Основы стандартизации. Основные понятия о взаимозаменяемости дм. Квалитеты точности. Назначение посадок. Точность геометрической формы деталей. Шероховатость поверхностей.
Основы стандартизации.
Стандартизация деталей машин упрощает и ускоряет проектирование новых машин, создает возможность массового или крупносерийного производства стандартных деталей с применением наиболее прогрессивных методов, снижает трудоемкость изготовления деталей, сокращает количество станков, инструментов, моделей, дает возможность использовать стандартный инструмент, уменьшает расход машиностроительных материалов и запасных частей, облегчает и ускоряет ремонт машин. Благодаря стандартизации деталей машин значительно снижается стоимость проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин.
Благодаря стандартизации деталей машин значительно снижается стоимость проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин.
Практика стандартизации деталей машин, сложившаяся в ряде отраслей промышленности, показывает, что выбор и обоснование объектов стандартизации из числа деталей машин не могут выполняться раздельно. Выбор детали должен быть обоснованным, а степень убедительности обоснования характеризует правильность выбора. Суждение о рациональности выбора основывается на результате технико-экономических расчетов и исследований, проведение которых следует считать обязательным. Тем самым будут сведены к минимуму случаи непроизводительных затрат на отраслевую унификацию и стандартизацию.
Для проектирования деталей машин требуется знание основ проектирования деталей машин, к которым относятся: основные критерии работоспособности, надежности и расчета деталей машин; выбор допускаемых напряжений и запасов прочности в машиностроении; стандартизация деталей машин; машиностроительные материалы; шероховатость поверхностей деталей машин; допуски и посадки; технологичность деталей . Благодаря стандартизации деталей машин значительно снижается стоимость проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин.
Основные понятия о взаимозаменяемости деталей.
Под взаимозаменяемостью понимают такой принцип конструирования и производства изделий, деталей, сборочных единиц, при котором установка их в процессе сборки или замена осуществляются без подгонки, подбора или дополнительной обработки. Принцип взаимозаменяемости и рациональная организация массового производства изделий требует установления определенных норм и правил, которым должны удовлетворять виды, размеры и качественные характеристики изделий. Процесс установления и применения указанных норм и правил называется стандартизацией. Стандарт —это нормативно-технический документ, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объему стандартизации.
Объектами стандартизации являются, например, конкретная продукция, методы, термины, обозначения и т. д. Одной из наиболее распространенных форм стандартизации является унификация.
Унификация — это рациональное сокращение числа объектов одинакового назначения. Проводится она путем анализа конструкций изделий, их применяемости и приведения близких по конструкции и размерам изделий, их составных частей и деталей к единой оптимальной типовой конструкции.
Квалитеты точности.
Определение оптимальной точности обработки и выбор квалитета точности часто представляют собой сложную задачу. При произвольном назначении необоснованно высокого квалитета с малыми допусками увеличивается стоимость изготовления деталей. При выборе более низкого квалитета точности стоимость изготовления уменьшается, но снижаются надежность и долговечность работы деталей в узле.
Для решения этой задачи необходимо учесть не только характер посадки конкретного соединения и условия его работы, но и рекомендации, учитывающие целесообразность назначения того или иного квалитета и возможность изготовления деталей необходимой точности.
Общее представление о применении квалитетов в соединениях машин и механизмов можно получить из следующих примеров.Квалитеты 5 и 6 применяются в особо точных соединениях, таких как «поршневой палец — втулка верхней головки шатуна двигателя автомобиля», «шейки коленчатого вала — вкладыши подшипников» и т. п.Квалитеты 7 и 8 применяются для соединений зубчатых колес с валом, установки подшипников качения в корпус, фрез на оправки и т. п.Квалитеты 9 и 10 применяются в тех соединениях, где требования к точности понижены, а к соосности и центрированию они сравнительно высокие (например, установка поршневого кольца в канавке поршня по высоте, посадка звездочек на вал и т.д.).Квалитеты 11 и 12 распространены в подвижных соединениях сельскохозяйственных машин, в посадках часто снимаемых деталей, не требующих высокой точности центрирования, в сварных соединениях.
Назначение посадок.
Посадки с зазором назначают для подвижных соединений. Это достигается использованием в системе основного отверстия или основного вала полей допусков вала от a до h и отверстий от A до H. При требовании высокой точности и высокой степени центрирования с вероятностью получения минимальных зазоров применяются такие посадки: H7-h5, H7-h6, H8-h6. Для получения точного вращения с небольшой частотой применяются соединения по посадкам: H6-q5, H7-q6, H7-f7. Посадка H9-f9 применяется для соединения деталей со свободным продольным перемещением или вращением в опорах скольжения.
Переходные посадки предназначаются для получения неподвижных соединений, подлежащих периодической разборке и сборке. Они могут быть получены при использовании полей допусков вала: j, js, k, m, n и отверстий: J, Js, K, M, N. Переходные посадки обеспечивают довольно высокую степень центрирования соединяемых деталей. Для предотвращения относительного движения предусматриваются фиксирующие устройства – штифты, шпонки. Наиболее широко применяются посадки Н7-k6, H7-h6, используемые при соединении валов и ступиц насаживаемых на них деталей.
Для получения неразъемных соединений применяют посадки с натягом, получаемые при использовании полей допусков вала – от р до zс и отверстий – от Р до ZC.
При назначении полей допусков разрешается выбор их из разных квалитетов: для отверстий, которые обрабатывать сложнее, применяется бóльший допуск, чем допуск вала (отличие не более чем на два квалитета).
Точность геометрической формы деталей
Точность деталей по геометрическим параметрам характеризуется не только отклонениями размеров, но и отклонениями поверхностей. При этом отклонение поверхностей определяется отклонениями формы, отклонениями расположения поверхностей, волнистостью и шероховатостью.
К отклонениям формы деталей, имеющих плоские сопрягаемые поверхности, относятся непрямолинейность и неплоскостность
Непрямолинейность – отклонение от прямой линий профиля сечения поверхности плоскостью, нормальной к ней, в заданном направлении.
Неплоскостность – отклонение от прямолинейности в любом направлении по поверхности, например выпуклость, вогнутость.
Отклонение расположения поверхностей (осей, профилей) представляет собой отклонение реального расположения поверхности, оси или профиля от номинального расположения. Номинальное расположение определяется номинальными линейными или угловыми размерами между рассматриваемой поверхностью (прямой, профилем) и базой. Базой называют поверхность, ось, точку, по отношению к которым заданы допуски расположения.
Шераховатость поверхностей.
Д
ля
обозначения шероховатости поверхностей
используются следующие знаки:
Если детали имеют одинаковую шероховатость, то ее обозначение выносится в верхний правый угол чертежа. При различной шероховатости поверхностей на каждый участнок наносится обозначение соответсвующее шероховатости.