Основы взаимозаменяемости

Взаимозаменяемость – свойство независимо изготовленных с заданной точностью деталей и узлов обеспечивать беспригоночную сборку машин и приборов и выполнять свое назначение.

Геометрическая взаимозаменяемость – определяет точность деталей и узлов.

Функциональная взаимозаменяемость – определяется эксплуатационными показателями (например, твердость зубьев зубчатого колеса).

Внешняя взаимозаменяемость – взаимозаменяемость покупных и кооперируемых изделий, монтируемых в другие более сложные изделия по форме, размерам присоединительных поверхностей (например, подшипники качения по D и d и другие).

Полная взаимозаменяемость – позволяет получить заданные показатели качества без дополнительных операций.

Неполная взаимозаменяемость – допускает операции связанные с подбором сборочных единиц или регулировкой.

Полная взаимозаменяемость предельно упрощает процесс сборки, что облегчает автоматизацию технологических процессов.

Основные определения

Точность – степень приближения размеров и формы готовой детали к ее геометрическому прототипу.

Номинальный размер – размер, определенный исходя из функционального назначения детали, проставляемый на чертеже и служащий началом отсчета отклонений. Номинальные размеры выбираются по ГОСТ 6636-69 – ―Нормальные линейные размеры.

Предельные размеры – два размера, между которыми должен находиться, либо быть равен действительный размер годной детали.

– наименьший предельный размер;

– наибольший предельный размер.

Действительный размер – размер детали, полученный в процессе обработки и измерения с допускаемой погрешностью.

Верхнее предельное отклонение (ES,es) – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размером.

.

Нижнее предельное отклонение (EI, ei) – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размером.

.

Допуск – разность между наибольшим и наименьшим предельным размером или между верхним и нижним отклонением.

Допуск – величина, определяющая ширину поля рассеивания размеров годных деталей. Допуск всегда положительный.

Условно все охватываемые поверхности называют валами, охватывающие – отверстиями.

Валы обозначают малыми буквами (d,ei, es, h),отверстия – большими (D,EI, ES, H).

Поле допуска – поле, заключенное между предельными размерами и определяемое величиной допуска и его расположением относительно номинального размера.

Понятие о посадках

Посадка – характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки (наличием зазора или натяга).

Посадки делится на:

1. Посадки с зазором

2. С натягом

3. Переходные.

Посадки с зазором

Посадка с зазором используется для получения подвижных соединений.

Зазор S – положительная разность между размерами отверстия и вала.

S=D-d; D>d

Поле допуска вала расположено ниже поля допуска отверстия.

(Правую часть рисунка – в конспект)

Допуск посадки с зазором

Средний зазор

Посадки с натягом

Применяются для получения неподвижных соединений.

Натяг N – положительная разность между размерами вала и отверстия:

N=d-D, d>D.

Поле допуска вала выше поля допуска отверстия.

(Правую часть рисунка – в конспект)

Переходные посадки

Переходная посадка – посадка, у которой может быть получен в соединение двух деталей либо зазор, либо натяг в зависимости от сочетания размеров вала и отверстия.

Применяются для образования соединений с высокой точностью центрирования (соединении двух деталей с помощью шпонки: зубчатого колеса и вала). В действительности переходные посадки обеспечивают малые натяги.

Поля допусков вала и отверстия при наложении перекрываются.

(Рисунок --- в конспект)

Системы посадок. Образование посадок

Все посадки могут быть образованы в системе вала или системе отверстия.

Система отверстия – система, в которой различные посадки получаются соединением основного отверстия и не основного вала (предпочтительнее).

Система вала – система в которой различные посадки получаются соединением основного вала и не основного отверстия. Применяется для соединения нескольких деталей гладким валом (осью или пальцем).

Основное отверстие H – отверстие, у которого нижнее предельное отклонение

равно 0 (EI=0) и допуск задан в плюс).

Основной вал h– вал, у которого верхнее отклонение равно 0 (es=0), а допуск задан в минус.

(4 рисунка – в конспект)

Предпочтительнее является система отверстия, так как она позволяет уменьшить количество режущих инструментов при изготовлении деталей с отверстиями.

Посадка, образованная соединением не основного вала и не основного отверстия называется внесистемной. Эти посадки применяются для получения больших зазоров или натягов по сравнению с основными посадками.

Единица допуска, квалитеты, интервалы размеров

Для гладких цилиндрических поверхностей экспериментально выявлена связь допуска (T) с диаметром (d) обрабатываемой поверхности:

T =a∙i,

a – безразмерный коэффициент зависти от квалитета точности.

i – единица допуска в мкм – выражает зависимость допуска от диаметра (мера

точности).

Величина допуска определяется квалитетом (степенью точности) – совокупность допусков с одинаковой относительной точностью.

Квалитетов всего 20: IT 01; 0; 1; 2; 3;…17,18 с увеличением квалитета точность убывает.

IT01…IT4 -для эталонов, мерительного инструмента.

IT5…IT10 – для полученных посадок.

IT11…IT18 – для свободных поверхностей.

Допуски для квалитетов 5..17 установлены по геометрической прогрессии.

В машиностроении все размеры разбиты на 5 диапазонов:

1) 0,01..0,1 мм

2) 0,1…1,0 мм

3) 1,0…500мм – наиболее распространен.

4) 500…10000

5) 10000…31500

Диапазон 1,0…500 мм разбит на 13 интервалов: до 3мм; 3…6, 6…10, 10…18, 18…30; 30…50; 50…80; и.т.д.

Понятие об основных отклонениях

Основным называется одно из двух отклонений, которое определяет положение поля допуска относительно нулевой линии. Основным является ближайшее к нулевой линии отклонение.

Стандартом установлено 27 основных отклонений для отверстий и 27 для валов.

Основные отклонения отверстий обозначается большими буквами латинского алфавита, а валы малыми.

Для отверстий: A,B,C,CD,D,DE,E,F,FG,G,H,JS,K,M,N,P,R,S,T,U,V,Y,Z,ZA,ZB,ZC.

Для валов а,b,c,cd,d,de…h,js…

Поле допуска образуется сочетанием основного отклонения и квалитета точности, например Н7, е8.

Основные, комбинированные, рекомендуемые предпочтительные посадки

Основными называются посадки, выполненные в системе вала или отверстия и в одном квалитете точности.

Комбинированные – выполненные в разных квалитетах точности или полученные сочетанием не основных деталей.

Из множества полей допусков, установленных стандартом, для практического применения выделены рекомендуемые поля.

Для отверстий – 86 рекомендуемых, из них 16 предпочтительного применения.

Для валов – 72 рекомендуемые, 10 предпочтительных.

Применение предпочтительных полей допусков обеспечивает уменьшение номенклатуры режущего инструмента.

Обозначение посадок и предельных отклонений на чертежах (рисунки – в конспект)