
- •Г.Н. Зайцев, т.А. Макарова основы взаимозаменяемости
- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •Глава 1. Основные сведения о взаимозаменяемости изделий
- •1.1. Определение и основные виды взаимозаменяемости
- •1.2. Экономическая целесообразность взаимозаменяемого производства
- •Контрольные вопросы к главе 1
- •Глава 2. Единая система допусков и посадок гладких соединений
- •2.1. Термины и определения единой системы допусков и посадок (есдп)
- •Основные определения понятия «размер»
- •Основные ряды нормальных линейных размеров
- •Основные определения понятия «отклонение» и формулы для нахождения отклонений размеров деталей
- •2.2. Определение и виды посадок
- •Определения типов посадок и схемы расположения их полей допусков
- •Примеры типов посадок
- •2.3. Посадки в системах отверстия и вала
- •2.4. Основные принципы построения есдп
- •2. Градация интервалов размеров и единица допуска
- •Закон изменения величины допусков
- •Значения единицы допуска
- •3. Квалитеты
- •Допуски для номинальных размеров от 1 до 500 мм
- •4. Положение основных отклонений отверстий и валов относительно нулевой линии
- •Значения основных отклонений валов, мкм (верхние отклонения со знаком «–»)
- •Значения основных отклонений отверстий, мкм (верхние отклонения)
- •Значения основных отклонений отверстий, мкм (верхние отклонения со знаком «–»)
- •Рекомендуемые посадки в системе отверстия при номинальных размерах от 1 до 500 мм
- •2.5. Примеры применения предпочтительных посадок в системе отверстия
- •2.6. Примеры образования посадок в системе есдп
- •2.7. Обозначения посадок на чертежах
- •2.8. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками
- •Предельные отклонения линейных размеров
- •Предельные отклонения размеров притупленных кромок
- •Предельные отклонения угловых размеров
- •Дополнительные варианты указаний предельных отклонений
- •Контрольные вопросы к главе 2
- •Глава 3. Нормирование точности формы и расположения поверхностей деталей
- •3.1. Основные понятия и определения точности формы и расположения поверхностей деталей
- •Прилегающие элементы
- •Основные понятия « расположения» поверхностей
- •3.2. Отклонения и допуски формы
- •Виды допусков формы
- •Частные виды отклонения от круглости
- •Частные виды отклонения профиля продольного сечения
- •3.3. Отклонения и допуски расположения поверхностей
- •Допуски плоскостности и прямолинейности
- •Допуски цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения
- •Виды допусков взаимного расположения
- •3.4. Суммарные допуски и отклонения формы и расположения
- •Виды суммарных допусков
- •3.5. Зависимые и независимые допуски
- •Допуски параллельности, перпендикулярности, торцового биения
- •Допуски радиального биения, соосности, симметричности, пересечения осей в диаметральном выражении
- •3.6. Указание допусков формы и расположения поверхностей на чертежах
- •3.7. Влияние отклонений формы и расположения поверхностей на качество изделий
- •3.8. Неуказанные допуски формы и расположения поверхностей
- •Контрольные вопросы к главе 3
- •Глава 4. Нормирование требований к шероховатости поверхности
- •4.1. Понятие о качестве поверхности деталей машин
- •4.2. Параметры для нормирования шероховатости поверхности
- •Количественные параметры шероховатости
- •Предпочтительные значения параметров Rz и Ra ,мкм
- •Соотношение параметров Ra, Rz и базовой длины l
- •Средний шаг неровностей профиля Sm и средний шаг местных выступов профиля s, мм
- •Тип направления неровностей шероховатости
- •4.3. Нанесение обозначений шероховатости поверхности на чертежах изделий
- •Примеры применения знаков шероховатостей
- •Примеры обозначения шероховатости в правом верхнем углу чертежа
- •4.4. Способы назначения шероховатости поверхности
- •Числовые значения параметров шероховатости
- •Шероховатость поверхности под подшипники качения
- •Контрольные вопросы к главе 4
- •Глава 5. Нормирование точности подшипников качения
- •5.1. Система допусков и посадок подшипников качения
- •Основные определения понятий “Диаметр отверстия” и “Наружный диаметр” подшипников
- •Подшипники радиальные и радиально-упорные
- •5.2. Требования к подшипниковым узлам
- •Контрольные вопросы к главе 5
- •Глава 6. Взаимозаменяемость гладких калибров
- •6.1. Общие сведения о калибрах
- •6.2. Допуски гладких калибров
- •6.3. Расчет номинальных размеров калибров
- •6.4. Особенности контроля с помощью калибров и показатели качества
- •Контрольные вопросы к главе 6
- •Глава 7. Нормирование точности угловых размеров и конусов
- •7.1. Нормальные и специальные углы и конусности
- •7.2. Нормирование точности угловых размеров
- •Схемы определения допусков углов
- •Допуски углов
- •Предельные отклонения инструментальных конусов
- •7.3. Обозначение конусности на чертежах
- •1. Нанесение размеров
- •2. Нанесение предельных отклонений размеров и посадок конусов
- •Контрольные вопросы к главе 7
- •Глава 8. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи
- •8.1. Термины и определения размерных цепей
- •8.2. Классификация размерных цепей
- •8.3. Основные соотношения размерных цепей
- •8.4. Выбор метода достижения заданной точности замыкающего звена
- •8.5. Расчет размерных цепей методом полной взаимозаменяемости
- •Предельные отклонения ширины шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников в, мкм
- •Предельные отклонения ширины внутренних колец роликовых конических подшипников в, мкм
- •Предельные отклонения монтажной высоты роликовых
- •Значения допусков звеньев по расчетным квалитетам в мкм
- •8.6. Расчет размерных цепей методом неполной взаимозаменяемости
- •Значение коэффициента риска и процента р
- •Результаты расчета размерной цепи вероятностным методом
- •8.7. Расчет размерных цепей методом пригонки
- •Результаты расчета размерной цепи методом пригонки
- •8.8. Расчет размерных цепей методом регулирования
- •Результаты расчета размерной цепи методом регулирования
- •8.9. Расчет размерных цепей методом групповой взаимозаменяемости
- •Предельные размеры групп сортировки
- •Контрольные вопросы к главе 8
- •Глава 9. Взаимозаменяемость резьбовых соединений
- •9.1. Общие сведения о резьбовых соединениях
- •9.2. Основные параметры метрических резьб
- •Основные определения параметров резьбы
- •Основные параметры метрических резьб
- •9.3. Общие принципы нормирования точности цилиндрических резьб
- •9.4. Нормирование точности метрических резьб при посадках с зазором
- •Степени точности и основные отклонения метрических резьб
- •Поля допусков метрической резьбы для посадок с зазором
- •Основные отклонения диаметров болтов и гаек
- •Допуски среднего диаметра болтов и гаек
- •Допуски наружных диаметров болтов и внутренних диаметров гаек
- •Примеры обозначения метрической резьбы на чертежах
- •9.5. Нормирование точности метрических резьб при посадках с натягом
- •Основные отклонения и степени точности резьбы
- •Поля допусков и посадки для метрических резьб с натягом
- •Основные отклонения наружного и среднего диаметров наружной резьбы и внутреннего диаметра внутренней резьбы
- •Числовые значения допусков среднего диаметра наружной и внутренней резьбы
- •9.6. Нормирование точности метрических резьб при переходных посадках
- •Основные отклонения и степени точности резьбы
- •Поля допусков и переходные посадки для метрических резьб
- •Значения основных отклонений среднего диаметра наружной резьбы
- •Контрольные вопросы к главе 9
- •Глава 10. Взаимозаменяемость шпоночных и шлицевых соединений
- •10.1. Нормирование точности шпоночных соединений с призматическими шпонками. Обозначение на чертежах
- •Размеры шпонок и шпоночных пазов
- •Поля допусков по ширине шпонки в зависимости от вида соединений
- •Виды шпоночных соединений и соответствующие им схемы расположения рекомендуемой посадки
- •Предельные отклонения на глубину пазов с призматическими шпонками
- •10.2. Нормирование точности прямобочных шлицевых соединений. Обозначение на чертежах
- •Основные параметры шлицевого соединения и условные обозначения в зависимости от вида центрирования
- •Центрирование по наружному диаметру
- •Центрирование по внутреннему диаметру
- •Центрирование по боковым сторонам зубьев
- •Примеры выбора посадок шлицевых соединений с прямобочным профилем зуба
- •Допуск симметричности в диаметральном выражении по отношению к оси симметрии центрирующего элемента
- •10.3. Нормирование точности эвольвентных шлицевых соединений обозначение на чертежах
- •Шлицевые эвольвентные соединения при разных способах центрирования
- •Обозначения и зависимости геометрических параметров шлицевых эвольвентных соединений
- •Поля допусков ширины впадины втулки и толщины зуба вала s
- •Допуски ширины впадины втулки е и толщины зуба вала s и рекомендуемые предельные значения радиального биения Fr
- •Основные (суммарные) отклонения толщины зуба вала
- •Примеры выбора посадок шлицевых соединений с эвольвентным профилем зуба
- •Контрольные вопросы к главе 10
- •Глава11. Взаимозаменяемость зубчатых передач
- •11.1. Основные эксплуатационные и точностные требования к зубчатым передачам
- •Основные геометрические параметры прямозубых зубчатых колес
- •11.2. Нормы кинематической точности цилиндрических зубчатых колес и передач
- •Показатели кинематической точности
- •11.3. Нормы плавности работы цилиндрических зубчатых колес и передач
- •Показатели плавности работы зубчатых колес
- •11.4. Нормы контакта зубьев зубчатых колес в передаче
- •Нормы контакта зубьев
- •Значения коэффициента
- •11.5. Нормы бокового зазора
- •Показатели бокового зазора
- •11.6. Условное обозначение требований к точности
- •Контрольные вопросы к главе 11
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Глава 1. Основные сведения о взаимозаменяемости изделий 5
- •Глава 2. Единая система допусков и посадок гладких соединений 15
- •Глава 3. Нормирование точности формы и 69
- •Глава 4. Нормирование требований к 120
- •Глава 9. Взаимозаменяемость резьбовых соединений 250
- •Глава 10. Взаимозаменяемость шпоночных 284
- •Глава11. Взаимозаменяемость зубчатых передач 314
7.1. Нормальные и специальные углы и конусности
В соответствии с ГОСТ 8908-81 нормируются допуски углов конусов и призматических элементов деталей с длиной меньшей стороны угла до 2500 мм, а также даны ряды нормальных углов.
В данном стандарте применяется градусная и радианная единицы измерения.
Единицы этой меры:
1) градус (о) – плоский угол, равный 1/360 части центрального угла, опирающегося на полную окружность;
2) угловая минута () – 1/60 градуса;
3) угловая секунда () – 1/60 минуты.
Международной системой единиц СИ (ГОСТ 8.417-81) основной единицей плоского угла принят радиан – плоский угол между двумя радиусами круга, вырезающий на окружности дугу, длина которой равна радиусу.
Угловая мера измерений наиболее широко распространена в машиностроении, т.к. приборы для измерения углов проградуированы в градусах, минутах и секундах.
Существуют следующие соотношения для выражения единиц градусной меры в радианах:
1 = /180 рад = 0,01745329 рад;
1 = 2,90888210–4 рад;
1 = 4,84813710–6 рад;
1 рад = 360/2 = 57 17 44,8 = 3437 = 206265.
Кроме указанных угловых единиц, при нормировании точности угловых размеров конусов применяют конусности, которым соответствуют определенные значения углов конусов.
Ряды нормальных конусностей для общего применения приведены в табл. 7.1.
Углы по назначению делят на три группы:
1. Нормальные углы общего применения, которые, в свою очередь, по предпочтительности применения разбиты на три ряда (табл. 7.2).
2. Нормальные углы специального назначения, нашедшие ограниченное применение в стандартизированных специальных деталях. Например, для конусности 1:32 угол конуса =14724 или 0,031247 рад и применяется для конической резьбы обсадных труб и муфт к ним.
3. Специальные углы, которые нельзя округлить до значений нормальных углов или которые определяются специфическими эксплуатационным и технологическим требованиями.
Таблица 7.1
Нормальные конусности и углы конусов
Номинальное значение (обозначение конуса) |
Расчетные значения | ||||
Ряд |
Конусность, С |
Угол конуса, α | |||
1 |
2 |
град, мин, с |
рад | ||
1:500 |
|
1:500 |
0,0020000 |
652,5 |
0,0020000 |
1:200 |
|
1:200 |
0,0050000 |
1711,3 |
0,0050000 |
1:100 |
|
1:100 |
0,0100000 |
3422,6 |
0,0100000 |
1:50 |
|
1:50 |
0,0200000 |
1º0845,2 |
0,0199996 |
|
1:30 |
1:30 |
0,0333333 |
1º5434,9 |
0,0333304 |
1:20 |
|
1:20 |
0,0500000 |
2º5151,1 |
0,0499896 |
|
1:15 |
1:15 |
0,0666667 |
3º4905,9 |
0,0666420 |
|
1:12 |
1:12 |
0,0833333 |
4º4618,8 |
0,0832852 |
1:10 |
|
1:10 |
0,1000000 |
5º4329,3 |
0,0999168 |
|
1:8 |
1:8 |
0,1250000 |
7º0909,6 |
0,1248376 |
|
1:7 |
1:7 |
0,1428571 |
8º1016,4 |
0,1426148 |
|
1:6 |
1:6 |
0,1666667 |
9º3138,2 |
0,1662824 |
1:5 |
|
1:5 |
0,2000000 |
11º2516,3 |
0,1993374 |
|
1:4 |
1:4 |
0,2500000 |
14º1500,1 |
0,2487100 |
1:3 |
|
1:3 |
0,3333333 |
18º5528,7 |
0,3302972 |
Окончание табл. 7.1
Номинальное значение (обозначение конуса) |
Расчетные значения | ||||
Ряд |
Конусность, С |
Угол конуса, α | |||
1 |
2 |
град, мин, с |
рад | ||
30º |
|
1:1,866025 |
0,5358986 |
30º |
0,5235988 |
45º |
|
1:1,207107 |
0,8284269 |
45º |
0,7853982 |
60º |
|
1:0,866025 |
1,1547010 |
60º |
1,0471976 |
|
75º |
1:0,651613 |
1,5346532 |
75º |
1,3089970 |
90º |
|
1:0,500000 |
2,0000000 |
90º |
1,5707964 |
120º |
|
1:0,288675 |
3,4641032 |
120º |
2,0943952 |
Примечание: Значение ряда 1 предпочтительнее значений ряда 2 |
Таблица 7.2
Нормальные углы общего назначения, включая углы призм
Ряд 1 |
Ряд 2 |
Ряд 3 |
Ряд 1 |
Ряд 2 |
Ряд 3 |
0º |
|
|
30º |
|
|
|
|
15 |
|
|
35º |
|
30 |
|
|
40º |
|
|
|
45 |
45º |
|
|
|
1º |
|
|
|
50º |
|
|
1º30 |
|
|
55º |
|
2º |
|
60º |
|
|
|
|
2º30 |
|
|
65º |
|
3º |
|
|
|
70º |
|
4º |
|
|
75º |
|
Окончание табл. 7.2
Ряд 1 |
Ряд 2 |
Ряд 3 |
Ряд 1 |
Ряд 2 |
Ряд 3 |
5º |
|
|
|
|
80º |
|
6º |
|
|
|
85º |
|
7º |
|
90º |
|
|
|
8º |
|
|
|
100º |
|
|
9º |
|
|
110º |
|
10º |
|
120º |
|
|
|
|
12º |
|
|
135º |
15º |
|
|
|
|
150º |
|
|
18º |
|
|
165º |
20º |
|
|
|
|
180º |
|
|
22º |
|
|
270º |
|
|
25º |
|
|
360º |
Примечание: При выборе углов ряд 1 следует предпочитать ряду 2, а ряд 2 – ряду 3. |
По назначению все конусности разделены на две группы: нормальные общего назначения и специальные, область распространения которых регламентирована в стандартах на конкретные изделия.
Основные термины конусов приведены в табл. 7.3.
Таблица 7.3
Основные термины конусов
| |
Термин |
Определение |
Коническая поверхность |
– поверхность вращения, образованная прямой (образующей), вращающейся относительно оси пересекающей ее (в вершине) |
Конус |
– коническая поверхность или коническая деталь (основная часть поверхности коническая), которая определена своими геометрическими размерами |
Ось конуса |
– ось конической поверхности |
Образующая конуса |
– линия пересечения конической поверхности с плоскостью, в которой лежит ось конуса. |
Конусность, С |
– отношение
разности диаметров большого и малого
оснований конуса к длине конуса:
|
Номинальный конус |
– конус, определяемый номинальной поверхностью и номинальным размером конуса |
Номинальный диаметр |
– это диаметр большого или малого основания или диаметр в заданном поперечном сечении |
Окончание табл. 7.3
Термин |
Определение |
Длина конуса, L |
– расстояние в осевом направлении между основаниями конуса; |
Угол конуса, |
– угол между образующими в продольном сечении конуса |
Угол уклона, /2 |
– угол между образующей и осью конуса |
Примечания: 1. .D и d – диаметр большого и малого оснований конуса. 2. Ds – диаметр в заданном поперечном сечении. |