1. Взаимозаменяемость изделий и их частей или других видов продукции, называют их свойство равноценно заменять при использовании любой из множеств экземпляров изделий, их частей или иной продукции другим однотипным экземпляром.

- Виды взаимозаменяемости:

1. Полная.

2. Неполная или ограниченная.

3. Внешняя (покупные изделия) и внутренняя (шарики в подшипнике).

4. Функциональная (геометрические, электрические и другие параметры, влияющие на эксплуатационные показатели машин).

- Виды неполной взаимозаменяемости:

1. Групповая или селективная сборка.

2. Сборка по методу регулирования.

3. 3.Сборка методом пригонки.

Полная взаимозаменяемость – когда детали, узлы при сборке не требуют дополнительного подбора, подгонки, регулирования, применение компенсаторов.

Не полная – когда детали, узлы при сборке требуют дополнительного подбора, подгонки, регулирования, применения компенсаторов.

Внешняя взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость покупных и кооперируемых изделий по эксплуатационным показателям, по форме и размерам, присоединительных поверхностей.

Пример: Электрический двигатель по n (об/мин), N (кВт), d вала (мм).

Внутренняя взаимозаменяемость –это взаимозаменяемость деталей входящих в изделие.

Пример: Тела качения в подшипнике качения.

2.

Номинальный размер (D,d,L) – это размер, который служит началом отсчёта отклонений и относительно которого, определяются предельные размеры.

Номинальный размер для соединения 2-х деталей (вала с отверстием сопряжения), являющимся общим, он определяется расчётом.

Действительный размер – это размер, который определён измерением допускаемой погрешности.

Предельные размеры одной детали – это 2- а предельных размера между которого находится действительный размер годной детали.

Для вала: d min -

наименьший предельный размер вала.

Для отверстия: D max – наибольший предел отверстия.

D min – наименьший ……………..

Для упрощения обозначения применяют предельное отклонение: верхнее и нижнее.

Для вала: еS = (d min – d) – верхнее отклонение вала, еi = (d min – d) – нижнее …….

Для отверстия: ЕS = D max – D – верхнее предельное отклонение отверстия.

EI = D min – D – нижнее предельное отклонение отверстия.

D,d – номинальный размер отверстия и вала.

3.Особо важное значение принцип предпочтительности имеет как принцип систематизации параметров и размеров машин, их частей и деталей, проводимой при унификации и стандартизации, Он основан на применении рядов предпочтительных чисел. Наиболее удобными являются геометрические прогрессии включающие сичло 1 и имеющие f=(10)^n. В соответствие с рекомендациями ИСО установлено 4 основных десятичных ряда предпочтительных чисел: фи=(10)^1/5=1.6 (R5); фи=(10)^1/10 (R10); R20; R40.

Ряды пред чисел нужно выбирать не только при стандартизации, но и при выборе номинальных значений параметров в процессе проектирования любых нестандартизованных машин, приборов и др. Только тогда можно согласовать между собой параметры и размеры изделий.

4.Допуском называется разность между верхними и нижними предельными отклонениям.

T_A = D_max – D_min = ES – EI |  0;

T_B = d_max – d_min = es – ei |  0.

Допуск всегда положителен.

Верхнее номинальное отклонение – разность между наибольшим предельным размером и номинальным.

Нижнее номинальное отклонение – разность между наименьшим предельным размером и номинальным.

Действительное отклонение – разность между действительным размером и номинальным.

Формулы отклонений:

Для отверстия: ES = D_max – D_ном;

EI = D_min – D_ном;

Для вала: es = d_max – d_ном;

ei = d_min – d_ном.

Посадкой называется характер соединения двух деталей, определяемый величиной получающихся в этом соединении зазоров или натягов.

Посадка с гарантир Зазором (S) – это разность между размерами отверстия вала, если размер отверстия больше размера вала.

Smax = D max – d min – наибольший предельный зазор.

S min = D min – d max – наименьший предельный зазор.

Sср. =( S max + S min) /2

Натяг (N) – это разность между размерами вала и отверстия, если размер вала > размера отверстия до сборки.

N max = d max – D min – наибольший предельный натяг.

N min = d min – D max – наименьший предельный натяг.

N ср. = (N max + N min) /2

Переходна посадка – прикоторой возможно получение как зазора, так и натяга. (TS(TN)) –это сумма наибольшего зазора и наибольшего натяга. Допуск перех пос (TS(TN)) =S max + N max.

5.Системы допусков и посадок- это закон-о построенная совакупность стандартных допусков и предельных отклонений размеров деталей, а также посадок, образованных валами и отверстиями, имеющие стандартные предельные отклонения.

Принципы:. Система отверстия СА и система вала СВ.

1) Система отверстия (СА) – такая система, в которой при постоянном номинальном размере и постоянных отклонениях основного отверстия различный характер посадок обеспечивается за счет изменения поля допуска вала.Основное отверстие (Н) – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю. Вал в данном случае – деталь сопрягаемая. Отверстие имеет неизменную величину, вал подгоняется.

2) Система вала (СВ) – такая система, в которой при постоянном номинальном размере и постоянных отклонениях основного вала различный характер посадок обеспечивается за счет изменения поля допуска отверстия. Основной вал (h) – вал, верхнее отклонение которого равно нулю. Отверстие в данном случае – деталь сопрягаемая.Вал имеет неизменную величину, отверстие подгоняется.

Единица допуска (i) – это мера точности допуска. Определяется по формулам:

А). для размеров 1-500мм

i=0.45*(D)^1/3+0.001*D

б). для размеров 500 – 10,000мм

i=0.004*D+2.1

Где D – среднее геометрическое крайних размеров интервала.

D=(Dmax*Dmin)^1/2

Размеры от 1 до 10000мм разделены на три диапазона :

1-500мм; 500-3150мм;

3150-10000мм.

Первый диапазон разделён на 13-ть интервалов.

Второй диапазон разделён на 8-мь интервалов.

Третий диапазон разделён на 5-ть интервалов.

И того: 26 интервалов

Подразделение на интервалы: свыше 3 до 6; 6-10; 10-18; 18-30; 30-50 В каждом из этих интервалов допуск постоянен.

Квалитет мера точности.

Опр. Это совокупность допусков, которые характеризуются постоянной относительной точностью для всех номинальных размеров данного диапазона.

(ЕСДП) предусмотрены 19-ть квалитетов. Допуск определяется квалитетом.

01,0,1,2,3,4,5,6,…..16,17.

< 1мм – 15 квалитетов.

01,0,1,2,3,4,5……12,13.

Самые точные: 01,0.

Наименьшие точные: 16,17(12,13).

Допуск квалитета (IT) (5-17) определяется по формулае:

T=a*i

Где а – число единиц допуска не зависит от номинального размера, но зависит от номера квалитета.

Связь между (а) и номером квалитета.

Номер квалитета: 5,6,7,8,39,10,11,12,13,14,15,16,17.Число(а) – 7,10,16,25,40,64,100,160,250,400,640,1000,1600.

Допуски по квалитетам: 01,0,1,2,3,4,5,..

IT 01 = 0,3 + 0,008 ·D

IT 0 = 0.5 +0.012 · D

IT 1 = 0.8 + 0.020 ·D

IT2=(IT1*IT3)^1/2

И т.д

Помимо квалитета точность размера нормируют классами точности: точный; средний; грубый; очень грубый.

Соответственно ими обозначают допуски по этим классам: t₁; t₂; t₃; t₄.

Квалитету 12 соответствует классов точности (точный).

Квалитету 14 соответствует классов точности (средний).

Квалитету 16 соответствует классов точности (грубый).

Квалитету17 соответствует классов точности (очень грубый).

При переходе от одного квалитета к другому допуски возрастают на 60 %

Предпочтительные поля допусков: 10 для отв; 16 для валов. Для отв: H7 H8 H9 Yi7 E8 E9 H7 N7 P7. Для валов: h6 h7 h8 h9 h11 g6 f7 e8 d9 d11 s6 k6 n6 p6 r6 s6

6. Погрешность – отклонение реальных размеров от номинального. Точность определенных деталей хар-ся погрешностью размеров (допуск) и поверхности. Погрешность – отклонение формы, шереховатость. Классификация: 1) дельта D погрешность собственных размеров (отклонение нулевого порядка), 2) отклонения расположения поверхностей (1 порядка), 3) отклонение формы поверхности (2-ого порядка), 4) волнистость (3-его порядка), 5) шереховатость поверхности (4погрешность 4 порядка).

Отклонение формы – отклонение формы реальной поверхности от формы номинальной поверхности. Отклонением расположения называется отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от его номинального расположения.

В основу нормирования и количественной оценки отклонений формы и расположения поверхностей положен принцип прилегающих прямых, поверхностей и профилей. Прилегающая прямая – прямая сопрягаемая с реальным профилем и расположена вне материала детали так, чтобы все размеры наибольше удаленной точки в пределах нормированного участка имела минимальное значение.

Отклонение формы цилиндрических поверхностей

Комплексный показатель

1. отклонение от округлости

2. от цилиндричности

3. от профиля продольного сечения

Дифференциальными показателями отклонений от круглости являются овальность (рис. 6, в) и огранка (рис. 6, б). Дифференциальными показателями отклонения профиля продольного сечения являются конусообразность, бочкообразность, седлообразность, изогнутость (см. рис. 5, г, д, е).

Отклонения формы поверхностей: Отклонением от прямолинейности называется наибольшее расстояние  от точек реального профиля до прилегающей прямой в пределах нормируемого участка L. Дифференциальные показатели отклонений от прямолинейности  выпуклость и вогнутость

тклонением от плоскостности

Виды отклонений и допусков расположения поверхностей. Правила обозначения допусков расположения поверхностей на чертежах.

Отклонением расположения называется отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от его номинального расположения.

Стандартизованы следующие виды отклонений расположения:

1. отклонение от параллельности;

2. отклонение от перпендикулярности;

3. отклонение наклона;

4. отклонение от соосности;

5. отклонение от симметричности;

6. позиционное отклонение;

7. отклонение от пересечения осей.

Обозначение допусков с использованием угловых знаков отклонений расположения в принципе аналогичны обозначениям отклонениям формы. Однако в обозначениях появились дополнительные знаки: , R, Т, Т/2, . Знаки введены в связи с возможностью задавать допуск в двух вариантах  в диаметральном выражении, то есть как удвоенное наибольшее допускаемое значение отклонения, (тогда ставится знак  для соосности, позиционного допуска и знак Т для симметричности, позиционного допуска плоскости симметрии и пересечения осей) или в радиусном выражении, то есть как наибольшее допустимое отклонение (тогда ставится знак R для тех отклонений, где для диаметрального выражения используются знаки  и Т/2, где используется знак Т).

7.Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помощью базовой длины (гост 25142—82).

Базовая длина l  длина базовой линии, используемой для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности. Базовая линия (поверхность)  линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.

Числовые значения шероховатости поверхности определяют от единой базы, за которую принята средняя линия профиля m, то есть базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля до этой линии минимально (суммарная площадь выступов неровностей в пределах длины равна суммарной площади впадин). Систему отсчета шероховатости от средней линии профиля называют системой средней линии.

Если для определения шероховатости выбран участок поверхности длиной l, другие неровности (например, волнистость), имеющие шаг больше l, не учитывают. Длина оценки L  длина, в которой оценивают шероховатость. Она может содержать одну или несколько базовых длин l (рис. 1).

Обычно l = 0,08 – 8 мм.

Параметры шероховатости в направлении высоты неровностей:

1) R_a – среднее арифметическое отклонение профиля.

R_a – среднее из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины l, мкм:

Ra=1/n*сумма от i=1 до n (yi)

где п – число выбранных точек профиля в базовой длине; у — расстояние между любой точкой профиля и средней линией. Нормируется от 0,008 до 100 мкм.

2) R_z – высота неровностей профиля по десяти точкам.

R_z – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины l, мкм:

Rz=1.5*[сумма от 1 до 5(ypi)+ сумма ..(yvi) ]

где у_pi – высота i-го наибольшего выступа профиля; у_vi – глубина i-й наибольшей впадины профиля.

3) R_max – наибольшая высота неровностей профиля.

R_max – расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины l, мкм. Нормируются от 0,025 до 1000 мкм.

R_max = R_p + R_v.

Параметры шероховатости в направлении длины профиля:

4) S_m  средний шаг неровностей профиля. Среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины l:

Sm=сумма Smi/n

где п — число шагов в пределах базовой длины l; S_mi  шаг неровностей профиля, равный длине отрезка средней линии, пересекающей профиль в трех соседних точках и ограниченной двумя крайними точками. Нормируется от 0,002 до 12,5 мм.

5) S  средний шаг местных выступов (неровностей) профиля по вершинам. S  среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины l:

S=сумма si/n

где п  число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой длины l; S_i  шаг неровностей профиля по вершинам, равный длине отрезка средней линии между проекциями на нее двух наивысших точек соседних выступов профиля. Нормируется от 0,002 до 12,5 мм.

Числовые значения параметров шероховатости R_a , R_z , R_тах , S_m и S приведены в ГОСТ 278973.

Параметры шероховатости, связанные с формой неровностей профиля.

6) _p  опорная длина профиля. _p  сумма длин отрезков b_i, отсекаемых на заданном уровне р в материале профиля линией, эквидистантной средней линии т в пределах базовой длины (рис. 1).

_p=сумма bi

7) t_p  относительная опорная длина профиля (поверхности). t_p  отношение опорной длины профиля (поверхности) к базовой длине, выраженной в % (p – уровень, взятый в % от R_max):

Tp=_p/l*100

Опорную длину профиля _p определяют на уровне сечения профиля p, то есть на заданном расстоянии между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль эквидистантно линии выступов профиля. Линия выступов профиля  линия эквидистантная средней линии, проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины. Значение уровня сечения профиля р отсчитывают по линии выступов и выбирают из ряда: 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90% от R_max. Относительная опорная длина профиля t_p может быть равна: 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90%.

8. Нормирование точности резьбовых соединений. Отклонения шага и угла профиля метрической резьбы и их диаметральная компенсация. Приведенный средний диаметр резьбы. Суммарный допуск среднего диаметра.

Основные параметры метрической резьбы нормируются по ГОСТ 915081.

Метрическая резьба характеризуется следующими параметрами:

1. d (D) – наружный диаметр болта (гайки);

2. d₂ (D₂) – средний диаметр болта (гайки);

3. d₁ (D₁) – внутренний диаметр болта (гайки);

4. P – шаг резьбы (основной шаг – крупный (d = 6P^1,3) и мелкие);

5. = 60° – угол профиля резьбы;

6. H – исходная высота профиля;

7. H₁ – рабочая высота профиля: ;

8. t – ход резьбы: t = Pn;

9. n – число заходов;

10. l – длина свинчивания;

11.  - угол подъема винтовой линии.

На рис. 2. номинальный профиль показан утолщенной линией.

При наличии погрешности шага, для обеспечения свинчиваемости необходимо увеличить средний диаметр резьбы гайки D₂ или уменьшить средний диаметр резьбы болта d₂ на величину диаметральной компенсации погрешностей шага f_p.

При наличии погрешности угла профиля, для обеспечения свинчиваемости необходимо увеличить средний диаметр резьбы гайки D₂ или уменьшить средний диаметр резьбы болта d₂ на величину диаметральной компенсации половины угла профиля f_.

Вид формулы суммарной погрешности среднего диаметра резьбы будет иметь вид:

= d₂(D₂) + 1,732P_n + 0,36P.

Приведенный средний диаметр резьбы можно представить как средний диаметр теоретической (номинальной) резьбы, не имеющей погрешностей среднего диаметра и отклонений формы и свинчивающейся с реальной резьбой без зазоров и натяго

9.Размерная цепь – совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующие в решении поставленной задачи. С помощью размерных цепей можно определить точность взаимного расположения осей и поверхностей одной детали или нескольких деталей в механизме. Размерный контур всегда замкнут, последними проставляются замыкающие звенья. Размеры образующие цепь наз звеньями.

Размерные звенья – плоские и пространственные. Линейные(звенья – линейные размеры) и угловые (звенья – угловые размеры).

Задачи решаемые ..цепями: 1) задача обеспечения точности изделий при конструировании ( решеют с помощью конструкторских цепей), 2) при изготовлении (технологических разм цепей) 3) решение задачи измерения величин, характеризующих точность (измерительные разм цепи)

Замыкающий размер – размер, который получается последним в процессе обработки детали, сборки узла машины или измерения. Его значение и точность зависит от других составляющих размеров.

Исходное звено – номинальные размеры его определяют функционирование механизма.

Составляющее звено – звено раз цепи изменение которого вызывает изменение замыкающего звена.

Увеличивающий и уменьшающий размер – при изменении его увеличивается или уменьшается замыкающий размер.

Расчет и анализ размерных цепей – позволяет установить связь между размерами, и уточнить номинвльные значения и допуски взаимосвязанных размеров. Сущность расчета – установление допусков и предельных отклонений всех звеньев. 1) проверочный расчет – даны предельные отклонения составляющих звеньев находится пред оклонение и допуск замыкающего звена. 2) наоборот.