2 САп / Метрология, стандартизация и серт / для выполнения задания / kti53

О. В. Мартыненко

УДК. 621.753. 1(075) М 29

Рецензенты: Н. Я. Смольников, Н. П. Хромов

Мартыненко О. В. Точность в машиностроении: Учеб. пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 2005. – 59 с.

ISBN 5 – 230 – 04555 – 8

Содержит основные понятия и задания для самостоятельной работы студентов по отдельным разделам курса «Метрология, стандартизация и сертификация».

Рассматриваются вопросы последовательной связи требований, предъявляемых к изделиям, и возможности достижения при обработке заданной точности размеров, формы, расположения и шероховатости поверхностей.

Рассматривается возможность использования измерительного инструмента при назначении, выборе и расчете допусков и посадок.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» специальности 151001 «Технология машиностроения» и специальности 1201 «Технология машиностроения».

Ил. 15. Табл. 12. Библиогр.: 11 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета

ISBN 5 – 230 – 04555 – 8

© Волгоградский государственный технический университет, 2005

Ольга Владимировна Мартыненко

ТОЧНОСТЬ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Учебное пособие

Редакторы Попова Л. В., Пчелинцева М. А. Темплан 2005 г., поз. № 22.

Лицензия ИД № 04790 от 18.05.2001

Подписано в печать 28. 09. 2005 г. Формат 60×84 1/16. Бумага потребительская. Гарнитура ”Times“.

Усл. печ.л. 3,69. Усл. авт. л.3,5.

Тираж 100 экз. Заказ

Волгоградский государственный технический университет. 400131 Волгоград, просп. им. В.И. Ленина, 28.

РПК «Политехник» Волгоградского государственного технического университета

400131 Волгоград, ул. Советская, 35.

Введение

Переход России к рыночной экономике определил новые условия для деятельности отечественных предприятий. Рост машиностроения может быть осуществлен за счет интенсификации производства на основе широкого использования достижений науки и техники, применения прогрессивных и новейших технологий, создания новой техники высокой точности, достоверности и единства измерений.

Данное учебное пособие позволяет оперативно получать и выполнять самостоятельные задания на практических занятиях по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация», содержит пример выполнения аналогичного задания. Выполнение самостоятельных заданий, приведенных в пособии, должно способствовать лучшему усвоению теоретических основ предмета и приобретению навыков в использовании справочных материалов по допускам и посадкам. Номер варианта задания соответствует порядковому номеру фамилии студента в журнале преподавателя, ведущего курс.

1.ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ГЛАДКИХ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В соединении двух деталей, входящих одна в другую, различают охватывающую и охватываемую поверхности. Охватывающая поверхность носит общее название «отверстие», а охватываемая – «вал». Разность между охватывающим и охватываемым размерами определяет характер соединения, или посадку, т. е. большую или меньшую свободу их относительно перемещения или прочность их неподвижного соединения.

Единая система допусков и посадок (ЕСДП) разработана на основе соответствующей системы Международной организации по стандартизации (ИСО).

Система допусков и посадок для гладких соединений определяется двумя стандартами. ГОСТ 2524 – 82 устанавливает понятия и терминологию о размерах, отклонениях, допусках и посадках. ГОСТ 25347 – 82 устанавливает поля допусков и рекомендуемые посадки, являющиеся ограничением из общей совокупности полей допусков и посадок, предусмотренных системой ИСО.

Студенты должны усвоить термины, определения и условные обозначения отклонений, допусков и посадок по ГОСТ 25346 – 82.

Понятие системы. Системой допусков и посадок называют совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований, оформленных в виде стандартов. Она предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений изделий машиностроения.

Действительный размер – размер детали, установленный измерением с допускаемой погрешностью. Отверстия обозначаются D1, D2, …,

валы – d1, d2, …

Номинальный размер D – размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений. Номинальный размер определяется расчетом на прочность с последующим округлением в большую сторону по ГОСТ 8032 – 76 «Номинальные линейные размеры».

Предельные размеры (наибольший и наименьший) – два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали: Dmax, Dmin – для отверстия, dmax, dmin – для вала.

Предельные отклонения (верхнее и нижнее) – алгебраическая раз-

ность между наибольшими или наименьшими предельными и номиналь-

ными размерами.

Отклонение является положительным, если предельный размер больше номинального, и отрицательным, если предельный размер меньше номинального.

Для отверстия:

верхнее отклонение ES = Dmax – D; нижнее отклонение EI = Dmin – D. Для вала:

верхнее отклонение es = dmax – D; нижнее отклонение ei = dmin – D.

В соответствии с ГОСТ 2.207 – 68 предельные отклонения размеров обозначают непосредственно после номинального размера. При записи предельных отклонений числовыми значениями, верхнее отклонение помещают выше линии высоты шрифта номинального размера, а нижнее –

ниже, например: 15−−00,,009020 , 19+−00,,008005 , 30++00,,037028 .

Предельные отклонения, равные нулю, не указывают, напри-

мер:15+0,011 , 15−0,011 .

Допуск – разность между наибольшими и наименьшими предельными размерами, или абсолютная величина алгебраической разности между верхними и нижними отклонениями. Допуск обозначается буквой Т, проставляемой перед обозначением размера параметра, например:

ТD = Dmax – Dmin или TD = ES – EI; Тd = dmax – dmin или Td = es – ei,

где ТD – допуск размера отверстия; Тd – допуск размера вала.

Допусквсегдаположителен иопределяет точностьизготовлениядетали.

Пример подсчета допуска для вала Ø 15−−00,,016034 .

Вычисляем предельные размеры вала: dmax = D + es = 15 + (- 0,016) = 14,984 мм; dmin = D + ei = 15 + (-0,034) = 14,966 мм.

Определяем допуск вала:

Td = dmax - dmin = 14,984 – 14,966 = 0,018 мм.

Td = es - ei = (- 0,016) – (- 0,034) = - 0,016 + 0,034 = 0,018 мм.

Основнойвал– вал, верхнееотклонениекоторогоравнонулю, т. е. es = 0. Основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого рав-

но нулю, т. е. EI = 0.

Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Оно заключается между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям в определенном масштабе. Поле допуска опреде-

ляется величиной допуска и его положением относительно нулевой линии. Нулевая линия соответствует номинальному размеру, от которого откладываются отклонения размеров при их графическом изображении. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз.

На рис. 1 дано графическое изображение полей допусков отверстия Ø 17++00,,024006 и Ø 17−−00,,016034 вала. При графическом изображении на схеме

Зазор S – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает возможность свободного перемещения соединяемых деталей.

Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг обеспечивает взаимную неподвижность деталей после их сборки.

Типы посадок. В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадка может быть с зазором, с натягом или переходная (рис. 2).

Посадка с зазором – посадка, при которой гарантируется зазор в соединении (поле допуска отверстия расположено выше поля допуска вала или нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля

в) переходные посадки Рис. 2. Типы посадок

Посадка с натягом – посадка, при которой гарантируется натяг в соединении (поле допуска отверстия расположено ниже поля допуска вала или верхняя граница поля допуска отверстия совпадает с нижней границей поля допуска вала).

Посадки с натягом назначаются для неразъемных соединений. Переходная посадка – посадка, при которой в соединении могут

получиться как натяг, так и зазор (поля допусков отверстия и вала частично или полностью перекрываются). Натяг получается при наибольшем предельном размере вала и наименьшем предельном размере отверстия, а в случае наибольшего предельного размера отверстия и наименьшего предельного размера вала получается зазор.

Переходные посадки назначаются для неподвижных соединений, подвергающихся периодической разборке.

Градация точности гладких цилиндрических соединений вводится для нормирования различных уровней точности размеров, определяемых величиной допуска по формуле

ITn = ai ,

где i – эталон сравнения точности (единица допуска), зависящий от номинала D; а – коэффициент, равный числу единиц допуска и независя-

щий от номинала; через него проводится градация допусков; ITn – до-

пуск п – го квалитета.

В системе ИСО приняты следующие единицы допусков для размеров до 500 мм:

i = 0,453 D +0,001D ;

для размеров свыше 500 до 3150 мм

I =0,004D +2,1,

где D – среднее геометрическое крайних размеров каждого интервала, мм; i и I – в мкм.

Для размеров до 500 мм в системе ИСО по величине допуска установлено 19 квалитетов: 01; 0; 1; 2; …; 17;. для размеров 500–3150 мм установлено 18 квалитетов (в порядке понижения точности).

Квалитет – совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Допуски системы ИСО обозначаются: IT01; IT0…IT17.

1.1.Основные отклонения для образования посадок

Для образования посадок с различными зазорами и натягами предусмотрено по 27 вариантов основных отклонений валов и отверстий. Основное отклонение – это одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии. В системе ИСО таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии. Основные отклонения отверстий обозначаются прописными буквами латинского алфавита (А, В, С, …, ZC), валов – строчными буквами (а, в, с, …, zC).