узлов. Сейчас взаимозаменяемость распространяется и на износостойкость, твердость, внутренние напряжения, т. е. на качественные показатели, определяющие надежность и долговечность работы машин, узлов и деталей.

Взаимозаменяемость подразделяется на полную и неполную, внешнюю и внутреннюю, функциональную и по геометрическим параметрам.

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 изделия при соблюдении предъявляемых к ним (к сборочным единицам или изделиям) технических требований по всем пара­метрам качества. Выполнение требований к точности деталей и сборочных еди­ниц изделий является важнейшим исходным условием обеспечения взаимоза­меняемости. Кроме этого, для обеспечения взаимозаменяемости необходимо выполнять и другие условия: устанавливать оптимальные номинальные значе­ния параметров деталей и сборочных единиц, выполнять требования 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 зависят надеж­ность и другие эксплуатационные показатели изделий. Это требование, естест­венно, распространяется и на запасные части. При полной взаимозаменяемости: упрощается процесс сборки — он сводится к простому соединению деталей рабочими преимущественно невысокой квалификации; появляется возможность точно нормировать процесс сборки во времени, устанавливать необходимый темп работы и применять поточный метод; создаются условия для автоматизации процессов изготовления и сборки изделий, а также широкой специализации и кооперирования заводов (при которых завод-поставщик изготовляет унифицированные изделия, сборочные единицы и детали ограниченной номенклатуры и поставляет их заводу, выпускающему основные изделий.

упрощается ремонт изделий, так как любая изношенная или поломанная де­таль или сборочная единица может быть заменена новой (запасной).

Иногда для удовлетворения эксплуатационных требований необходимо изготов­лять детали и сборочные единицы с малыми экономически неприемлемыми или технологически трудно выполнимыми допусками. В этих случаях для получения требуемой точности сборки применяют групповой подбор деталей (селективную сборку), компенсаторы, регулирование положения некоторых частей машин и приборов, пригонку и другие дополнительные технологические мероприятия при обязательном выполнении требований к качеству сборочных единиц и изде­лий. Такую взаимозаменяемость называют неполной (ограниченной). Ее можно осуществлять не по всем, а только по отдельным геометрическим или другм параметрам.

Внешняя взаимозаменяемость — это взаимозаменяемость покупных и коопери­руемых изделий (монтируемых в другие более сложные изделия) и сборочных единиц по эксплуатационным показателям, а также по размерам и форме присое­динительных поверхностей. Например, в электродвигателях внешнюю взаимоза­меняемость обеспечивают по частоте вращения вала и мощности, а также по раз­мерам присоединительных поверхностей; в подшипниках качения — по наружному диаметру наружного кольца и внутреннему диаметру внутреннего кольца.

Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сборочные едини­цы и механизмы, входящие в изделие. Например, в подшипнике качения внут­реннюю групповую взаимозаменяемость имеют тела качения и кольца.

Функциональная взаимозаменяемость стандартных изделий — это свойство не­зависимо изготовляемых деталей занимать свое место в изделии без допол­нительной обработки. Функциональная взаимозаменяемость предполагает не только возможность нормальной сборки, но и нормальную работу изделия после установки в нем новой детали или другой составной части взамен вышедшей из строя. Функциональнымиявляются геометрические, электрические, механические и другие параметры, влияющие на эксплуатационные показатели машин и других изделий или служебные функции сборочных единиц. Например, зазор между поршнем и цилиндром (функциональный параметр) влияет на мощность двига­телей (эксплуатационный показатель).

Взаимозаменяемость по геометрическим параметрам — необходимое условие для соблюдения функциональной взаимозаменяемости, она является ее частным видом.

2.2 Основные определения взаимозаменяемости.

В России действуют Единая система допусков и посадок (ЕСДП) и Основные нормы взаимозаменяемости, которые базируются на стандартах и рекомендаци­ях ИСО. ЕСДП распространяется на допуски размеров гладких элементов дета­лей и на посадки, образуемые при соединении этих деталей. Основные нормы взаимозаменяемости включают системы допусков и посадок на резьбы, зубчатые передачи, конуса и др.

Размеры, предельные отклонения и допуски.

При конструировании определя­ются линейные и угловые размеры детали, характеризующие ее величину и фор­му. Они назначаются на основе результатов расчета деталей на прочность и же­сткость, а также исходя из обеспечения технологичности конструкции и других показателей в соответствии с функциональным назначением детали. На чертеже должны быть проставлены все размеры, необходимые для изготовления детали и ее контроля.

Размеры, непосредственно или косвенно влияющие на эксплуатационные пока­затели машины или служебные функции узлов и деталей, называются функцио­нальными. Они могут быть как у сопрягаемых (например, у вала и отверстия), так и у несопрягаемых поверхностей (например, размер пера лопатки турбины, размеры каналов жиклеров карбюраторов и т. п.).

Параметр— это независимая или взаимосвязанная величина, характеризующая какое-либо изделие или явление (процесс) в целом или их отдельные свойства. Параметры определяют техническую характеристику изделия или процесса пре­имущественно с точки зрения производительности, основных размеров, конст­рукции. 1

Размер— это числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. д.) в выбранных единицах измерения. Размеры подразделяют на номинальные, дей­ствительные и предельные.

Номинальный — это размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит также началом отсчета отклонений. Номинальный размер — это основной размер, полученный на основе кинематических, динами­ческих и прочностных расчетов или выбранный из конструктивных, технологи­ческих, эксплуатационных, эстетических и других соображений и указанный на чертеже.

Действительный— это размер, установленный измерением с допустимой по­грешностью.

Предельные — это два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Предельные размеры на предписанной длине должны быть истолкованы следующим обра­зом:

а) для отверстий — диаметр наибольшего правильного воображаемого цилинд­ра, который может быть вписан в отверстие так, чтобы плотно контактиро­вать с наиболее выступающими точками поверхности (размер сопрягаемой летали идеальной геометрической формы, прилегающей к отверстию без за­зора), не должен быть меньше, чем проходной предел размера. Дополнительно наибольший диаметр в любом месте отверстия не должен превышать не­проходного предела размера;

б) для валов — диаметр наименьшего правильного воображаемого цилиндра, ко­торый может быть описан вокруг вала так, чтобы плотно контактировать с наиболее выступающими точками поверхности (размер сопрягаемой детали идеальной геометрической формы, прилегающей к валу без зазора), не дол­жен быть больше, чем проходной предел размера. Дополнительно минималь­ный диаметр в любом месте вала не должен быть меньше, чем непроходной предел размера.

Наибольший предельный размер — это больший из двух предельных, наименьший— это меньший из двух предельных размеров (рис. 1). ГОСТ 25346-89 установ­лены связанные с предельными размерами новые термины — «проходной» и «непроходной» пределы.

Термин «проходной предел» применяют к тому из двух предельных размеров, ко­торый соответствует максимальному количеству материала, а именно верхнему пределу для вала, нижнему — для отверстия. В случае применения предельных калибров речь идет о предельном размере, проверяемом проходным калибром.

Термин «непроходной предел» применяют к тому из двух предельных размеров, который соответствует минимальному количеству материала, а именно нижнему пределу для вала, верхнему — для отверстия. В случае применения предельных калибров речь идет о предельном проверяемом непроходным калибром.

Отклонение— это алгебраическая разность между размером (действительным, предельным и т. д.) и соответствующим номинальным размером.

Действительное отклонение — это алгебраическая разность между действитель­ным и номинальным размерами.

Предельное отклонение— это алгебраическая разность между предельным и но­минальным размерами.

Классификацию отклонений по геометрическим параметрам целесообразно рас­смотреть на примере соединения вала и отверстия. Термин «вал» применяют для обозначения наружных (охватываемых) элементов деталей, термин «отвер­стие» — для обозначения внутренних (охватывающих) элементов деталей. Тер­мины «вал» и «отверстие» относятся не только к цилиндрическим деталям круг­лого сечения, но и к элементам деталей другой формы (например, ограниченным двумя параллельными плоскостями — шпоночное соединение). Предельные отклонения подразделяют на верхнее и нижнее. Верхнее— это ал­гебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размера­ми, нижнее отклонение — это алгебраическая разность между наименьшим пре­дельным и номинальным размерами. В ГОСТ 25346-89 приняты условные обозначения: верхнее отклонение отвер­стия —ES, вала — es, нижнее отклонение отверстия — EI, вала — ei. В таблицах стандартов верхнее и нижнее отклонения указаны в микрометрах (мкм), на чер­тежах — в миллиметрах (мм). Отклонения, равные нулю, не указываются.

Допуск — это разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями (рис. 1.1):

Но ГОСТ 25346-89 введено понятие «допуск систе­мы» — это стандартный допуск (любой из допусков), устанавливаемый данной системой допусков и посадок. Нулевая линия — это линия, соответствующая номинальному размеру, от кото­рой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допус­ков и посадок. При горизонтальном расположении нулевой линии положитель­ные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные — вниз (рис.1).

Поле допуска — это поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется величиной допуска и его положением относительно номи­нального размера. При графическом изображении поле допуска заключено меж­ду двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям отно­сительно нулевой линии(рис.2.1).

Рис. 2.1. Поля допусков отверстия и вала при посадке с зазором (отклонения отверстия положительны, отклонения вала отрицательны)

Для упрощения допуски можно изображать графически в виде полей допусков (рис. 2). При этом ось изделия всегда располагают под схемой.

Соединения и посадки. Две или несколько подвижно или неподвижно соеди­няемых деталей называют сопрягаемыми.Поверхности, по которым происходит соединение деталей, называют сопрягаемыми. Остальные поверхности называют несопрягаемыми (свободными). В соответствии с этим различают размеры сопря­гаемых и несопрягаемых (свободных) поверхностей. В соединении деталей, вхо­дящих одна в другую, есть охватывающие и охватываемые поверхности.

Посадкойназывают характер соединения деталей, определяемый величиной по­лучающихся в нем зазоров или натягов. Посадка характеризует свободу относи­тельного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их вза­имному смещению.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала по­садка может быть: с зазором, натягом или переходной, при которой возможно получение как зазора, так и натяга. Схемы полей допусков для разных посадок показаны на рис 1.2

Рис. 2.2. Схемы полей допусков посадок: в — с зазором; б — натягом; в — переходной

Зазор S — разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Наибольший, наименьший и средний зазоры определяют по форму­лам:

S_max= D_max-d_min ; S_min= D_min-d_max ; S_m=

Натяг N — разность размеров валаа и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Наибольший, наименьший и средний натяги определя­ют по формулам:

Посадка с зазором — посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении (поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала).

В переходных посадках допуск посадки –сумма наибольшего натяга и наибольшего зазора, взятых по абсолютному значению,TSN=S_max+N_max.

Для всех типов посадок допуск посадок численно равен сумме допусков отверстия и вала, то есть TS(TN)=TD+Td.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Раздел II. Допуски и посадки. Глава 5. Общие принципы взаимозаменяемости (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3

Раздел II. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ

Глава 5. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ

5.1. СУЩНОСТЬ И ВИДЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ

При современном серийном производстве детали производят в одних цехах, а собирают машины, узлы и приборы в других. В процессе сборки применя­ют различные крепежные детали, изделия из неметал­лических материалов, подшипники качения и другие изделия, изготовленные на разных специализированных предприятиях. Несмотря па это, сборка происходит без дополнительных подгоночных и доводочных операций, а собранные машины и их части удовлетворяют предъ­являемым требованиям. Это возможно при условии взаимозаменяемости узлов и деталей.

Раньше взаимозаменяемость рассматривалась как принцип собираемости деталей и узлов. Сейчас взаи­мозаменяемость распространяется и на износостой­кость, твердость, внутренние напряжения, т. е. на ка­чественные показатели, определяющие надежность и долговечность работы машин, узлов и деталей.

Взаимозаменяемость — это свойство деталей, сбо­рочных единиц, агрегатов занимать свое место в ма­шине без дополнительной обработки и выполнять при этом заданные функции. Взаимозаменяемостью обеспе­чивается возможность сборки или замены при ремонте любых независимо изготовленных деталей.

Взаимозаменяемость подразделяется на полную и неполную, внешнюю и внутреннюю, функциональную и по геометрическим параметрам.

Неполная взаимозаменяемость используется при групповом подборе деталей (селективная или индиви­дуальная сборка), при наличии компенсатора или при расчетах на основе теории вероятностей. Применяется также для соединений высокой точности. Точность сбор­ки повышается во столько раз, на сколько групп были рассортированы детали.

Внешняя взаимозаменяемость присуща размерам и формам присоединительных поверхностей узлов и их эксплуатационным показателям, например для элект­родвигателей— взаимозаменяемость по мощности и частоте вращения.

Внутренняя взаимозаменяемость характеризует­ся точностью деталей, входящих в узлы, например взаимозаменяемость шариков или роликов подшипников качения, узлов ведущего и ведомого валов коробок пе­редач.

Функциональная взаимозаменяемость обусловливает не только возможность сборки или замены при ремонте любых деталей узлов, но и их оптимальные служебные функции. Например, зубчатое колесо должно не только без всяких подгоночных операций зани­мать свое место в машине, но и передавать требуемый крутящий момент, характеризоваться определенным пе­редаточным отношением.

Взаимозаменяемость по геометриче­ским параметрам — необходимое условие для со­блюдения функциональной взаимозаменяемости.

Функциональную взаимозаменяемость следует соз­давать с момента проектирования машины или узла. Для этого уточняют номинальные значения эксплуатационных показателей и определяют допустимые откло­нения. Затем определяют основные узлы и детали, от которых в первую очередь зависят данные показатели. Для этих узлов и деталей применяют такие материалы и технологию изготовления, при которых надежность, долговечность и другие показатели оптимальны. Пос­ле этого выявляют функциональные параметры и уста­навливают оптимальные отклонения. Для внедрения функциональной взаимозаменяемости важное значение приобретает контроль деталей, узлов и механизмов. Принцип функциональной взаимозаменяемости — один из главных принципов конструирования и производства, контроля и эксплуатации машин и узлов.

Уровень взаимозаменяемости производства характе­ризуется коэффициентом взаимозаменяемости

где Ти — трудоемкость изготовления взаимозаменяемых деталей и узлов данной машины; То — общая трудоемкость изготовления данной машины.

Степень приближения коэффициента взаимозаменяе­мости к единице служит показателем технической культуры производства.

5.2. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ И ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ

Точность изготовленной (восстановленной) детали оценивают по точности размера, геометриче­ской формы и взаимного расположения поверхностей, а также по их волнистости и шероховатости. Поверхно­сти деталей машин разнообразны: цилиндрические, сферические, плоские и т. п. Различают номинальные и реальные поверхности.

Номинальная поверхность задается в технической документации без учета допускаемых отклонений (не­ровностей) ГОСТ 25142—82 (СТ СЭВ 1156—78).

Реальная поверхность — это поверхность, ограничи­вающая тело и отделяющая его от окружающей среды.

Точность обработки характеризуется степенью соот­ветствия реальной поверхности номинальной.

Погрешность обработки определяется отклонением реальной поверхности от номинальной.

Погрешности обработки подразделяют на системати­ческие и случайные.

Систематическими называются погрешности, посто­янные по величине и знаку или изменяющиеся по оп­ределенному закону. Значение их меняется в зависимо­сти от степени износа измерительного инструмента, технологического оборудования. Систематические по­грешности обычно повторяются при переходе от одной серии замеров к другой, поэтому их можно обнаружить и учесть.

Случайными называют такие погрешности, которые непостоянны по значению и знаку и не могут быть оп­ределены заранее из-за неоднородности материала, теп­ловых и силовых деформаций технологической системы (станок, приспособление, инструмент, деталь) и т. д.

Влияние случайных погрешностей учитывают до­пуском на размер. При помощи методов теории веро­ятностей и математической статистики можно прибли­зительно оценить суммарное значение случайных по­грешностей.

Обеспечить определенную точность обработки — это значит так обработать деталь, чтобы погрешности ее геометрических параметров находились в установлен­ных пределах. Реальные поверхности отличаются от но­минальных не только размером, но и формой.

5.3. ФАКТОРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ

Для обеспечения взаимозаменяемости не­обходимо учитывать следующие факторы.

Применение и соблюдение стандартов. Благодаря применению отечественных стандартов и стандартов СЭВ повышается уровень взаимозаменяемости, появ­ляется возможность рационального использования тех­нологического оборудования и измерительного инстру­мента.

Рациональное конструирование изделий. Конструк­ция изделия должна отвечать современным требованиям. Требования к точности размеров и форм деталей, их взаимному положению должны гарантировать вы­сокий уровень взаимозаменяемости.

Грамотные разработка и оформление чертежей. Ра­бочий чертеж служит исходным документом для тех­нологов и работников ОТК. По нему разрабатывают и проводят технологический процесс, назначают средства контроля точности как производственного процесса, так и готовой продукции. Для упрощения проектно-конструкторских работ установлены единые правила выпол­нения и оформления чертежей.

Разработка обоснованной технологии производства. Необходимо увязывать эксплуатационные требования с технологическими возможностями, принимая за основу эксплуатационные требования. Установлен обязательный порядок разработки, оформления и обращения всех видов технологической документации (ЕСТД).

Необходимая точность измерений. Технические измерения должны быть связаны с технологическим процессом. Использование станков, обеспечивающих необходимую точность производства, высокая точность измерений, применение сырья и полуфабрикатов надлежащего качества способствуют созданию взаимозаме­няемости, повышению ее уровня.

5.4. РОЛЬ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ В РЕМОНТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ И ЕЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

В процессе эксплуатации на детали и узлы воздействуют механические усилия, среда. В резуль­тате материал стареет, изменяются размеры, что вы­зывает нарушение точностных характеристик соединяе­мых деталей и снижает ресурс и надежность работы машин.

Для обеспечения длительной и экономичной работы тракторов, автомобилей, сельскохозяйственных машин необходимо при восстановлении или изготовлении де­талей строго ограничивать их размеры исходя из ус­ловий работы, характера и значений нагрузок. При ог­раничении размеров деталей в заданных пределах уп­рощается процесс сборки машин, снижается трудоем­кость подгоночных и регулировочных работ.

В условиях крупных специализированных заводов и ремонтных мастерских сборка машин, узлов не долж­на отличаться от сборки на машиностроительных пред­приятиях. Поэтому взаимозаменяемость при ремонте машин не менее важна, чем в машиностроении.

Внедрение взаимозаменяемости в ремонтном произ­водстве способствует автоматизации процесса сборки узлов и машин. Специализация и кооперирование при производстве и ремонте машин возможны лишь на ос­нове взаимозаменяемости изготовленных или отремон­тированных деталей и узлов.

Соблюдение принципов взаимозаменяемости дает экономический эффект как в массовом, серийном, тек и единичном производстве, способствует повышению качества продукции, производительности труда и аф­фективное™ использования машин.

Глава 6. ПОНЯТИЯ О ДОПУСКАХ И ПОСАДКАХ

6.1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ

Основные определения допусков и посадок установлены в СТ СЭВ 145—75.

При изготовлении или восстановлении деталей при­ходится иметь дело с размерами.

Размер представляет собой числовое значение ли­нейной величины в выбранных единицах измерения. Номинальный размер определяется функциональным назначением детали и служит началом отсчета откло­нений. Номинальный размер указывают на чертежах деталей (Dn, dn).

Соединение — это любое подвижное или неподвиж­ное сопряжение двух деталей, из которых одна пол­ностью или частично входит в другую. В соединении различают охватывающую и охватываемую поверхно­сти. Для цилиндрических соединений охватывающей поверхностью будет отверстие, а для охватываемой — вал.

Номинальный размер соединения (dn. c) — это общий для соединяемых деталей размер, служащий началом отсчета отклонений каждой детали соединения.

Действительный размер (Dr, dr) получают измере­нием с допускаемой погрешностью. Изготовить деталь определенного размера практически сложно. Поэтому размеры деталей должны находиться в установленных пределах.

Предельные размеры (Dmах, Dmin, dmax, dmin) огра­ничивают интервал значений, между которыми должен находиться действительный размер годной детали.

Отклонение размера — алгебраическая разность меж­ду действительным (предельным) и соответствующим номинальным размером. Отклонения могут быть поло­жительными (размер больше номинального), отрица­тельными (размер меньше номинального) и нулевыми (размер равен номинальному). Отклонения откладыва­ются от так называемой нулевой линии, условно изо­бражающей номинальное значение размера: вверх — положительные отклонения, вниз — отрицательные.

Предельное отклонение — алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами.

Верхнее отклонение ES, es — алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами: для отверстия ES = Dmax — Dn%; для вала es = dmax — dn.

Нижнее отклонение El, ei — алгебраическая разность между наименьшим предельным и номиналь­ным размерами: для отверстия EI = Dmin — Dn; для вала ei = dmin — dn.

Допуск размера Т — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами (предельными от­клонениями): для отверстия TD = Dmin — Dmin; для вала Td = dmax — dmin. Допуск служит мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем выше точность, и наобо­рот — низкая точность характеризуется большим допус­ком. От допуска непосредственно зависит трудоемкость изготовления и себестоимость деталей, а также в зна­чительной степени выбор оборудования, средств конт­роля, производительность обработки. Значение допуска всегда положительно.

Поле допуска — зона между верхним и нижним от­клонениями. Поле допуска — понятие более широкое, чем допуск. Поле допуска характеризуется своим зна­чением и расположением относительно номинального размера. При одном и том же допуске могут быть раз­ные по расположению поля допусков.

Посадка — это характер соединения деталей.

Зазор определяется положительной разностью меж­ду охватывающим и охватываемым размерами деталей:

(5)

(6)

Допуск зазора TS описывается выражением

(7)

Натяг — это положительная разность между охва­тываемым и охватывающим размерами деталей:

(8)
(9)

Допуск натяга TN определяется по формуле

(10)

Допуск посадки TN (S) — это допуск зазора или натяга:

(11)

Таким образом, для любой посадки независимо от ее вида допуск посадки представляет собой сумму до­пусков отверстия и вала, составляющих соединение.

6.2. ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ. ОБОЗНАЧЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ И РАЗМЕРОВ НА ЧЕРТЕЖАХ

Графический способ изображения полей допусков позволяет быстро определять характер соеди­нения деталей и облегчает выполнение различных рас­четов. Для графического изображения полей допусков сопрягаемых деталей проводят нулевую линию, затем схематически изображают детали с их полями допус­ков, предельными размерами, отклонениями, показыва­ют значения зазоров или натягов (рис. 1).

Рис. 1. Графическое изо­бражение:

а — соединяемых деталей; б — расположения полей допусков.

Поля допусков изображают в виде прямоугольни­ков с указанием предельных отклонений. Схемы стро­ят в определенном масштабе. Положительные отклоне­ния откладывают вверх, а отрицательные — вниз от ну­левой линии. Из двух отклонений основным считается то отклонение, которое ближе расположено к нулевой линии. Из двух положительных отклонений основным считается нижнее отклонение, а из двух отрицатель­ных — верхнее отклонение.

На чертежах линейные размеры и предельные от­клонения проставляют в миллиметрах. Предельные отклонения указывают после номинальных размеров со своим знаком; верхние отклонения помещают над ниж­ними (например, , . При равенстве абсолютных значений отклонений их дают один раз со знаком ± (например, 50±0,02). Отклонения равные н+0,2; 200 –0,2. Число знаков в верхнем и нижнем отклонениях вырав­нивают добавлением нулей справа (например, ; ).

На сборочных чертежах предельные отклонения раз­меров деталей указывают в виде дроби, в числителе которой записывают отклонения отверстия, а в знаме­нателе — вала.

Пример 1. Определить предельные размеры, допуски деталей, зазоры в соединении посадкой с зазором Æ

Dmax=18,000+0,027=18,027 мм; Td=17,984 – 17,966=0,018 мм

Dmin=18+0=18 мм; Smax= 18,027 – 17,966=0,061 мм;

TD=18,027 – 18,000=0,027 мм; Smin = 18,000 – 17,984=0,016 мм;

dmax=18,000 – 0,016=17,984 мм; TS=0,061 – 0,016=0,045 мм;

dmin =18,000 – 0,034=17,966 мм; TS=0,027+0,018 = 0,045 мм.

Пример 2. Определить предельные размеры, допуски, натяги в соединении посадкой с натягом Æ

Dmax=40,000 + 0,025 + 40,025 мм; Td=40,085 – 40,060=0,025 мм;

Dmin=40+0=40 мм; Nmax=40,085 – 40,000=0,085 мм;

TD=40,025 – 40,000=0,025 мм; Nmin=40,060 – 40,025=0,035 мм;

dmax=40,000+0,085=40,085 мм; 7W=0,085-0,035=0,050 мм;

dmin=40,000+0,060=40,060 мм; 7W=0,025+0,025=0,050 мм.

6.3. ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ И ПОСАДОК

Соединения деталей и машин очень разно­образны. Они классифицируются на группы в зависи­мости от формы сопрягаемых поверхностей, характера контакта и степени свободы взаимного перемещения

По форме поверхностей различают следующие со­единения: гладкие цилиндрические и конические; резь­бовые и винтовые (цилиндрические и конические); зуб­чатые цилиндрические, конические, винтовые, гипоид­ные, червячные и другие; шлицевые, сферические, плоские.

По степени свободы взаимного перемещения деталей соединения подразделяются на такие виды:

подвижные, в которых при работе механизма одна соединяемая деталь перемещается относительно другой в определенных направлениях с гарантированным за­зором;

неподвижные, неразъемные соединения, в которых одна сопрягаемая деталь неподвижна относительно другой в течение всего срока службы соединения; эти соединения обычно характеризуются гарантированным натягом и разборке не подлежат;

неподвижные разъемные соединения, которые раз­бирают при регулировке и ремонте; их переходная посадка характеризуется либо небольшим зазором, либо натягом.

По характеру соединения (посадке) различают по­садки с зазором, с натягом и переходные (рис. 2).

Рис. 2. Расположение полей допусков посадок: а — с зазором; б — с натягом; в — переходной.

Глава 7. ТОЧНОСТЬ ФОРМЫ ДЕТАЛЕЙ. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТЕЙ

7.1. ТОЧНОСТЬ РАЗМЕРА И ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Точность размера указывается конструкто­ром, который проставляет на чертеже детали предель­ные отклонения. При изготовлении (восстановлении) деталей их размеры не воспроизводятся точно, а иска­жаются. Это вызывает отклонения расположения по­верхностей и формы реальной поверхности от номиналь­ной. Отклонения формы можно рассматривать и оцени­вать применительно к профилю поверхности или на нормируемом ее участке.

Допуски формы и расположения поверхностей на­значают в соответствии с ГОСТ 24642 (СТ СЭВ 301—76).

Отклонение формы плоской поверхности отсчитыва­ют от прилегающей поверхности.

Прилегающая поверхность, которая имеет форму номинальной поверхности, соприкасается с ре­альной и расположена вне материала детали так, что­бы расстояние D от этой поверхности до наиболее уда­ленной точки реальной поверхности в пределах норми­руемого участка L имело минимальное значение. Па­раметром для количественной оценки отклонений фор­мы по СТ СЭВ 301—76 служит отклонение D. Разли­чают следующие виды прилегающих поверхностей и профилей: прямая, плоскость, окружность, цилиндр.

Прилегающая прямая — прямая, соприкасающаяся с реальным профилем и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удален­ной точки реального профиля в пределах нормируемо­го участка было минимальным (рис. 3).

Прилегающая плоскость соприкасается с реальной поверхностью и расположена вне материала так, что­бы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в преде­лах нормируемого участка имело минимальное значе­ние.

Прилегающая окруж­ность — это окружность ми­нимального диаметра, опи­санная вокруг реального профиля наружной поверх­ности или максимального диаметра, вписанная в ре­альный профиль внутренней поверхности вращения.

Прилегающий цилиндр — цилиндр минимального диаметра, описанный вокруг реальной наружной по­верхности или максимального диаметра, вписанный в реальную внутреннюю поверхность.

Допуск формы — наибольшее допускаемое значение отклонения формы.

Поле допуска формы представляет собой область в пространстве или на плоскости, внутри которой нахо­дятся все точки реальной поверхности или реального профиля; оно ограничивается допуском Т. Значения допусков выбирают по стандарту в зависимости от вида отклонения и степени точности.

Отклонение от плоскостности служит комплексным показателем отклонений формы плоских поверхностей. Оно характеризуется совокупностью всех отклонений формы поверхности и равно наибольшему расстоянию D от точек действительной поверхности до прилегающей плоскости (рис. 4, а). К частным видам отклонений от плоскостности относятся вогнутость (рис. 4, б) и выпуклость (рис. 4, в).

Отклонения формы цилиндрических деталей бывают как в поперечном сечении (овальность, огранка), так и в осевом (конусообразность, бочкообразность, седло-образность) (рис.5).

Рис. 5. Отклонения формы цилиндрической детали:

а — в поперечном сечении; б — в осевом сечении; / — оваль­ность; 2 — огранка; 3 — бочкообразность; 4’— конусообраз­ность; 5 — седлообразность.

Овальность — это отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой овалообразную фигуру, наибольший и наименьший диамет­ры которой взаимно перпендикулярны.

Огранка — отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой многогранную, фигуру.

Конусообразность — отклонение профиля про­дольного сечения, при котором образующие прямоли­нейны, но непараллельны.

Бочкообразность характеризуется выпукло­стью образующих, т. с. диаметры увеличиваются от краев к середине сечения.

Седлообразность — отклонение профиля про­дольного сечения, при котором образующие непрямо­линейны и диаметры уменьшаются от краев к середи­не сечения.

При изготовлении деталей погрешности формы ог­раничиваются допусками формы в соответствии со стандартами. Если допуск формы неизвестен, его при­нимают в пределах допуска на обработку размера.

7.2. ОТКЛОНЕНИЯ И ДОПУСКИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Отклонение расположения — это отклоне­ние реального расположения рассматриваемого эле­мента от номинального. Неточности взаимного распо­ложения поверхностей являются результатами несовпа­дения технических и конструктивных баз 0 неточности обработки. Базой может служить поверхность, ее об­разующая, или точка.

Встречаются следующие отклонения расположения.

Отклонение от соосности относитель­но оси базовой поверхности — это расстоя­ние D между осями рассматриваемой и базовой поверх­ностей на длине нормируемого участка L (рис. 6,I).

Радиальное биение — разность D наибольше­го и наименьшего расстояний от точек реального про­филя поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной базовой оси (рис. 7, I).

Торцовое биение представляет собой разность D наибольшего и наименьшего расстояний от точек ре­ального профиля торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси (рис. 7, II).

Отклонение от пересечения осей — это наименьшее расстояние между осями, номинально пере­секающимися (рис. 8, /).

Отклонение от параллельности плоскостей — разность наибольшего и наименьшего рас­стояний между плоскостями в пределах нормируемого участка (рис.8, //).

Отклонение от перпендикулярности представляет собой отклонение угла между плоскостя­ми от прямого угла (90°), выраженное в линейных еди­ницах D на длине нормируемого участка (рис. 8, III),

Отклонение от симметричности — это наибольшее расстояние между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента (элементов) и плос­костью симметрии базового элемента в пределах нормируемого участка (рис. 8, IV).

Допуск расположения — это предел, ограничиваю­щий допускаемое значение отклонения расположения поверхностей. Допуски расположения бывают зависи­мыми и независимыми.

Независимый — это допуск расположения, посто­янный для всех одноименных деталей и не зависящий от действительных размеров рассматриваемых поверх­ностей. Например, допуск на межосевое расстояние ко­робки передач не зависит от точности отверстий в кор­пусе для подшипников качения.

Зависимый — допуск расположения, переменный для различных деталей, изготовляемых по данному чер­тежу. Допуск зависит от действительных размеров нор­мируемого элемента. На чертежах указывают его ми­нимальное значение. Зависимые допуски расположения обозначают условным знаком М. Все допуски, если нет особых указаний, считаются независимыми.

Правила обозначения на чертежах допусков и рас­положения поверхностей деталей установлены СТ СЭВ 368—76. Условное обозначение допуска содержит знак, числовое значение и при необходимости буквенное обо­значение (А, Б и т. д.) базы измерения. Все эти дан­ные в том же порядке вписывают в рамку, разделен­ную на две или три части, и соединяют ее контурной или выносной линией изделия. Допуски формы и рас­положения указывают только при особых требованиях к точности формы и расположения поверхностей дета­лей. В таблице 2 приведены условные обозначения до­пусков формы и расположения поверхностей.

Таблица 2. Условные обозначения допусков расположения поверхностей

Допуск

Условный знак допуска по СТ С ЭВ 368-76

Источник