Общие допуски (размеров с неуказанными допусками)
Такие размеры иногда наз. свободными, точность их низкая. Допуски и предельные откл. основных размеров, а так же фазок, неровностей, закруглений назначаются по квалитетам IT 12…IT17, а так же специальным классом точности по ГОСТ 30893.1-2002. Таких классов 4:
1- точный = IT 12 - f
2- средний = IT 14 - m
3- грубый = IT 16 - с
4-Оч грубый = IT 17 - v
Неуказанные предельные откл. для этих классов симметричные. Для металлических изделий, обрабатываемых резанием рекомендуется средний класс IT 14 –m.
Во второй часть ГОСТ 30893.2 приведены общие допуски, формы и расположения. Применяются для допусков прямолинейности, плоскостности, симметричности, пересечения осей, радиального и торцевого биения. Прочие виды отклонений косвенно ограничиваются допусками линейных и угловых размеров или др. допусками формы расположения, в том числе и общими. Устанавливают по 3-м классам H, K, L, указания на чертежах. Указаны 2 основных варианта «общие допуски ГОСТ 30893.2-2002-mk» (m- допуски размера, k- допуск формы и расположения ). Допускается запись «ОБЩИЕ ДОПУСКИ ПО ГОСТ 30893.1» H 14, h 14, +- t2/2 и приписка ограничивать при новом проектирование.
28)Правила нанесения предельных отклонений размеров согласно ГОСТ
Предельные отклонения размеров следует указывать непосредственно после номинальных размеров. Предельные отклонения линейных и угловых размеров относительно низкой точности допускается не указывать непосредственно после номинальных размеров, а оговаривать общей записью в технических требованиях чертежа при условии, что эта запись однозначно определяет значения и знаки предельных отклонений.
Общая запись о предельных отклонениях размеров с неуказанными допусками должна содержать условные обозначения предельных отклонений линейных размеров в соответствии с ГОСТ 25346 (для отклонений по квалитетам) или по ГОСТ 25670 (для отклонений по классам точности). Симметричные предельные отклонения, назначаемые по квалитетам следует обозначать
± с указанием номера квалитета.
Обозначения односторонних предельных отклонений по квалитетам. назначаемых только для круглых отверстий и валов (вариант 4 по ГОСТ 25670-82) дополняются знаком диаметра (Æ).
Примечания:
1. Допускается записи о неуказанных предельных Отклонениях размеров дополнять поясняющими словами, например, «Неуказанные предельные отклонения размеров H14, h14, ± ».
Если технические тре6ования на чертеже состоят из одного пункта, содержащего запись о неуказанных предельных Отклонениях размеров, или эта запись приводится в текстовых документах, то она должна обязательно сопровождаться поясняющими словами, например, «Неуказанные предельные отклонения размеров. ± »
Если все предельные отклонения линейных размеров указаны непосредственно после номинальных размеров (общая запись отсутствует), то неуказанные предельные отклонения радиусов закруглений, фасок и углов должны соответствовать приведенным в ГОСТ 25670-83 для квалитетов от 12 до 16 и на чертеже не оговариваются.
Предельные отклонения линейных размеров указывают на чертежах условными обозначениями полей допусков в соответствии с ГОСТ 25346-82, например: 18H7, 12е8, или числовыми значениями, например: 18+0.018 12 , или условными обозначениями полей допусков с указанием справа в скобках их числовых значений например: 18(+0.018) 12( ).
Допускается числовые значения предельных отклонений казывать таблице При указании номинальных размеров буквенными обозначениями поля допусков должны быть указаны после тире, например, D-H11.
3.5. При записи предельных отклонений числовыми значениями верхние отклонения помещают над нижними. Предельные отклонения, равные нулю, не указывают, например:60 ; 60 ; 60+0,19 ; 60-0,019;
При симметричном расположении поля допуска абсолютную величину отклонений указывают один раз со знаком ±; при этом высота цифр, определяющих отклонения, должна быть равна высоте шрифта номинального размера, например: 60+0.23.
3.6. Предельные отклонения, указываемые числовыми значениями, выраженными десятичной дробью, записывают до последней значащей цифры включительно, выравнивая количество знаков в верхнем и нижнем отклонении добавлением нулей, например: 10 ; 35
3.7. Предельные отклонения размеров деталей, изображенных на чертеже в сборе, указывают одним из следующих способов:
а) в виде дроби, в числителе которой указывают условное обозначение поля допуска отверстия ,а в знаменателе —условное обозначение поля допуска вала, например: 50 - или 50H11/h11
б) в виде дроби, в числителе которой указывают числовые значения предельных отклонений отверстия, а в знаменателе — числовые значения предельных отклонений вала
29)Выбор посадок подшипников каченияВесьма важным в обеспечении высокой работоспособности подшипников является выбор посадок колец подшипника с присоединяемыми поверхностями деталей изделия. Основными факторами, определяющими выбор посадок, являются: — вид нагружения колец подшипника; — величина нагрузки (интенсивность нагружения); — частота вращения; — условия монтажа. Главным фактором при выборе посадок является вид нагружения наружного и внутреннего колец подшипника. Схема « вращается вал» (внутреннее кольцо вращается вместе с валом) имеет место у подшипников валов коробок передач, задних колес заднеприводных автомобилей, у роторов электродвигателей. Схема « вращается корпус» (при работе вращается наружное кольцо) лежит в основе работы подшипников передних колес заднеприводных автомобилей, в роликах конвейеров и т. п. Различают три вида нагружения подшипников: местное, циркуляционное и колебательное. Местное нагружение кольца (М) - вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка Fr постоянно воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения этого кольца и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала и корпуса. Такое нагружение имеет место, когда кольцо не вращается относительно действующей нагрузки или кольцо и нагрузка участвуют в совместном вращении. Циркуляционное нагружение кольца (Ц) — вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается и передается телами качения в процессе вращения дорожки качения последовательно по всей ее длине и соответственно всей посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение происходит, когда кольцо вращается относительно постоянной по направлению радиальной нагрузки Fr с частотой вращения л или когда нагрузка вращается относительно неподвижного кольца. Колебательное нагружение кольца — вид нагружения, при котором неподвижное кольцо подшипника подвергается одновременному воздействию радиальных нагрузок: постоянной по направлению Frn вращающейся Fc (Fr > Fc). Их равнодействующая Fr+C совершает периодическое колебательное движение, симметричное относительно направления F причем она периодически воспринимается последовательно через тела качения зоной нагружения кольца и передается соответствующим ограниченным участкам посадочной поверхности. Если Fr< Fc, то нагружение колец может быть местным или циркуляционным в зависимости от схемы приложения вращающихся сил. Кольца, которые остаются неподвижными, будут испытывать циркуляционное нагружение, а кольца, вращающиеся вместе с нагрузкой Fc, - местное нагружение. После определения вида нагружения колец подшипников, необходимо принять решение о характере посадок присоединяемых поверхностей колец подшипников с присоединительными поверхностями изделия. Для гарантированной замены трения скольжения на трение качения надо иметь неподвижные посадки присоединительных поверхностей колец с соответствующими поверхностями изделия, но тогда из-за недостаточной жесткости колец подшипников может произойти заклинивание тел качения. Чтобы этого не происходило, необходимо выяснить, какие виды нагружения колец требуют обязательного применения неподвижных посадок, а какие могут допустить компенсационные зазоры. Кольца, испытывающие местное нагружение, без снижения качества подшипников могут допустить использование посадок с небольшим средневероятным зазором, наличие которого необязательно приведет к взаимному смещению, нарушающему неподвижность. Только при малых нагрузках и большой частоте вращения под воздействием отдельных толчков, сотрясений и других факторов может происходить такое смещение (кольцо будет периодически проворачиваться), что в определенной мере может быть полезным, обеспечивая равномерный износ сопрягаемых поверхностей и их долговечность. Кольца, испытывающие циркуляционное нагружение, должны иметь посадки с гарантированным натягом, исключающим возможность относительных смещений или проскальзывания, так как при появлении зазора в сопряжении будет происходить процесс раскатки колец с разрушительными последствиями. Допустимые зазоры и натяги для сопряжений колец, испытывающих местное или циркуляционное нагружение, зависят от нагрузки на подшипник и частоты вращения. С уменьшением частоты вращения и увеличением нагрузки на подшипник зазор при местном нагружении может быть увеличен и, наоборот, с увеличением частоты вращения и уменьшением нагрузки зазор следует уменьшать. Для колец, испытывающих циркуляционное нагружение, натяг в сопряжении должен увеличиваться вместе с возрастанием нагрузки на подшипник и уменьшением скорости вращения. Основой выбора посадок является расчет. Существует несколько методик расчета посадок с зазором, с натягом и посадок переходных. Вместе с тем находят применение и табличные методы. При циркуляционном нагружении колец подшипника посадки выбирают по интенсивности радиальной нагрузки на посадочную поверхность.
30)Предельные гладкие калибры. Общие сведения
Калибры - бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для контроля размеров элементов деталей, их геометрической формы и взаимного расположения. С помощью калибров нельзя определить действительные размеры элементов деталей. Задачей контрольных функций калибров является установление соответствия действительных размеров элементов деталей их предельным значениям, проставленным в рабочих чертежах, на основе чего делаются выводы о годности или негодности детали по ее контролируемому параметру. Методы контроля делят на активные и пассивные. При активных методах контролируют ход технологического процесса, производя по результатам контроля подналадки процесса обработки с целью недопущения появления бракованных деталей. При пассивных методах контроля, осуществляемых предельными калибрами, при различных видах технического контроля констатируют годность или негодность изготовленных деталей. Предельные гладкие калибры получили широкое применение в серийном и массовом производстве. Контроль размеров элементов деталей с помощью предельных гладких калибров сводится к следующему выполняют по диаметру, близкому к наименьшему предельному размеру контролируемого отверстия Dmin, а другой калибр - непроходной (НЕ) - по диаметру, близкому к наибольшему предельному размеру отверстия Dmax. Вывод о годности детали, когда действительный размер контролируемого отверстия находится в пределах заданного поля допуск делают на основании того, что калибр ПР должен проходить, калибр НЕ не должен проходить в контролируемое отверстие. Для контроля валов изготавливают два предельных калибра-скобы. Калибр-скоба ПР имеет размер, близкий к наибольшему предельному размеру вала dmax, а калибр-скоба НЕ - размеру близкий к наименьшему предельному размеру вала dmin. Если калибр-скоба ПР свободно пройдет по диаметру вала, а калибр-скоба НЕ не пройдет, то деталь признается годной по контролируемому размеру вала. Любое нарушение названных условий годности при контроле отверстий и валов деталей предельными калибрами, например' калибр-скоба ПР не проходит по валу, а калибр-пробка НЕ проходит в контролируемое отверстие, является основанием для вывода о негодности (исправимый или неисправимый брак) деталей по контролируемым размерам. На ранних этапах развития взаимо-заменяемости, когда еще не было системы допусков и посадок, контроль осуществлялся с помощью нормальных калибров. Сущность контроля нормальными калибрами состоит в том, что для контроля валов изготавливается один калибр-кольцо, к которому надо подогнать (припасовать) обрабатываемый вал так, чтобы калибр-кольцо проходил вал плавно. Аналогично для контроля отверстий изготавливался один калибр-пробка, к которому должно было быть подогнано обрабатываемое отверстие так, чтобы калибр-пробка проходил через отверстие плавно. При этом действительные размеры калибра-пробки и калибра-кольца должны обеспечивать требуемый характер сопряжения - посадку, предусмотренную в рабочих чертежах для контролируемых деталей изделия. Существенными недостатками нормальных калибров являются низкая производительность, потребность в высокой квалификации рабочих, отсутствие объективности контроля. В настоящее время нормальные калибры используются в промышленном производстве в основном в виде шаблонов при обработке криволинейных контуров и фасонных поверхностей в инструментальном производстве, технологической оснастке литейных и штамповочных производств и др.Система предельных гладких калибров. Одним из основных требований, предъявляемых к калибрам является обеспечение стабильности их размеров в процессе эксплуатации. Изменение размеров калибров может происходить поя действием внутренних остаточных напряжений, а также при несоблюдении правил хранения и эксплуатации. С целью снижений влияния на стабильность металл калибров при их изготовлении подвергают искусственному старению. По характеру измерительного контакта различают калибры с поверхностным линейным и точечным контактом. По конструктивному устройству гладкие предельные калибры для контроля валов и отверстий разделяют на цельные и составные, однопредельные и двухпредельные, односторонние и двухсторонние, регулируемые и нерегулируемые (жесткие). Однопредельные пробки или скобы применяют при контроле деталей относительно больших размеров. Двухсторонние двухпредельные калибры несколько ускоряют контроль, однако предусмотрены лишь для размеров до 50 мм.
31)Размерные цепи. Виды звеньев. Типы задач в теории размерных цепей.
Одним из самых надежных и эффективных методов расчета допусков геометрических параметров составных частей изделий, а также решения других разнообразных и многочисленных точностных задач является метод размерных цепей. Метод позволяет еще до изготовления опытных образцов или применения других способов экспериментальных проверок устанавливать расчетом допуски геометрических параметров и проверить правильность их назначения для обеспечения собираемости и работоспособности изделий. Использование метода размерных цепей позволяет существенно сократить время и материальные затраты на этапе технической подготовки и непосредственно производства изделий, повысить качество и сократить сроки отработки изделий, их конструкторской и технологической документации.
Размерной цепью называется совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.
Размеры, входящие в размерную цепь, называют звеньями размерной цепи.
Различают замыкающее и составляющие звенья размерной цепи. Каждая размерная цепь имеет одно замыкающее звено.
Замыкающим звеном называют звено размерной цепи, являющееся исходным
Замыкающими такие звенья называют потому, что в процессе сборки изделия или при обработке элементов отдельных деталей замыкают реальную размерную цепьК замыкающим звеньям размерных цепей предъявляют высокие требования по точности, поскольку они определяют важнейшие эксплуатационные свойства качества изделия и прежде всего показатели назначения, надежности и взаимозаменяемости.
К числу основных типовых замыкающих звеньев размерных цепей относят:
- зазоры и натяги в сопряжениях деталей;
- выступы и перекрытия элементов одних деталей относительно других;
- симметричность поверхностей;
- зацепление поверхностей одних деталей относительно других;
- соосность цилиндрических поверхностей одной или нескольких деталей;
- расстояния между поверхностями деталей, определяющие начало и конец воздействия одной детали на другую.
Им всегда уделяют первостепенное внимание.
Составляющие звенья размерной цепи функционально связаны с замыкающим звеном.
Полученные зависимости выражают уравнения номинальных размеров рассматриваемых размерных цепей. Такие зависимости могут быть представлены также в виде геометрической схемы размерных цепей.
Геометрические схемы позволяют исключить возможность ошибок и упростить задачу выявления размерных цепей, особенно при сложных многозвенных цепях.
В зависимости от влияния на замыкающее звено составляющие звенья разделяют на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающими называют такие звенья, с увеличением которых величина замыкающего звена увеличивается; уменьшающими - звенья, с увеличением которых величина замыкающего звена уменьшается.
Рассмотрим виды размерных цепей по их основным классификационным признакам.
В зависимости от взаимного расположения звеньев различают плоскостные и пространственные размерные цепи.
Плоскостные размерные цепи состоят из звеньев, являющихся только линейными размерами или линейными и угловыми размерами, расположенными в одной плоскости или в нескольких параллельных плоскостях.
По принадлежности (месту) в изделии различают размерные цепи сборочных единиц и детальные (подетальные) размерные цепи.
В размерных цепях сборочных единиц звеньями являются размеры, принадлежащие нескольким деталям сборочной единицы изделия.
В детальных размерных цепях звеньями являются размеры, принадлежащие только данной детали.
По назначению различают основные и производные размерные цепи.
Основной размерной цепью называют цепь, замыкающим звеном которой является размер, обеспечиваемый в соответствии с решением основной задачи.
Производной размерной цепью называют цепь, замыкающим звеном которой является одно из составляющих звеньев основной размерной цепи.
По размерности замыкающего звена различают линейные и угловые размерные цепи. Составляющими звеньями таких размерных цепей в общем случае являются линейные и угловые размеры.
По области применения размерные цепи делят на конструкторские, технологические и измерительные.
С помощью конструкторских размерных цепей решают задачи по обеспечению требуемого взаимного положения деталей в изделии для достижения их взаимозаменяемости, собираемости, работоспособности и др.
Выделяют две основные постановки задач размерных расчетов - прямую и обратную.
Прямая задача заключается в том, что при известных (заданых) параметрах замыкающего звена требуется определить значение параметров всех составляющих звеньев размерной цепи. Такая задача обычно появляется на этапе проектирования, при проектных расчетах.
При обратной задаче известны параметры всех составляющих звеньев размерной цепи и нужно определить параметры замыкающего звена. Обратные задачи возникают на этапе производства изделия и являются проверочными расчетами размерных цепей, т.е. решением обратной задачи проверяется правильность решения прямой задачи.
Последовательность расчетов при решении прямой и обратной задач различная. Однако решение задачи размерных расчетов в обеих постановках имеет одинаковые основные этапы: выявление размерной цепи и построение ее геометрической схемы; составление уравнений размерной цепи; решение уравнений размерной цепи.
32-33) Уравнения размерных цепей
Виды уравнений размерных цепей. Уравнения размерных цепей — это аналитические выражения взаимосвязи параметров замыкающего и составляющих звеньев размерных цепей.
С помощью уравнений размерных цепей проводят расчеты параметров замыкающего и составляющих звеньев (в соответствии с поставленными задачами), в том числе выбор методов достижения требуемой точности замыкающих звеньев размерных цепей.
В соответствии с параметрами звеньев размерных цепей для каждой размерной цепи различают следующие виды уравнений:
— номинальных размеров;
— точности (допусков);
— предельных размеров;
— предельных отклонений;
— координат середины полей допусков.
Конкретные выражения уравнений размерных цепей определяются видами размерных цепей, а также принятым методом расчета.
В настоящее время применяют два метода расчета (вычисления) параметров звеньев размерных цепей: метод максимума-минимума и вероятностный метод.
При расчете методом максимума-минимума учитывают только предельные размеры (отклонения) звеньев размерной цепи.
Недостатком метода максимума-минимума является очень малая вероятность совпадения действительных размеров параметров с их предельными размерами. Расчеты по этому методу приводят к повышенным требованиям к точности звеньев размерной цепи.
Вместе с тем метод достаточно прост и имеет широкое распространение в практике размерных расчетов.
При расчете вероятностным методом учитывают действительные или прогнозируемые законы рассеяния погрешностей звеньев размерных цепей и случайный характер их сочетания в размерных цепях. Вероятностный метод позволяет, задаваясь некоторой допустимой долей риска выхода замыкающего звена за установленные пределы, получить расширенные поля допусков составляющих звеньев размерной цепи по сравнению с методом максимума-минимума.
Уравнения плоскостных размерных цепей с параллельными линейными размерами. Расчет по вероятностному методу. Законы распределения составляющих звеньев размерных цепей. Звенья размерных цепей в данном случае рассматриваются как случайные величины, зависящие от множества технологических факторов, включающих в себя состояние оборудования, методы и точность его настройки, качество и точность режущих инструментов и измерительных средств, физико-механические свойства материала заготовок, способы базирования и установки деталей при обработке, Деформации упругой системы деталь-инструмент-станок-приспособление, квалификацию рабочих и многие другие.
Технологические факторы, вызывающие рассеяние случайных величин - звеньев размерных цепей, определяют законы их распределения, среди которых наибольшее практическое применение имеют нормальный закон, усеченные нормальные законы, закон Симпсона (закон треугольника), закон равной вероятности, законы равновозрастающих и равноубывающих вероятностей, закон Максвелла и др. Наиболее широкое применение для многих технических приложений, в том числе для точностных расчетов, получил нормальный закон.
34) Метод групповой взаимозаменяемости.
Обеспечение требуемого качества изделий, в том числе (и прежде всего) показателей назначения, технологичности и надежности, определяется достижением заданных параметров замыкающих звеньев размерной цепи.
Именно с этой целью выявлялись размерные цепи и их уравнения, устанавливающие функциональные связи замыкающих и составляющих звеньев.
Задачи размерных расчетов в их прямой и обратной постановках считаются решенными, если между заданными параметрами замыкающего звена и параметрами, рассчитанными по уравнениям размерных цепей, достигнуты следующие соотношения:
В настоящее время для достижения точности замыкающего звена различают следующие методы:
— полной взаимозаменяемости;
— неполной взаимозаменяемости;
— групповой взаимозаменяемости;
— регулирования;
— пригонки.
Применительно к производственным технологическим процессам указанные методы характеризуют методы сборки изделий и соответственно виды сборочных работ, выполняемых с целью обеспечения требуемой точности замыкающих звеньев размерных цепей.
Методы групповой взаимозаменяемости и пригонки. Общая характеристика метода групповой взаимозаменяемости. Метод групповой взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается добавлением в размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих к одной из групп, на которые они предварительно рассортированы.
Достоинством метода является достижение высокой точности замыкающего звена при экономически целесообразных допусках составляющих звеньев размерной цепи. Метод находит применение в массовом и крупносерийном производстве для коротко-звенных размерных цепей (3 - 4 звена).
Примерами применения метода могут служить комплектация шариков и колец шариковых подшипников, подбор при сборке поршней и поршневых колец, подбор при сборке пальца к отверстию верхней головки шатуна двигателя внутреннего сгорания.
К недостаткам метода относят увеличение незавершенного производства ввиду количественных несоответствий в группах деталей, соединяемых при сборке; дополнительные затраты на сортировку деталей по группам; усложнение снабжения запасными частями.
Расчет параметров звеньев размерных цепей производят по методу максимума-минимума.
35)Основные параметры резьбы: d, dl, d2, Р, Pn, a, HI,Н2, H,ψ
d,D- наружный диаметр болта и гайки;
d1,D1 - внутренний диаметр болта и гайки;
d2,D2 - средний диаметр болта и гайки;
d3- внутренний диаметр резьбы болта;
Р- шаг резьбы;
Ph - ход резьбы: для многозаходной резьбы Ph=P*n, где n - число заходов резьбы;
а - угол профиля: для метрической резьбы а =60°;
Н- теоретическая высота профиля резьбы;
H1=5/8Н- рабочая высота профиля резьбы.
H2=3/8Н- средняя высота профиля резьбы.
Резьбовые соединения благодаря их простоте, компактности и высоким эксплуатационным свойствам получили весьма широкое распространение во всех отраслях машиностроения. В настоящее время резьбовые соединения используются более чем в 60 % машин и механизмов.
Разнообразные условия использования резьбы привели к многообразию их типов по конструктивным признакам и назначению.