Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Нормирование точности и технические измерения

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
9.67 Mб
Скачать

На рис. 1.11 представлена схема интерпретации предель­ ных размеров вала.

Рис. 1.11. Е интерпретации предельных размеров вала

ч Условия годности элементов:

 

У

d.

< d

,

 

 

i max

max *

 

Т

d. .

> d .

 

i mm —

mm

Н

 

 

 

 

 

Допуск T - разность между наибольш ими и наименьш ими

 

 

 

Б

 

 

предельными размерами или алгебраическая разность между

верхним и ниж ним отклонениями. Д ля обозначений, относя­ щ ихся к деталям типа «вал» будем использовать строчную

букву «d», а к «отверстиям» - прописную букву «D» (по типу:

диаметр отверстия D, допуск вала Т , допуск отверстия - TD).

 

Тп = D

 

 

й

 

max

 

- D .

,

 

D

 

 

m m '

 

 

T , = d

и

 

 

max

- d . .

 

 

a

 

 

mm

 

 

 

р

 

 

Стандартный допуск Tо- любой из допусков, устанавлива­

емых данной системой допусков и посадок.

 

т

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

Допуск (величина аведомо положительная) определяет диа­

пазон допустим

рассеивания действительных размеров год­

ных деталей в партии,з т.е. заданную точность изготовления.

Допустимый диапазон изменения размеров деталей можно

го

изобра­

показать сх матически, в виде полей допусков, без

жения самихпдеталей. В общем случае поле допуска

- поле,

ограниченноеРе наибольшим и наименьш им предельными раз­ мерами и определяемое ш ириной поля допуска и его полож е­ нием относительно номинального размера.

При графическом изображении на схеме поле допуска за­ ключено между двумя линиями, соответствующими наиболь­ шему и наименьш ему размерам или верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии. Линии, ограничи­ вающие поле допуска при графическом отображении эквиди­ стантны профилю номинальной поверхности.

31

При графическом изображении нулевая линия, как пра­ вило, располагается горизонтально, при этом положительные отклонения откладываю тся вверх от нее, а отрицательные - вниз (рис. 1 .12).

о+-

Td

 

 

У

Рис. 1.12.

Т

d)

Графическое изображение номинального (D,

 

Н

 

 

и предельных размеров вала (dmax, dmh) и отверстия (Dmox, Dmm)?

а также полей допусков вала (Т ) и отверстия ( D)

Вместо стандартного вы раж ения «величина допуска» можно

использовать словосочетание «значение допуска», поскольку

под величиной в метрологии понимают Бфизическую величину

(длину, угол и т.д.).

 

ли

 

йнескольких взаимодейству­

Сравнение размеров

двух

ю щ их элементов деталей существенно облегчается, если за­

дана некоторая система

это

 

тсчета, оль которой исполняют но­

т

 

м инальны й размер и нулеваярлиния.

Номинальный размер -

размер, относительно которого

определяю тся отклонен

я, а нулевая линия - линия, соответ­

ствую щ ая номинальному размеру, от которой откладываю тся

отклонения ра мерив при графическом изображении полей

допусков.

 

 

з

Отклонение

- алгебраическая разность между размером

 

 

о

(действит льным или предельным) и соответствующим номи­

нальным

празмером.

азличаю т следующие виды отклонений (рис. 1.13):

е

 

 

- действительное отклонение — алгебраическая разность

междуРдействительным и соответствующим номинальным раз­ мерами;

- предельное отклонение —алгебраическая разность между предельным и соответствующим номинальным размерами.

Предельные отклонения в свою очередь могут быть верхни­ ми и ниж ним и:

- верхнее предельное отклонение (для валов es, для отвер-

32

со

К)

 

 

Рис. 1.13. Графическое изображение

 

 

 

 

отклонений вала (es, ei) и отверстия (ES,

EI)

стий

ES) -

алгебраическая

разность

 

Т

меж ду

наибольш им

 

 

 

 

 

 

 

Н

Уразмерами

предельным и соответствующим ном инальны м

ES = [Dmax - D ] , es = [dmax —d];

 

 

 

 

 

 

 

- нижнее предельное отклонение (для отверстий EI, для

валов

ei) -

алгебраическая

разность

между

наименьш им

предельным

и

соответствующим

номинальным

размерами

EI = [Dmin- D ] ,

ei = [dmin- d \ ;

 

й

 

 

 

 

и

Б

 

 

 

- основное отклонение - одно

з двух предельных отклоне­

ний (верхнее или нижнее), определяющее положение поля до­

пуска относительно нулевой л

н

. Основным является одно

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

из двух предельных откл

нений (верхнее и нижнее) ближ ай­

 

 

 

 

 

 

т

р

 

 

шее к нулевой линии.

 

 

 

 

которого es равно

Основной вал - вал, верхнее

отклонение

 

 

 

 

 

(рис

 

 

 

 

 

 

нулю (рис. 1.14, а).

 

 

 

 

 

 

 

А к

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

Основное отверст е

- отверстие, нижнее отклонение кото­

рого EI равно нулю

 

 

.

1.14,

б).

 

 

о-

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

і

а

е

о

 

 

 

 

О

 

 

 

TD

 

 

 

es =

 

+

£7=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QE

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис, 1.14. Графическое изображение полей допусков основного вала (а) и основного отверстия (б)

Предел максимума материала - термин, относящ ийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наи ­ больший объем материала, т.е. наибольшему предельному раз-

33

меру вала или наибольш ему предельному размеру отверстия (рис 1.15, а).

Предел минимума м атериала - термин, относящ ийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наи­ меньш ий объем материала, т.е. наименьш ему предельному раз­ меру вала или наибольш ему предельному размеру отверстия (рис. 1.15, б).

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

Т

а

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

б

 

 

Рис. 1.15. Пределы максимума и минимума материала

Термины и

определения

номинального, действительного

и предельных

размеров,

предельных отклонений,Б

допуска и

 

 

 

 

 

и

 

 

поля допуска, приняты е для геометрических параметров, от­

 

 

 

р

 

 

носятся, в общем случае, к механ йческим, физическим и дру­

гим параметрам, определяющ

 

м качество деталей, узлов и из­

делий.

о

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

П онятие

с единениях и посадках

 

Две детали, подв жно или неподвижно соединенные друг с

другом, образуют соед нение.

о

 

Поверхн сти, поикоторым происходит соединение деталей,

являю тся с прягаемымиз

поверхност ями.

Разнообразные виды соединений деталей, применяемые в маш иностро нии и приборостроении, целесообразно для удоб­

По форме сопрягаемых охватываю щ ей и охватываемой по­ верхностей деталей различаю т:

Р

классифицировать на группы.

ства рассмотренияп

- гладкие цилиндрические соединения (к этой группе м ож ­ но отнести соединения подш ипниковых колец с валами и с отверстиями в корпусах, штифтовые соединения и т.д.);

-конические соединения (например, соединения конусов

режущ его инструмента со ш пинделем станка); - соединения призматических элементов деталей, состоящие

из охватывающей и охватываемой поверхностей, образованных

34

плоскостями (например, призматические прямоугольные на­ правляющие, направляющие типа «ласточкин хвост», соедине­ ние шпонки с поверхностями пазов вала и втулки и т.п.);

- ш лицевые соединения, состоящие из охватываю щ ей и охватываемой поверхностей, имею щ их продольные законо­ мерно расположенные по окружности ш лицы прямобочного, эвольвентного или другого профиля;

- сферические соединения, состоящие как правило из двух неполных сферических поверхностей;

- резьбовые соединения (цилиндрические, конические), со­

 

 

У

стоящие из охватывающей и охватываемых винтовых поверх­

 

Т

ностей, имеющих в нормальном сечении треугольный, трапе­

цеидальный или иной профиль.

Н

 

Кроме того, к соединениям относят зубчатые цилиндриче­ ские, конические, винтовые, реечные и червячные передачи. В них взаимодействующие элементы сложных поверхностей (поверхности зубьев колес, имеющих эвольвентный, циклои ­

дальный или другой профиль) периодически контактирую т

друг с другом.

 

и

Б

По степени

свободы

 

взаимного перемещ ения деталей раз­

личают:

 

й

-неподвижные неразъемныео соед нения;

-неподвижные разъемные с единения;

-подвижные соединения.

Внеподвижных неразъемных соединениях сопрягаемые де­тр

тали не перемещаются о носительно друг друга в течение всего

срока эксплуатац

механизма. Такие соединения деталей по­

лучают сварк й, пайкой,исклеиванием, соединением заклепка­

ми, а также применяязсоединения с гарантированным натягом.

Неподвижныепоразъемные соединения характеризую тся не­ подвижностью одной сопрягаемой детали относительно дру­ гой в п риод работы механизма. Однако при этом предусма­

триваРется возможность взаимного перемещ ения деталей при разборке соединения с целью регулировки, ремонта и др. К таким соединениям относятся, например, крепеж ны е резьбо­ вые соединения, штифтовые соединения и т.д. Для достиж е­ ния таких целей применяют соединения с небольшим натягом или с гарантированным зазором. При необходимости непод­ вижность таких соединений обеспечивается дополнительными конструктивными элементами (стопорные кольца, ш тифты, шплинты и др.).

35

В подвиж ны х соединениях одна сопрягаемая деталь во вре­ мя работы механизм а перемещ ается относительно другой в определенных направлениях. Например, в ш лицевых соеди­ нениях полумуфты с валом полумуфта подвижна в осевом на­ правлении. В подш ипнике скольж ения вал вращ ается в отвер­ стии втулки, а в винтовой передаче винт может перемещаться в продольном направлении при вращ ении его в неподвижной гайке.

В каж ды й из рассмотренных видов соединений может вхо­ дить множество разновидностей, имеющих свои конструк­ тивные особенности и свою область применения (например, прямобочные, эвольвентные и треугольные ш лицевые соеди­

нения), в соответствии с которыми осуществляют их группи­

рование. Д ля

кинем атических пар

У

применяю тся зубчатые,

червячны е и

винтовые соединения,

основноеТтребование к

которым - вы сокая точность взаимного перемещНения сопря­ гаемых деталей. Д ля обеспечения герметичности применяю т­

ся конические гладкие

и конические резьбовые соединения,

основное требование к

которым

 

Б

- максимально полное при­

легание сопрягаемых поверхностей.

 

Для центрирования деталей п

йменяют цилиндрические и

конические соединения,

 

требование к которым - точ­

 

и

 

ность взаимного распол жения поверхностей и осей сопряга­

 

р

 

 

емых деталей. Для обеспечения движения в заданном направ­

лении применяют цилиндрические, шлицевые, призматические

основное

направляю щ ие, основное

ребование к которым - точность вза­

т

имного расположен я поверхностей и осей сопрягаемых дета­

лей при их перемещениии

и остановках.

Сохранение зп стоянства высоких эксплуатационных к а ­

ний сборка соединений осущ ествляется с различны ми посад­ ками.

честв соединений в процессе длительной работы, простота

 

о

являю тся

изготовл ния, сборки, измерения и эксплуатации

общими трпбованиями для всех соединений.

требова­

В зависимости от различны х эксплуатационных

е

 

 

Р

 

 

Посадка - характер соединения двух деталей, определя­ емый разностью их размеров до сборки.

Номинальный размер посадки —номинальный размер, об­ щ ий для отверстия и вала, составляю щ их соединение.

П осадка характеризует большую или меньшую свободу от­ носительно перемещ ения или степень сопротивления взаим ­

36

ному смещению соединяемых деталей. Вид посадки опреде­ ляется взаимным расположением полей допусков отверстия и вала и их размерами.

Посадка с зазором - посадка, реализация которой всегда приводит к образованию зазора в соединении, т.е. наимень­ ш ий предельный размер отверстия больше наибольшего пре­ дельного размера вала или равен ему.

Зазор (S) - разность между размерами отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала (рис. 1.16).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.16. Графическая интерпретация понятия «зазор»

 

При графическом изображен

посадки с зазором поле до­

пуска

отверстия распол

 

жено

над

полем

допуска вала

(рис.

1.17,

а, б).

 

 

 

т

 

 

 

и наибольш ий

S max

Различаю

наименьшрий S min

зазоры.

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.17. Примеры расположения полей допусков посадок с зазором

Наименьший зазор - разность между наименьш им предель­ ным размером отверстия и наибольшим предельным размером

37

вала в посадке с зазором.

D. - d .

Наибольш ий зазор - разность между наибольшим предель­ ным размером отверстия и наименьш им предельным разме­ ром вала в посадке с зазором или в переходной посадке.

S

max

= D

max

- d . .

 

 

mm

Иногда для количественной характеристики посадки при ­

бегают к расчету среднего зазора (S ) (рис. 1.18).

У

 

 

 

 

 

6

 

 

Тп

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.о|

Т

 

 

 

 

 

г=?-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

р

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.18.

 

 

 

 

 

 

 

 

Графическая инте

п

етац я максимального (Snwx),

 

минимального (Smin) иис еднего (S ) зазоров

 

 

 

 

 

т

С

 

I

Cf

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

max

'

min

 

 

 

 

 

 

и

оm ~

2

 

 

 

Н атяг (N)

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

- ра ность между размерами вала и отверстия до

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сборки, если ра мер вала больше размера отверстия (рис. 1.19).

 

п

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.19. Графическая интерпретация понятия «Н атяг»

П осадка с натягом —посадка,

при которой всегда образу­

ется натяг в соединении, т.е. наибольш ий предельный размер

38

отверстия меньше наименьшего предельного размера вала. При ее графическом изображении поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (рис. 1.20).

 

43

Рис. 1.20.

Т

Расположение полей допусков посадок с натягом

Наименьш ий натяг - разность между наименьшУим пре­

дельным размером вала и наибольшим предельным размером отверстия до сборки в посадке с натягом .

 

 

 

 

 

 

 

= d

 

 

-I)

Н

Наибольший натяг - разность междуБнаибольшим предель­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

ным размером вала и наименьш

м предельным размером от­

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

верстия до сборки в посадке с натягомйили в переходной по­

садке.

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

d

 

 

-А .

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

и

п лусумме

наибольшего и наи ­

Средний натяг N m равен

меньшего натягов (р с.

1.21).

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

__ N max

 

■N„

 

 

 

 

о

 

AT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

c f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.21. Графическая интерпретация максимального (iVmox), минимального (NmiJ и среднего (Nm) зазоров

Переходная посадка - посадка, при которой возможно по­ лучение как зазора, так и натяга в соединении в зависимости

39

от действительны х размеров отверстия и вала. При графиче­ ском изображении поля допусков отверстия и вала перекры ­ ваю тся полностью или частично (рис. 1.22).

Рис. 1.22.

У

Графическая интерпретация переходной посадки

Переходная посадка представляет собой характеристику

партии сопряж ений с большей или меньшей вероятностью за­

зоров и натягов. В конкретном сопряжении двухТдеталей мо­

жет быть либо зазор, либо натяг.

 

Б

В связи с имею щ им место рассеиванием Нразмеров сопряга­

 

й

емых валов и отверстий введем понятие допуск посадки, как

и

 

сумму допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Допуск посадки численно равен разности наибольшего и наи ­

меньшего зазоров (натягов) в посадках.

 

 

 

р

1.5. Н ормирование параметров

 

 

о

 

т

 

Нормирование геометрических параметров любого изделия

и

 

 

вклю чает два этапа:

 

 

 

з

 

 

 

- выбор н минального значения;

- установлениепопредельных значений (одного или двух пре­ дельных отклонений) параметра.

чают,Рисходяе из требований к функционированию элементов изделия, их прочности и жесткости, обеспечению кинем ати­ ческих связей элементов, другим их свойствам.

Номинальное значение геометрического параметра полу­

Предельные значения параметров входящ их в изделие де­ талей выбирают так, чтобы в первую очередь обеспечить рабо­ ту соединений (сопряж ений) двух или более деталей.

Сопряжение нескольких (двух и более) деталей следует рас­ сматривать как размерную цепь. Допуск замыкающ его звена цепи Т А равен сумме допусков составляю щ их звеньев:

40

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.