Основы проектирования и конструирования (стр. 14 из 20)
Алгебраическую разность между измеренным размером (действительным, предельным и др.) и соответствующим номинальным значением называют отклонением.
Действительное отклонение— алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами; предельное отклонение — алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами.
Различают верхнее и нижнее отклонения:
для отверстия
ES = Dmax- d; EI = Dmin- d;
для вала
es = dmax - d; ei = dmin - d,
где d - номинальный диаметр.
Величины отклонений могут быть положительными и отрицательными. При схематическом изображении (рис. 8.1) они задаются относительно номинальных размеров, которые служат началом отсчета (положительные отклонения откладываются вверх, а отрицательные - вниз от нулевой линии). Для поверхностей сопряжения (соприкосновения) деталей номинальный размер может быть общим (например, для соосных сопряжений вала и ступицы). Экономически целесообразные отклонения размеров деталей определяются Единой системой допусков и посадок, установленной СТСЭВ 144—75.
Рис. 8.1. Предельные размеры отверстия и вала, определяющие поля допусков
Допуски. Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называют допуском,(рис. 8.1).
Допуск размера обозначают буквами IT, например допуск размера вала
IT=Ta = dmax — dmm = es — ei,
а допуск размера отверстия
IT=T0=Dmax-Dmin = ES-EI.
Поле допуска TD - поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями, - определяется числовым значением допуска и его положением относительно номинального размера.
При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии (рис. 8.1). Расположение поля допуска относительно нулевой линии принято обозначать буквой (или двумя буквами) латинского алфавита — прописной для отверстия и строчной для валов (например, Н5, F7, h8, jsSи т.д.).
При увеличении допуска на размер требования к точности снижаются и производство детали упрощается и удешевляется. При одном и том же допуске деталь большего размера изготовить сложнее, чем деталь меньшего размера. Поэтому размер допуска ITназначают от диаметра.
Величины верхнего и нижнего предельных отклонений указываются на чартежах тремя способами:
1) мелкими цифрами (мм) за номинальным размером; отклонения, равные нулю, не проставляются. Отклонения могут иметь одинаковые или разные знаки, например
, 
, 
.2) условным обозначением поля допуска, состоящим из буквы и цифры, обозначающей квалитет, например 12G8, 20 hl0;
одновременным указанием поля допуска и цифровых значений отклонений.
Характер сопряжения — посадка двух соосных цилиндрических деталей (охватываемой — вала и охватывающей — отверстия) зависит от их действительных размеров. Если диаметр отверстия больше диаметра вала, то в соединении между ними будет зазор (положительная разность диаметров), обеспечивающий свободное осевое и окружное перемещения одной детали относительно другой. Если размер отверстия меньше размера вала (отрицательная разность размеров), то в соединении образуется натяг..
Все посадки разделяют на три группы: с зазором, с натягом и переходные.
Посадка с зазором (подвижная посадка) характеризуется наличием зазора в соединении.
При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над по-
Все посадки разделяют на три группы: с зазором, с натягом и переходные.
Посадка с зазором (подвижная посадка) характеризуется наличием зазора в соединении.
При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (рис. 8.2). К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала. Эту посадку применяют в подвижных соединениях (подшипниках скольжения, а также соединениях, подвергаемых частой разборке и сборке). Наиболее часто употребляются посадки H9/f9, H7/f7, H7/g6, H8/h6 и др.
Посадка с натягом (неподвижная посадка) — посадка, в которой в сопряжении обеспечивается натяг (поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала, см. рис. 8.2).
Их применяют для неподвижного соединения деталей без дополнительного крепления. Наиболее часто назначают посадки H7/р6, Н7/г6, Н8/е8 и др.
Переходные посадки - посадки, которые в зависимости от соотношения действительных размеров отверстия и вала могут быть как с зазором, так и с натягом.
Их применяют для центрирования сопрягаемых деталей путем неподвижного соединения с дополнительным креплением шпонками, винтами, штифтами. Наиболее часто употребляют посадки: H7/k6, H7/n6 и др.
Существуют две системы образования посадок: система отверстия и система вала.
В основе системы отверстия лежит независимость размера отверстия от вида посадки, т. е. предельные отклонения данного размера отверстия одинаковы для всех посадок. Различные посадки создаются путем изменения предельных отклонений размеров вала. Отверстие в этой системе называют основным, его поле допуска обозначают буквой Н. Нижнее отклонение размера основного отверстия равно нулю, и поле допуска располагается «в тело» охватывающей детали.
Посадки в системе отверстия обозначаются последовательным написанием номинального диаметра соединения и обозначений полей допусков сначала отверстия, а затем ала, например 40Н7/s6.
При образовании посадок в системе вала принимают, что размер вала не зависит от вида посадки, а различные посадки получают за счет изменения предельных отклонений отверстий. Поле допуска вала - основной детали в этой системе - обозначается буквой h. Обозначение посадок на чертежах выполняется в указанной выше последовательности, например 40Р7/п6 или 40Р7-h 6.
Система отверстия более распространена в машиностроении, так как при ее использовании сокращается ассортимент требуемых инструментов для обработки отверстий.
Посадки назначают из проведенного расчета или накопленного в промышленности опыта.
Точность геометрической формы деталей. Точность деталей по геометрическим параметрам характеризуется не только отклонениями размеров, но и отклонениями поверхностей. При этом отклонение поверхностей определяется отклонениями формы поверхностей, отклонениями расположения поверхностей, волнистостью и шероховатостью.
Стандартами установлены виды отклонений от формы(отклонения от прямолинейности, плоскостности, круглости и др.), расположения поверхностейи (или) частей деталей(отклонения от параллельности, перпендикулярности, наклона, соосности и т.п.), а также суммарные отклонения формы и расположения(радиальное и торцовое биения и др.).
Предельные отклонения формы и расположения поверхностей указываются на чертежах в виде знаков, символов (условных обозначений) и текстовых записей. (рис. 8.3). Для записи отклонений используют выносную прямоугольную рамку, разделенную на две или три части.
В первой (слева) части записывают знак отклонения, во второй — числовое значение, а в третьей — буквенное обозначение базы или другой поверхности. Базы обозначают прописной буквой или зачерненным треугольником. Направление линии измерения отклонений указывается отрезком линии со стрелкой.
Действительные поверхности деталей машин отличаются от номинальных (заданных в технической документации) наличием неровностей, образующихся при обработке поверхности и обусловленных колебанием инструмента и детали в процессе обработки, дефектами инструмента, особенностями кинематики обрабатывающего станка и др. Эти периодические неровности называют волнистостью ишероховатостью. К шероховатости относят неровности, у которых отношение шага к высоте неровностей менее 50, а к волнистости — от 50 до 1000.
По ГОСТ 2789 — 73 основными параметрами для оценки шероховатости являются высота Rzнеровностей профиля по десяти точкам и среднее арифметическое отклонение профиля Raна базовой длине (рис. 8.4).
Шероховатость поверхности оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства деталей: снижает прочность, коррозионную стойкость, жесткость деталей, увеличивает интенсивность износа и др.
При назначении шероховатости поверхности учитывают требования к точности детали, хотя непосредственной связи между ними нет. Часто принимают, что величина Rzне должна превышать 0,1...0,2 допуска на размер. Кроме параметров, характеризующих высоту микронеровностей, на работоспособность деталей влияют и другие характеристики (средний шаг по вершинам и по средней линии профиля, относительная опорная длина и др.).
Номинальные числовые значения параметров шероховатости указывают на чертежах знаками, изображенными на рис. 8.5, а. Они не регламентируют вида обработки поверхности. Знаком, показанным на рис.8.5, б, обозначают поверхности, образуемые удалением слоя материала (точением, шлифованием и т.п.); на рис. 8.5, в — поверхности, не обрабатываемые после литья, штамповки и других видов предварительной обработки. Сведения относительно параметров шероховатости приводятся на чертежах также с помощью знака, показанного на рис. 8.5, г. При этом на месте рамки 1 записывают параметр (параметры) шероховатости по ГОСТ 2789—73 (для Raбез символа, рис. 8.5, д; для остальных параметров после соответствующего символа, рис. 8.5, е). На месте рамки 2 записывают (при необходимости) вид обработки поверхности и другие дополнительные указания, а на месте рамок 3 и 4 соответственно базовую длину по ГОСТ 2789 —73 (рис. 8.5, ж) и условное обозначение направления неровностей.