b1. Взаимозаменяемость и ее виды

Взаимозаменяемость – свойство независимо изготовленных деталей занимать свое место в сборочной единице без дополнительной механической или ручной обработки при сборке, обеспечивая при этом нормальную работу собираемых изделий (механизмов, машин).

1-я классификация: полная – позволяет получать заданные показатели качества без дополнительных операций в процессе сборки, неполная – при сборке сборочных единиц и конечных изделий допускаются операции, связанные с подбором и регулировкой некоторых деталей и сборочных единиц (например, меньшей точности).

2-я классификация: внешняя – взаимозаменяемость узлов и комплектующих изделий по эксплуатационным параметрам (мощность, частота вращения) и присоединительным размерам (диаметры, расположение отверстий), внутренняя – обеспечивается точностью параметров, которые необходимы для сборки деталей в узлы, а узлов в механизмы (например, взаимозаменяемость шариков подшипников качения).

Взаимозаменяемость — свойство независимо изготовленных деталей и сборочных единиц обеспечивать сборку изделий при изготовлении или замену одноименных деталей и сборочных единиц при ремонте без применения подбора, пригонки или регулировки; при этом должно быть обеспечено соответствие готового изделия предъявляемым к нему требованиям по всем показателям качества.

Принцип внешней взаимозаменяемости относится к покупным и кооперируемым изделиям и сборочным единицам. Признаками внешней взаимозаменяемости являются эксплуатационные показатели, размеры и форма присоединительных поверхностей, а также размеры присоединительных поверхностей.

Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сборочные единицы и механизмы, входящие в изделие.

Реализация свойств взаимозаменяемости требует, как правило, повышенной точности геометрических параметров деталей.

Взаимозаменяемость бывает:

• полная взаимозаменяемость (возможна при условии, когда размеры, форма, механические, электрические и другие характеристики деталей и сборочных единиц удовлетворяют заданным техническим требованиям);

• неполная (частичная) взаимозаменяемость (основанные на вероятностных расчетах. Часть элементов с погрешностью (характеристикой) больше чем допуск на сборку, при этом возникает риск не собрать изделие);

• групповая (основанные на предварительной сортировке деталей по группам . требуемые характеристики достигаются путём включения элементов, принадлежащей общей группе заранее измеренных и рассортированных);

• регулировка (требуемые характеристики достигаются регулировкой специального элемента путём изменения места, положения или введения дополнительного элемента);

• пригонка (для достижения заданных свойств конструкции изменяют параметры элемента (заранее назначенного) необходимые для успешной сборки).

2. Размер. Действительный размер. Предельные размеры. Номинальный размер

Размер – числовое значение линейной величины в выбранных единицах измерения.

Действительный размер – размер, установленный измерением детали с допускаемой погрешностью. Dд, dд.

Предельные размеры – два предельно допускаемых размера, между которыми должен находиться действит. размер годной детали. Больший из 2-х размеров называется наибольшим предельным размером (Dmax, dmax), меньший – наименьшим (Dmin, dmin).

Номинальный размер (Dн, dн) – размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяются предельные размеры.

Различают номинальный, действительный и предельные размеры.

Номинальный размер - размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений. Номинальный размер, общий для отверстия и вала, образующих соединение, называется номинальным размером соединения. Номинальный размер определяется на стадии разработки изделия исходя из функционального назначения деталей путем выполнения кинематических, динамических и прочностных расчетов с учетом конструктивных, технологических, эстетических и других условий.

Действительный размер - размер, установленный измерением с помощью средства измерений с допускаемой погрешностью измерения. Под погрешностью измерения понимается отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины, которое определяется как алгебраическая разность этих величин.

Предельные размеры - два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Больший из двух предельных размеров называется наибольшим предельным размером, а меньший - наименьшим предельным размером. Для предельного размера, который соответствует максимальному количеству остающегося на детали материала (верхний предел для вала и нижний - для отверстия), предусмотрен термин проходной предел; для предельного размера, соответствующего минимуму остающегося материала (нижний предел для вала и верхний - для отверстия), - непроходной предел.

3. Отклонения. Допуск

Отклонение размера – алгебраическая разность между размером действительный, предельным и т.д., и соответствующим номинальным размером.

Действительное отклонение:

Eд = Dд - Dн

eд = dд - dн

Верхнее предельное отклонение:

ES = Dmax - Dн

es = dmax - dн

Нижнее предельное отклонение:

EI = Dmin - Dн

ei = dmin - dн

Допуск- мера точности размера, разность между наиб и наим размерами

TD = ES - EI

Td = es - ei

и

TD = Dmax - Dmin

Td = dmax – dmin

Для упрощения простановки размеров на чертежах вместо предельных размеров проставляют предельные отклонения: верхнее отклонение - алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами; нижнее отклонение - алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным Размерами. Верхнее отклонение обозначается ES (Ecart Superieur) для отверстий и es - для валов; нижнее отклонение обозначается El (tcart Interieur) для отверстий и ei - для валов.

Допуском размера называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями. Допуск обозначается IT (International Tolerance) или TD - допуск отверстия и Td - допуск вала. Допуск размера всегда положительная величина. Допуск размера выражает разброс действительных размеров в пределах от наибольшего до наименьшего предельных размеров, физически определяет величину официально разрешенной погрешности действительного размера элемента детали в процессе его изготовления.