- •Раздел 1. Основы взаимозаменяемости в машиностроении
- •1. Взаимозаменяемость в машиностроении
- •1.1. Понятие о взаимозаменяемости и ее виды
- •2.1. Понятия о размерах, отклонениях, допусках и посадках
- •2.2. Обозначение посадок и предельных отклонений
- •3. Единая система допусков и посадок
- •3.1. Принципы построения Единой Системы Допусков
- •3.2. Система допусков и посадок гладких цилиндрических сопряжений
- •4. Система нормирования и обозначения шероховатости поверхности
- •4.1. Параметры шероховатости
- •4.2. Обозначение шероховатости поверхности на чертежах
- •4.3. Контроль гладких цилиндрических деталей калибрами
- •4.3.1. Назначение и классификация калибров
- •4.3.2. Допуски калибров
- •4.3.3. Расчет исполнительных размеров калибров
- •4.3.4. Маркировка калибров
- •5. Допуски и посадки типовых сопряжений
- •5.1 Система допусков и посадок подшипников
- •5.1.1. Назначение и классы точности подшипников качения
- •5.1.2. Допуски и посадки подшипников качения
- •5.1.3. Выбор посадок подшипников качения
- •5.2 Взаимозаменяемость, методы и средства
- •5.2.1. Назначение и виды резьб
- •5.2.2. Основные параметры крепежных, цилиндрических резьб
- •5.2.3. Взаимозаменяемость цилиндрических резьб
- •5.2.4. Приведенный средний диаметр резьбы
- •5.2.5. Система допусков и посадок метрических резьб
- •5.2.5.1. Посадки с зазором
- •5.2.6. Степени точности резьбы
- •5.2.7. Длина свинчивания
- •5.2.8. Классы точности резьбы
- •5.2.9. Обозначение точности и посадок метрической резьбы
- •5.3. Взаимозаменяемость, методы и средства контроля шпоночных и
- •5.3.1. Допуски, посадки и контроль шпоночных соединений
- •5.3.2. Классификация шлицевых соединений
- •5.3.3. Допуски и посадки шлицевых соединений
- •5.3.4. Обозначение шлицевых соединений
- •5.3.5. Контроль точности деталей шлицевых соединений
- •Раздел II. Теоретические основы технологии
- •6. Понятия и определения в машиностроении
- •6. 1. Основные определения в машиностроении
- •6.2. Характеристика типов производств
- •7. Базирование в машиностроении
- •7.1 Основные понятия и определения
- •7.2 Классификация баз в машиностроении
- •7.3. Выбор баз и принципы базирования
- •7.4 Погрешность базирования
- •7.5. Перерасчет размеров и допусков при смене баз
- •8. Точность в машиностроении
- •8.1. Понятие точности в машиностроении
- •8.2 Погрешность от упругих деформаций технологической
- •8.2.1 Методы определения жесткости
- •8.3. Погрешность установки заготовки в приспособление
- •8.4. Погрешность настройки технологической системы
- •8.4.3. Автоматическое получение размеров на настроенных станках
- •8.5. Погрешности, возникающие от размерного износа
- •8.6 Погрешности от температурных деформаций
- •8.6.1 Тепловые деформации станка
- •8.6.2. Тепловые деформации обрабатываемых заготовок
- •8.6.3 Температурные деформации режущего инструмента
- •10. Статистические методы исследования
- •10.1 Виды погрешностей и их характеристика
- •10.2 Законы распределения погрешностей
- •10.3 Оценка точности обработки методом
- •11. Формирование качества деталей машин
- •11.1 Показатели качества поверхностей деталей машин
- •11.2 Влияние способов и условий обработки
- •11.3 Влияние шероховатости и состояния поверхности
- •11.3.1 Влияние шероховатости поверхности на
- •11.3.2 Влияние деформационного упрочнения на износостойкость
- •11.4. Технологическая наследственность
- •11.5 Технологические методы повышения качества
- •11.5.1 Дробеструйная обработка
- •11.5.2 Наклепывание бойками
- •11.5.3 Обкатывание поверхности детали шариками или роликами
- •11.5.4 Раскатывание отверстий
- •11.5.5 Обработка стальными щетками
- •11.5.6 Наклепывание поверхности ударами шариков
- •11.5.7 Алмазное выглаживание
- •Раздел III. Проектирование технологических
- •12. Классификация технологических процессов
- •12.1 Классификация технологических процессов
- •12.2 Технологическая документация
- •12.3 Концентрация и дифференциация операций
- •12.4 Структура технологических операций
- •12.5 Исходные данные для проектирования технологического
- •13.1 Технологичность конструкции детали и проработка
- •13.3. Установление маршрута механической обработки
- •13.4 Разделение технологического процесса на этапы
- •13.5 Формирование плана операций
- •13.6 Выбор технологических баз
- •13.7 Выбор оборудования, режущего и мерительного
- •14.1 Выбор метода изготовления заготовки
- •Расчет себестоимости изготовления детали по вариантам
- •14.2 Расчет припусков на механическую обработку
- •14.2.1. Методы определения припусков
- •14.2.2 Расчет максимального припуска
- •14.3 Расчет межоперационных размеров
- •15.1 Расчет режимов резания при обработке детали
- •15.2 Нормирование технологического процесса
- •15.2.1 Задачи и методы нормирования
- •15.2.2 Классификация затрат рабочего времени
- •15.2.3 Структура нормы времени
- •15.2.4 Особенности нормирования многоинструментальной
- •16 Документирование технологических
- •16.1. Общие указания по разработке технологических процессов
- •Виды и комплектность технологических документов при разработке техпроцесса сборки (гост 3. 111983 и гост 3. 112184)
- •Виды и комплектность технологических документов при разработке техпроцесса изготовления детали (гост 3. 111983 и гост3. 112184)
- •Содержание граф основной надписи карт технологического процесса
- •16.2. Оформление технологических карт
- •16.2.1. Оформление маршрутной карты
- •16.2.2. Оформление операционной карты
- •16.2.3. Оформление карты эскизов
- •16.2.4. Оформление карты технического контроля
- •16.2.5. Оформление технологического процесса
- •16.3. Унификация технологических процессов
- •16.4. Типизация технологических процессов
- •16.5 Проектирование групповых технологических процессов
- •16.5.1. Последовательность проектирования группового технологического процесса
- •16.6 Стандартизация технологических процессов
- •Раздел IV. Методы обработки типовых
- •Обработка цилиндрических поверхностей
- •17.1 Обработка наружных цилиндрических поверхностей
- •17.2 Обработка внутренних поверхностей
- •18 Обработка плоских поверхностей
- •18.1 Фрезерование плоских поверхностей
- •18.2 Фрезерование пазов, канавок и уступов
- •18.2.1 Обработка шпоночных канавок
- •18.2.2 Обработка шлицевых поверхностей
- •19.1 Обработка фасонных поверхностей
- •19.1.1 Обработка фасонных поверхностей точением, растачиванием
- •19.1.2 Растачивание и сверление фасонных поверхностей
- •19.1.3 Обработка фасонных поверхностей фрезерованием
- •19.1.4 Обработка фасонных поверхностей шлифованием
- •Отделочная обработка
- •Шлифование поверхностей
- •20.1.1. Шлифование деталей типа тел вращения
- •20.1.2 Шлифование плоских поверхностей
- •20.2 Хонингование отверстий
- •20.3 Притирка и суперфиниширование
- •20.4 Электроэрозионная обработка
- •20.5. Ультразвуковая обработка деталей
- •Раздел V. Технология производства типовых
- •21. Технология производства валов
- •21.1 Конструктивные разновидности валов
- •21.2 Технические требования и заготовки для валов
- •21.3 Технология обработки валов
- •21.2. Технология производства втулок и дисков
- •21.2.1 Конструктивные разновидности втулок и дисков
- •21.2.2 Технические условия и заготовки для втулок и дисков
- •21.2.3 Технология обработки втулок и дисков
- •22. Технология производства деталей
- •22.1 Конструктивные разновидности деталей
- •22.1.2 Технические условия и заготовки для изготовления
- •22.1.3 Технология обработки рычагов
- •22.2 Технология производства зубчатых колес
- •22.2.1 Конструктивные разновидности зубчатых колес
- •22.2.2 Требования к зубчатым колесам, материалы
- •22.2..3 Основные этапы обработки зубчатых колес
- •22.2.4 Методы нарезания зубьев
- •22.2.5 Отделка зубчатых колес
- •23. Технология производства корпусных
- •23.1 Виды корпусов и материалы для их изготовления
- •23.1.2 Технические требования и заготовки для
- •23.1.3 Технология обработки корпусных деталей
- •23.1.3.1 Базирование корпусных деталей
- •23.1.3.2 Технология обработки корпусных деталей
- •24. Технология обработки заготовок
- •24.1 Основные сведения о станках с программным
- •24.2 Классификация станков с программным управлением
- •24.3 Классификация и виды промышленных роботов
- •24.4 Технологические возможности станков с чпу
- •24.5 Особенности достижения точности и выбор баз
- •24.6 Выбор режущего, вспомогательного инструментов
- •Раздел VI. Технологические процессы
- •25. Структурные компоненты сборки машин
- •25.1. Классификация сборочных работ
- •25 .2. Организационные формы сборки
- •25.3 Расчеты сборочных размерных цепей
- •25.3.1 Метод групповой взаимозаменяемости
- •Где ∆max и ∆min — наибольший и наименьший зазоры соединения.
- •25.3.2 Методы пригонки и регулирования
- •26. Проектирование технологических
- •26.1. Структура и содержание технологического процесса
- •26.2. Установление последовательности сборочных
- •26.3. Сборочные работы в крупном машиностроении
- •26.4. Нормирование сборочных работ
- •26.4.1 Основные показатели процесса сборки изделий
- •26.4.2 Испытания машин
5.1.3. Выбор посадок подшипников качения
Посадку подшипника качения на вал и в корпус выбирают в зависимости от следующих факторов: тип и размеры подшипника, условия эксплуатации, величина и характер действующих на него нагрузок, вид нагружения колец подшипника. Различают три вида нагружения колец подшипника: циркуляционное, местное и колебательное (рис. 5.4).
При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает результирующую радиальную нагрузку Fr последовательно всей окружностью дорожки качения и также последовательно передает ее всей посадочной поверхности вала или корпуса (рис. 5.4, а – наружное кольцо и рис. 5.4, б – внутреннее кольцо).
Местное нагружение – это вид нагружения, при котором кольцо подшипника воспринимает постоянную по направлению результирующую Радиальную нагрузку одним и тем же ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса (рис. 5.4, а – внутреннее кольцо и рис. 5.4, б – наружное кольцо).
Рис. 5.3. Обозначение посадок подшипников качения на сборочных чертежах (а) и полей допусков на чертежах деталей: зубчатое колесо (б); крышка подшипника (в); отверстие в
корпусе (г); вал пустотелый (д); распорная втулка (е)
Рис. 5.4. Виды нагружения колец подшипника качения (а, б) и эпюры напряжений
при местном (в) и циркуляционном (г) нагружениях.
При колебательном нагружении неподвижное кольцо воспринимает равнодействующую сил Fr и Fc (Fr – постоянная по величине, Fc – меньшая по величине, вращается) ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. Равнодействующая сила Fr + c не совершает полного оборота, а колеблется в пределах заданного угла поворота.
Эпюры напряжений при местном и циркуляционном нагружении показаны на рис. 5.4, в, г. При колебательном нагружении эпюра напряжений подобна эпюре напряжений при циркуляционном нагружении, но она ограничивается углом поворота подвижного кольца подшипника.
При выборе посадок колец подшипников качения необходимо исходить из условия, что вращающееся кольцо должно быть смонтировано по посадке с натягом, а неподвижное кольцо – по посадке с зазором. Натяг вращающегося кольца подшипника должен быть минимальным, но исключающим возможность обкатки или проскальзывания кольца. Вращающимся является циркуляционно-нагруженное кольцо подшипника, неподвижным – местно- нагруженное кольцо. Для нормальной работы подшипника качения и выполнения им заданных функций после монтажа колец должен обеспечиваться рабочий (монтажный) зазор между телами качения и дорожками качения колец в установившемся режиме работы подшипника. Этот зазор должен быть оптимальным, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки на все тела качения. При большом рабочем зазоре возникает большое радиальное биение и нагрузка воспринимается меньшим числом тел качения. При очень малом рабочем зазоре возможно заклинивание тел качения в процессе работы подшипника. Выбор посадок подшипника качения начинают с кольца, которое испытывает циркуляционное нагружение. Посадку выбирают по интенсивности радиальной нагрузки, которая рассчитывается по формуле
(5.1)
где PR – интенсивность радиальной нагрузки; Fr – радиальная нагрузка на опору; b – рабочая ширина посадочного места подшипника b = В – 2r (см. рис. 5.1); k1 – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150 % и умеренных толчках и вибрации k1 = 1,0; при перегрузке до 300 % сильных ударах и вибрации k1 = 1,8); k2 – коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при пустотелом вале или тонкостенном корпусе (для сплошных валов k2 = 1,0); k3 – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки Fr между рядами тел качения в многорядных подшипниках (шариковых или роликовых), а также между сдвоенными подшипниками на одной опоре при наличии осевой нагрузки Fo на опору (для однорядных подшипников качения k3 = 1,0). Числовое значение коэффициента k3 зависит от величины соотношения (Fo/Fr)ctgβ (где β – угол контакта тел качения с беговой дорожкой качения наружного кольца и зависит от конструкции подшипника).
Величина коэффициента в зависимости от соотношения F0/Fr может быть принята из следующих рекомендаций (табл. 5.1).
Таблица 5.1
Значение коэффициента k3
F0/Fr |
до 0,2 |
0,2 – 0,4 |
0,4 – 0,6 |
0,6 – 1,0 |
свыше 1,0 |
k3 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
2,0 |
Из уравнения (5.1) видно, что с увеличением радиальной нагрузки увеличивается интенсивность радиальной нагрузки PR, а это влечет за собой увеличение необходимого натяга при посадке кольца подшипника.
По рассчитанному значению интенсивности радиальной нагрузки из таблицы выбирают посадку кольца подшипника, имеющего циркуляционное нагружение, а затем из таблицы рекомендуемых посадок для местно-нагруженных колец подшипника выбирают посадку для кольца, имеющего местное нагружение.