pm_l_3 Прикл мех Деталi машин

150

Чимбільшийдопускнарозмір, тимменшівимогидоточності деталі, простішетадешевшеївиготовлення. Однакбільшідеталіважчевиготовлятипорівнянозменшимизоднаковимивідхиленнями відномінальнихрозмірів. Томудопускназначаєтьсязалежновідрозмірівдеталі. Крімцього, деталізоднимітимженомінальнимрозміромможутьбутивиготовленібільшточно(зменшимполемдопуску). Стандартпередбачає20 квалітетів.

Рисунок15.2 - Схемарозміщенняполядопусків

Квалітет(ступіньточності) - сукупністьдопусків, щовідповідаютьодномурівнюточностідлявсіхномінальнихрозмірів. Упорядкузменшенняточностіквалітетапозначаютьсятак: 01, 0, 1 , 2, 3, ..., 18. Уквалітетах5...13 даютьсядопускидляспряженихповерхоньдеталей.

151

Оскількиполедопускувизначаєтьсяквалітетом, айогоположеннящодонульовоїлініїпозначаєтьсябуквою, граничнівідхилення лінійнихрозмірівможутьбутивказанінакресленняхдеталейумовнимипозначеннямиполівдопусків. Прицьомузачислом, щовказує розмір, йдеумовнепозначенняполядопуску, якескладаєтьсязбукви тацифри, щопозначаєквалітет, наприклад20Н7 або42 8.

Поледопускуіграничнівідхиленнядаютьсявтаблицяхстандарту, ідеколивонипроставляютьсявдужкахпісляумовногопозначенняполядопуску: 20Н7 (+0,021); 42 8( 0,050 0,089 ). Відхилення, що дорівнюютьнулю, упозначеннінепроставляються.

15.1.4 Посадкидеталейтасистемиутворенняпосадок Підчасскладаннядвохспряженихдеталейрозрізняютьохоп-

люючутаохоплювануповерхні. Хочаневсітакіповерхнієциліндричними, умовноназиваютьохоплюючуповерхню отвором, аохоплюванувалом.

Згіднозістандартомвстановленатакатермінологія:

валтермін, щоумовновживаєтьсядляпозначеннязовнішніх (охоплюваних) елементівдеталей, включаючиінециліндричніелементи;

основнийвалвал, верхнєвідхиленняякогодорівнюєнулю; отвіртермін, щоумовновживаєтьсядляпозначеннявнутрі-

шніх(охоплюючих) елементівдеталей, включаючиінециліндричні елементи;

основнийотвіротвір, нижнєвідхиленняякогодорівнюєнулю; Зарізницеюміжрозмірамиотворутаваламожнасудитипрові-

льністьвідносногорухуспряженихдеталейабопроміцністьїхнього нерухомогоз'єднання. Характерз'єднаннядеталейвизначаєтьсяпоняттям"посадка".

Посадкахарактерз'єднаннядвохдеталей, щовизначаєтьсярізницеюїхніхрозмірівдоскладання.

Номінальнийрозмірпосадкиномінальнийрозмір, спільний дляотворуівала, щостворюютьз'єднання.

Залежновідрозмірівспряженихповерхоньдеталейуз'єднанні можевиникнутизазорабонатяг.

Зазоррізницярозмірівотворуіваладоскладання, якщорозмір отворубільшийзарозмірвала.

152

Натягрізницярозміріввалаіотворудоскладання, якщорозмір валабільшийзарозміротвору.

Всіпосадкиподіляютьнатригрупи: посадкиіззазором, посадкизнатягоміперехідніпосадки.

Рисунок15.3 Утворенняпосадокусистеміотворутаусистемівала

Посадкаіззазоромпосадка, приякійзавждизабезпечуєтьсязазоруз'єднанні, тобтонайменшийграничнийрозміротворубільше найбільшогограничногорозмірувалачидорівнюєйому(поледопускуотворурозміщененадполемдопускувала).

Посадказнатягомпосадка, приякійзавждизабезпечуєтьсянатягуз'єднанні, тобтонайбільшийграничнийрозміротворуменше найменшогограничногорозмірувалачидорівнюєйому(поледопуску отворурозміщенепідполемдопускувала).

Перехіднапосадкапосадка, приякійможливіякзазор, такі натягуз'єднаннізалежновіддійснихрозмірівотворуівала(полядопусківотворуівалаперекриваютьсячастковочиповністю).

Розрізняютьдвісистемиутворенняпосадоксистемуотворуі системувала.

Посадкивсистеміотворупосадки, вякихпотрібнізазориінатягиутворюютьсяз'єднаннямрізнихполівдопусківвалівізполемдопускуосновногоотвору.

Посадкивсистемівалапосадки, вякихпотрібнізазориінатягиутворюютьсяз'єднаннямрізнихполівдопусківотворівізполемдопускуосновноговала.

154

доh дляпосадоквсистеміотворуіполядопусківотворіввідA доH дляпосадоквсистемівала. Длязабезпеченнявисокоїточності, надійногоцентруваннядеталейіздостатньомалимизазорамивикористовуютьпосадкиH7/h5, H7/h6, H8/h6. Щобматиточнеобертаннязневеликим числом обертів, требавиконувати з'єднаннязпосадками H6/g5, H7/g6, H7/f7. ПосадкуH9/f9 берутьдляз'єднаннядеталейневисокоїточностізвільнимпоздовжнімпереміщеннямабообертаннямв опорахковзання. ВільнеобертанняневідповідальнихдеталейдосягаєтьсявикористаннямпосадкиH11/d11.

Перехідніпосадкипризначенідляутвореннянерухомихз'єднань, щопідлягаютьперіодичномурозбираннютаскладанню. Вони можутьбутиутвореніпривикористанніполівдопусківвалівj, js, k, m, n привиконанніз'єднаньвсистеміотворуіполівдопусківотворівJ, Js, K, M, N, якщоз'єднанняздійснюєтьсявсистемівала. Перехідніпосадкизабезпечуютьдоситьвисокийступіньцентруваннядеталей. У такихз'єднанняхдлязапобіганнявідносногорухудеталейслідпередбачатифіксуючіпристроїштифти, шпонкитаін. НайширшевикористовуютьперехідніпосадкиH7/k6, K7/h6, щовживаютьсядляз'єднаннявалівізматочинамизубчастихколіс, розміщенихнаних, шківів таіншихдеталей, атакожпосадкуH7/m6 дляустановкицентрувальнихштифтів.

Посадкизнатягомвикористовуютьдляутвореннянерухомих нероз'ємних з'єднаньдеталей. Їхутворюютьзадопомогоюполівдопусківваліввідp доzc (системаотвору) таполівдопусківвідP доZC (системавала). Зарахунокнатягуціпосадкидозволяютьзабезпечити нерухомез'єднаннябезвикористаннядодатковихкріпильнихпристроїв. У такихвипадкахмаютьперевагитакіпосадки: H7/p6; H7/r6;

H7/s6; P7/h6.

Припризначенніполівдопусківдляпосадкидеталейдозволяєтьсявибиратиїхзрізнимиквалітетами: дляотворів, якіобробляти складніше, берутьбільшийдопуск(більшийквалітет), ніждопусквала(різницянеповиннабутибільшою, ніждваквалітети). Інколивикористовуютькомбінованіпосадки, що утворюютьсякомбінацією полівдопусківвалатаотвору, взятихізрізнихсистемутворенняпосадок, наприкладØ40F8/e7.

155

15.2 Шорсткістьповерхоньдеталеймашин

Наповерхняхдеталейєслідимеханічноїобробки, якіпроявляютьсяувиглядісукупностівиступівтавпадинрізнихформірозмірів. Критерійоцінкиякостіобробкиповерхоньцепоказник, якийназиваєтьсяшорсткістюповерхні.

ЗгіднозГОСТ-2789-73 шорсткістьповерхніоцінюєтьсятакими параметрами: Ra - середнєарифметичневідхиленняпрофілю; Rz - висотанерівностейпрофілюзадесятьматочками; Rmax - найбільшависотанерівностейпрофілю; Sm - середнійкрокнерівностей; S - середній крокмісцевихвиступівпрофілю; tp - відноснаопорнадовжинапрофілю, дерчисловезначеннярівняперерізапрофілю.

Нарис. 15.5 показанопрофілограмуповерхнітаїпараметри. СереднєарифметичневідхиленняпрофілюRa - цесереднєарифметичнеабсолютнихзначеньвідхиленьпрофілювмежахбазовоїдовжини

:

деn - числовибранихточокпрофілювмежахбазовоїдовжини; yi - відстаньміжі-юточкоюпрофілютасередньоюлінієюm.

ПараметрRz - сумасередніхабсолютнихзначеньвисотп'яти найбільшихвиступівпрофілюіглибинп'ятинайбільшихвпадинпрофілювмежахбазовоїдовжини:

Вимогидошорсткостіповерхнідеталівстановлюютьоднимабо кількомапараметрами, якщоцепотрібнодлязабезпеченняексплуатаційнихвластивостейповерхні. НайуживанішимиєпараметриRa або Rz ; параметрRz використовуютьдлягрубообробленихтаособливо чистихповерхонь. НадаютьперевагупараметрамRz чиRa згіднотаблиці.

Чистіповерхнізмалоюшорсткістюпідвищуютьміцністьтакорозійну стійкістьдеталей, зменшуютьтертятаспрацьовуванняв спряженняхрухомихдеталей. Однакприцьомувзначніймірізростає вартістьмеханічноїобробкидеталей. Томувибірпараметрівшорсткостіповерхоньдеталейповиненбутиекономічнообґрунтованим.

156

Рисунок15.5 - Довизначенняпараметрівшорсткостіповерхоньдеталей

Таблиця15.1 - РекомендованізначенняпараметрівRz іRa

Безпосередньогозв'язкуміж квалітетамиточностірозмірівта параметрамишорсткостіповерхоньнеіснує. Аленедопускаєтьсявисокаточністьрозмірівіззначною шорсткістю поверхонь, оскільки висотанерівностейможебутиспіврозмірною, здопускомнарозміри. Поверхнідеталей, щопризначенідляз'єднаньпопосадках, повинні матипараметршорсткостіRa умежах3,2...0,2 мкм.

Дляпозначенняшорсткостіповерхнінакресленняхдеталейвикористовуютьодинізтакихзнаків: - видмеханічноїобробкиконструкторомневстановлюється; - поверхняутвореназніманнямшару матеріалу(обточування, фрезерування, шліфування); - необроблена поверхняабообробленабеззніманняшаруматеріалу(кування, штампування, прокатування).

157

Значенняпараметрашорсткостівказуютьтак: дляпараметраRa

1,6

- безсимволу, наприклад , адляпараметраRz - ізсимволом, напри-

Rz10

клад .

Вибираючи параметри шорсткостіповерхонь, щовимагають механічноїобробки, требавраховуватитехнологічніможливостірізнихметодівобробки.

ЛЕКЦІЇ20 і21

16 ЗЄДНАННЯ ДЕТАЛЕЙ МАШ ИН

Будь-якамашинаскладаєтьсязбагатьохдеталейтаокремих складальниходиниць. Цідеталітаскладальніодиниціпов’язаніміж собою тимчиіншимспособом. Зв’язкиелементівмашиниподіляютьсянарухомі(шарніри, підшипники) танерухомі(різьбові, зварні).

Використаннярухомихзв’язківелементівобумовленекінематикою машини. Нерухомізв’язкизастосовуютьдлязабезпеченняможливостірозбираннямашининадеталітаскладальніодиниці. Потреба розбиранняспричиненаспрощеннямвиготовлення, складання, ремонтутатранспортування.

Нерухомізв’язки деталей у машинобудуванніназиваються з’єднаннями. Всівидиз’єднаньподіляютьнароз’ємнітанероз’ємні.

Роз’ємніз’єднання(різьбові, шпонкові, зубчасті(шліцові), клемовітаін.) допускаютьрозбиранняз’єднанихдеталейбезпошкодженняелементівз’єднання.

Нероз’ємніз’єднання(зварні, паяні, клепанітаін.) недають змогивиконуватирозбиранняз’єднанихдеталейбезпошкодження елементівз’єднання. Використаннянероз’ємнихз’єднаньобумовлене восновномутехнологічнимитаекологічнимивимогами.

Проміжнемісцеміж роз’ємними танероз’ємними займають пресовіз’єднання. Вдеякихвипадкахціз’єднанняпроектуютьсяяк нероз’ємні, ірозбиранняїхможеспричинитипошкодженняспряженихповерхоньтапослабленняпосадкидеталей. Алепрималихнатягах, характерних, наприклад, дляпосадкикілецьпідшипниківкочен-

158

ня, ціпошкодженнянезначні, навітьдлябагатократногонапресовування.

З’єднаннядеталеймашинєдужеважливимиелементамиконструкцій, бобагатоаварійабопорушеньнормальнихрежимівроботи машиниобумовленінезадовільноюміцністютанадійністюз’єднання.

16.1 Різьбовіз’єднання

16.1.1Різьбовими називаютьсятакіз’єднання, яківиконуються задопомогоюдеталей, щомаютьрізьбу.

Широкевикористаннярізьбовихз’єднаньумашинобудуванні обумовленеїхньоюпростотою, високоюнесучоюздатністю, надійністю, атакожзручністюз’єднаннятароз’єднаннядеталей. Застосуваннюрізьбовихз'єднаньсприяютьтакожнаявністьзначноїноменклатуриспеціальнихрізьбовихдеталей, пристосованихдорізнихконструктивнихваріантівз’єднань, їхняширокастандартизаціятамалавартістьвумовахмасовоговиготовлення.

Обмеженняувикористаннірізьбовихз’єднаньпов’язанізнаявністюзначноїкількостіконцентраторівнапруженьнаповерхняхрізьбовихдеталей, щозменшуєїхвтомнуміцністьпридіїзміннихнапружень.

16.1.2 Кріпильнірізьбитаїхосновніпараметри Кріпильнірізьбизастосовуютьудеталяхрізьбовихз’єднань. За-

лежновідформиповерхні, наякійнарізанарізьба, розрізняютьциліндричнітаконічнірізьби. Восновномувикористовуютьсяциліндричні кріпильнірізьби. Конічнурізьбузастосовуютьувипадках, колитреба забезпечитигерметичністьз’єднання.

Кріпильнірізьбибувають: метричні, трубнітакруглі. Метричнарізьба(рис. 16.1, а) єосновноюкріпильноюрізьбою.

Вонамаєназвуметричноїтому, щовсіїрозміризадаютьсявміліметрах(навідмінувідмалорозповсюдженоїдюймовоїрізьби, розміри якоїзадаютьсяв дюймах). Метричнарізьбамаєтрикутнийпрофільвитківізкутомпрофілю . Вершинивитківтавпадинпритупленіпопрямійабоподузікола, повершинахтавпадинахутворенийзазор. Такаконструкціяполегшуєобробкурізьби, зменшуєконцентраціюнапруженьтазапобігаєпошкодженнямскладальнихробіт.

159

Рисунок16.1 - Кріпильнірізьбитаїхпараметри

Метричнарізьбахарактеризуєтьсятакимиосновнимигеометричнимипараметрами: d(D) – зовнішній(номінальний), d 1 (D 1 ) - внут-

рішнійісереднійd 2 (D 2 ) діаметрирізьб(діаметри, щовідносятьсядо зовнішньоїрізьби– болт, шпилькаіт. ін. - d, d 1 іd 2 , діаметри, що відносятьсядовнутрішньоїрізьби– гайка, різьбовийотвіріт. ін. – D, D 1 іD 2 ); Р– крокрізьби(відстаньміж однойменнимисторонами двохсусідніхвитків, вимірянавнапряміосігвинта); Н=0,866Р– теоретичнависотапрофілювиткарізьби; Н=0,541– робочависотапрофілю, наякійдотикаютьсявиткигвинтаігайки; n – числозаходіврізьби(длякріпильнихметричнихрізьбn=1) і - кутпідйомугвинтової лініїрізьбипоїсередньомудіаметру, щовизначаєтьсязаспіввідношенням:

Позначенняметричноїрізьби: М20 – метричнарізьбазнормальнимкрокомізовнішнімдіаметромd=20 мм; М20 - метрична різьбазмалимкрокомвитківР=1,5 ммізовнішнімдіаметромd=20 мм.

Основнігеометричніпараметриметричнихрізьбрегламентованістандартами ГОСТ 9150-81, ГОСТ 8724-81 таГОСТ 24705-81

(табл.16.1).