Расчет посадок по предельным отклонениям — КиберПедия 

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Расчет посадок по предельным отклонениям

2020-12-27 117
Расчет посадок по предельным отклонениям 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Понятия о посадках

По­сад­ка — со­еди­нение на­руж­но­го раз­мерно­го эле­мен­та и внут­ренне­го раз­мерно­го эле­мен­та (от­вер­стия и ва­ла), учас­тву­ющих в сбор­ке.

По­сад­ка ха­рак­те­ризу­ет сво­боду (сте­пень) от­но­сительно­го пе­реме­щения со­еди­ня­емых де­талей.

Раз­ли­ча­ют по­сад­ки с за­зором, с на­тягом и пе­реход­ные.

За­зор S — раз­ность меж­ду раз­ме­рами от­вер­стия и ва­ла, ког­да ди­аметр ва­ла меньше ди­амет­ра от­вер­стия:

S = D - d.

За­зор — по­ложи­тельное чис­ло.

На­именьший за­зор — раз­ность меж­ду ниж­ним пре­дельным раз­ме­ром от­вер­стия и верх­ним пре­дельным раз­ме­ром ва­ла или раз­ность меж­ду ниж­ним пре­дельным от­кло­нени­ем от­вер­стия и вер­хним пре­дельным от­кло­нени­ем ва­ла (рис. 3.9).

Рис. 3.9.Графическое представление посадки с зазором:
1 — интервал допуска отверстия; 2 — интервал допуска вала, случай, когда верхний предельный размер вала ниже, чем нижний предельный размер отверстия, наименьший зазор больше нуля; 3 — интервал допуска вала, случай, когда верхний предельный размер вала совпадает с нижним предельным размером отверстия, наименьший зазор равен нулю; а — наименьший зазор; b — наибольший зазор; с — номинальный размер, равный нижнему предельному размеру отверстия

На­ибольший за­зор — раз­ность меж­ду вер­хним пре­дельным раз­ме­ром от­вер­стия и ниж­ним пре­дельным раз­ме­ром ва­ла или раз­ность меж­ду вер­хним пре­дельным от­кло­нени­ем от­вер­стия и ниж­ним пре­дельным от­кло­нени­ем ва­ла (см. рис. 3.9).

На­тяг N — раз­ность раз­ме­ров от­вер­стия и ва­ла до сбор­ки, ког­да ди­аметр ва­ла больше ди­амет­ра от­вер­стия:

N = D - d.

На­тяг — от­ри­цательное чис­ло.

На­именьший на­тяг — раз­ность меж­ду вер­хним пре­дельным раз­ме­ром от­вер­стия и ниж­ним пре­дельным раз­ме­ром ва­ла или раз­ность меж­ду вер­хним пре­дельным от­кло­нени­ем от­вер­стия и ниж­ним пре­дельным от­кло­нени­ем ва­ла (рис. 3.10).

Рис. 3.10.Графическое представление посадки с натягом:
1 — интервал допуска отверстия; 2 — интервал допуска вала, случай, когда нижний предельный размер вала совпадает с верхним предельным размером отверстия, наименьший натяг равен нулю; 3 — интервал допуска вала, случай, когда нижний предельный размер вала больше, чем верхний предельный размер отверстия, наименьший натяг больше нуля; а — наибольший натяг; b — наименьший натяг; с — номинальный размер, равный нижнему предельному размеру отверстия

На­ибольший на­тяг — раз­ность меж­ду ниж­ним пре­дельным раз­ме­ром от­вер­стия и вер­хним пре­дельным раз­ме­ром ва­ла (см. рис. 3.10).

По­сад­ка с за­зором — по­сад­ка, при ко­торой в со­еди­нении от­вер­стия и ва­ла всег­да об­ра­зу­ет­ся за­зор, т.е. ниж­ний пре­дельный раз­мер от­вер­стия больше или ра­вен вер­хне­му пре­дельно­му раз­ме­ру ва­ла (см. рис. 3.9).

По­сад­ки с за­зором при­меня­ют­ся в тех слу­ча­ях, ког­да де­тали в про­цес­се ра­боты ма­шин дол­жны сво­бод­но пе­реме­щаться от­но­сительно друг дру­га, ког­да это пе­реме­щение не­об­хо­димо при сбор­ке или ре­гули­ров­ке ма­шин, т.е. в под­вижных со­еди­нени­ях.

По­сад­ка с на­тягом — по­сад­ка, при ко­торой в со­еди­нении от­вер­стия и ва­ла всег­да об­ра­зу­ет­ся на­тяг, т.е. вер­хний пре­дельный раз­мер от­вер­стия меньше или ра­вен ниж­не­му пре­дельно­му раз­ме­ру ва­ла (см. рис. 3.10).

По­сад­ки с на­тягом при­меня­ют­ся в не­под­вижных не­разъем­ных со­еди­нени­ях. К ним предъяв­ля­ют­ся сле­ду­ющие тре­бова­ния:

  • спо­соб­ность пе­реда­чи в про­цес­се дли­тельной экс­плу­ата­ции за­дан­но­го кру­тяще­го мо­мен­та и(или) осе­вого уси­лия бла­года­ря га­ран­ти­рован­но­му (на­именьше­му) на­тягу;
  • от­сутс­твие при этом не­допус­ти­мых де­фор­ма­ций на­ибо­лее нап­ря­жен­ной де­тали (ус­ло­вие проч­ности учи­тыва­ет­ся при рас­че­те на­ибольше­го на­тяга).

Пе­реход­ная по­сад­ка — по­сад­ка, при ко­торой в со­еди­нении от­вер­стия и ва­ла воз­можно по­луче­ние как за­зора, так и на­тяга (см. рис. 3.11).

Рис. 3.11.Схематическое представление переходной посадки:
1 — интервал допуска отверстия; 2—4 — интервал допуска вала (показано несколько возможных расположений); а — наибольший зазор; b — наибольший натяг; с — номинальный размер, равный нижнему предельному размеру отверстия

В пе­реход­ной по­сад­ке ин­тервал до­пус­ка от­вер­стия и ин­тервал до­пус­ка ва­ла пе­рек­ры­ва­ют­ся час­тично или пол­ностью, по­это­му на­личие за­зора или на­тяга в со­еди­нении за­висит от действи­тельных раз­ме­ров от­вер­стия и ва­ла.

Пе­реход­ные по­сад­ки при­меня­ют­ся в не­под­вижных разъем­ных со­еди­нени­ях. Не­по­движ­ность по­сад­ки обес­пе­чива­ет­ся до­пол­ни­тельным креп­ле­ни­ем раз­личны­ми сто­пор­ны­ми ус­тройства­ми (шпон­ка­ми, штиф­та­ми и др.). Ха­рак­те­ризу­ет­ся ве­ро­ят­ностью по­луче­ния в со­еди­нении как за­зора, так и на­тяга.

Ди­апа­зон по­сад­ки — ариф­ме­тичес­кая сум­ма до­пус­ков раз­ме­ров двух раз­мерных эле­мен­тов, об­ра­зу­ющих по­сад­ку.

Ди­апа­зон по­сад­ки — по­ложи­тельное чис­ло.

Ди­апа­зон по­сад­ки с за­зором так­же мо­жет быть оп­ре­делен как раз­ность меж­ду наи­большим и наи­меньшим за­зора­ми:

TS = S max - S min = TD + Td.

Ди­апа­зон по­сад­ки с на­тягом так­же мо­жет быть оп­ре­делен как раз­ность меж­ду наи­большим и наи­меньшим на­тяга­ми:

TN = N max - N min = TD + Td.

Ди­апа­зон пе­реход­ной по­сад­ки так­же мо­жет быть оп­ре­делен как сум­ма на­ибольше­го за­зора и наи­больше­го на­тяга:

TS (N) = S max + N max = TD + Td.

Методы выбора посадок

Вы­бор по­садок про­из­во­дит­ся од­ним из трех ме­тодов.

Ме­тод пре­цеден­тов, или ана­логов. По­сад­ка вы­бира­ет­ся по ана­логии с по­сад­кой в на­деж­но ра­бота­ющем уз­ле. Слож­ность ме­тода зак­лю­ча­ет­ся в оцен­ке и со­пос­тавле­нии ус­ло­вий ра­боты по­сад­ки в про­ек­ти­ру­емом уз­ле и ана­логе.

Ме­тод по­добия. По­сад­ки вы­бира­ют­ся на ос­но­вании ре­комен­да­ций от­расле­вых тех­ни­чес­ких до­кумен­тов и ли­тера­тур­ных ис­точни­ков. Не­дос­татком ме­тода яв­ля­ет­ся, как пра­вило, от­сутс­твие точ­ных ко­личес­твен­ных оце­нок ус­ло­вий ра­боты соп­ря­жений.

Рас­четный ме­тод яв­ля­ет­ся на­ибо­лее обос­но­ван­ным ме­тодом вы­бора по­садок. По­сад­ки рас­счи­тыва­ют­ся на ос­но­вании по­лу­эм­пи­ричес­ких за­виси­мос­тей. Од­на­ко фор­му­лы не всег­да учи­тыва­ют слож­ный ха­рак­тер фи­зичес­ких яв­ле­ний, про­ис­хо­дящих в по­сад­ке.

Требование максимума материала. Требование минимума материала. Требование взаимодействия

ГОСТ Р 53090—2008 «Ос­новные нор­мы вза­имо­заме­ня­емос­ти. Ха­рак­те­рис­ти­ки из­де­лий ге­омет­ри­чес­кие. Тре­бова­ния мак­си­мума ма­тери­ала, ми­ниму­ма ма­тери­ала и вза­имо­действия» ус­та­нав­ли­ва­ет тре­бова­ния мак­си­мума ма­тери­ала и ми­ниму­ма ма­тери­ала при наз­на­чении ге­омет­ри­чес­ких до­пус­ков (вмес­то за­виси­мых до­пус­ков рас­по­ложе­ния) и пред­назна­чен для при­мене­ния при ус­та­нов­ле­нии ге­омет­ри­чес­ких до­пус­ков к та­ким раз­мерным эле­мен­там де­талей, как ци­линдр или две па­рал­лельные друг дру­гу плос­кости, ког­да раз­мерная и ге­омет­ри­чес­кая точ­ность эле­мен­та вза­имо­зави­симы. В ка­чес­тве про­из­водных эле­мен­тов в этом слу­чае мо­гут выс­ту­пать только сред­няя ли­ния и сред­няя по­вер­хность.

Пот­ребность ус­та­нов­ле­ния тре­бова­ний обус­ловле­на на­личи­ем час­то встре­ча­ющих­ся при про­ек­ти­рова­нии и нор­ми­рова­нии ге­омет­ри­чес­ких свойств де­талей в слу­ча­ях, ког­да фун­кци­ональное наз­на­чение де­тали пред­по­лага­ет или ее со­еди­нение с га­ран­ти­рован­ным за­зором с дру­гой де­талью, или ог­ра­ниче­ние об­ра­зу­емой ма­тери­алом де­тали стен­ки ми­нимальной до­пус­ти­мой тол­щи­ной.

В том слу­чае, ког­да тре­бу­ет­ся обес­пе­чить со­бира­емость де­талей — тре­бова­ние мак­си­мума ма­тери­ала (MMR), а в слу­чае не­об­хо­димос­ти ог­ра­ниче­ния ми­нимальной тол­щи­ны стен­ки — тре­бова­ние ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMR), поз­во­ля­ют объеди­нить ог­ра­ниче­ния, нак­ла­дыва­емые до­пус­ком раз­ме­ра и ге­омет­ри­чес­ким до­пус­ком, в од­но ком­плексное тре­бова­ние, ко­торое поз­во­ля­ет (без ущер­ба для вы­пол­не­ния де­талью сво­их фун­кций) уве­личи­вать ге­омет­ри­чес­кий до­пуск нор­ми­ру­емо­го эле­мен­та де­тали, ес­ли действи­тельный раз­мер эле­мен­та не дос­ти­га­ет пре­дельно­го зна­чения, оп­ре­деля­емо­го ус­та­нов­ленным до­пус­ком раз­ме­ра.

Как од­но (MMR), так и дру­гое (LMR) тре­бова­ние мо­гут быть до­пол­не­ны тре­бова­ни­ем вза­имо­действия (RPR), поз­во­ля­ющим уве­личи­вать до­пуск раз­ме­ра эле­мен­та де­тали, ес­ли действи­тельное ге­омет­ри­чес­кое от­кло­нение нор­ми­ру­емо­го эле­мен­та не ис­пользу­ет пол­ностью ог­ра­ниче­ний, нак­ла­дыва­емых каж­дым из этих тре­бова­ний (MMR или LMR).

Тре­бова­ние мак­си­мума ма­тери­ала и тре­бова­ние ми­ниму­ма ма­тери­ала мо­гут предъяв­ляться к нор­ми­ру­емым эле­мен­там, ба­зовым эле­мен­там, од­новре­мен­но к нор­ми­ру­емым и ба­зовым эле­мен­там.

Тре­бова­ние вза­имо­действия яв­ля­ет­ся до­пол­ни­тельным к тре­бова­нию мак­си­мума ма­тери­ала или к тре­бова­нию ми­ниму­ма ма­тери­ала. Оно мо­жет быть ус­та­нов­ле­но только по от­но­шению к нор­ми­ру­емо­му эле­мен­ту.

Тре­бова­ние мак­си­мума ма­тери­ала обоз­на­ча­ют сим­во­лом , ко­торый по­меща­ют ли­бо пос­ле чис­ло­вого зна­чения до­пус­ка, ли­бо пос­ле бук­венно­го обоз­на­чения ба­зы, ли­бо пос­ле то­го и дру­гого, в за­виси­мос­ти от предъяв­ля­емых тре­бова­ний (рис. 3.40).

Рис. 3.40.Примеры обозначения требования максимума материала

Тре­бова­ние ми­ниму­ма ма­тери­ала обоз­на­ча­ют сим­во­лом , ко­торый по­меща­ют ли­бо пос­ле чис­ло­вого зна­чения до­пус­ка, ли­бо пос­ле бук­венно­го обоз­на­чения ба­зы, ли­бо пос­ле то­го и дру­гого, в за­виси­мос­ти от предъяв­ля­емых тре­бова­ний (рис. 3.41).

Рис. 3.41.Примеры обозначения требования минимума материала

В слу­чае ус­та­нов­ле­ния тре­бова­ния вза­имо­действия до­пол­ни­тельно к тре­бова­нию мак­си­мума ма­тери­ала или тре­бова­нию ми­ниму­ма ма­тери­ала, тре­бова­ние ука­зыва­ют на чер­те­же зна­ком , ко­торый по­меща­ют в рам­ку до­пус­ка пос­ле зна­ка или со­от­ветс­твен­но.

Рас­смот­рим тер­ми­ны и оп­ре­деле­ния.

Нор­ми­ру­емый эле­мент — эле­мент, для ко­торо­го ус­та­нов­лен ге­омет­ри­чес­кий до­пуск.

Ба­за — про­из­водный эле­мент, от­но­сительно ко­торо­го ус­та­нав­ли­ва­ет­ся ге­омет­ри­че­ский до­пуск ори­ен­та­ции или мес­то­рас­по­ложе­ния рас­смат­ри­ва­емо­го нор­ми­ру­емо­го эле­мен­та.

Ба­зовый эле­мент — ре­альный пол­ный эле­мент, от ко­торо­го про­из­ве­дена ба­за.

Пре­дельные раз­ме­ры — два оп­ре­деля­емых до­пус­ком пре­дельно до­пус­ти­мых раз­ме­ра, меж­ду ко­торы­ми дол­жен на­ходиться (или ко­торым мо­жет быть ра­вен) лю­бой мес­тный раз­мер вы­яв­ленно­го пол­но­го эле­мен­та.

Раз­мер мак­си­мума ма­тери­ала (MMS) — тер­мин, от­но­сящийся к то­му из пре­дельных раз­ме­ров, ко­торо­му со­от­ветс­тву­ет больший объем ма­тери­ала де­тали, т.е. на­ибольше­му пре­дельно­му раз­ме­ру на­руж­но­го (ох­ва­тыва­емо­го) эле­мен­та (ва­ла) или на­именьше­му пре­дельно­му раз­ме­ру внут­ренне­го (ох­ва­тыва­юще­го) эле­мен­та (от­вер­стия).

Раз­мер ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMS) — тер­мин, от­но­сящийся к то­му из пре­дельных раз­ме­ров, ко­торо­му со­от­ветс­тву­ет меньший объем ма­тери­ала де­тали, т.е. на­именьше­му пре­дельно­му раз­ме­ру на­руж­но­го (ох­ва­тыва­емо­го) эле­мен­та (ва­ла) или на­ибольше­му пре­дельно­му раз­ме­ру внут­ренне­го (ох­ва­тыва­юще­го) эле­мен­та (от­вер­стия).

Действу­ющий раз­мер мак­си­мума ма­тери­ала (MMVS) — раз­мер, оп­ре­деля­емый сум­марным действи­ем раз­ме­ра мак­си­мума ма­тери­ала (MMS) рас­смат­ри­ва­емо­го раз­мерно­го эле­мен­та и ге­омет­ри­чес­ко­го до­пус­ка (фор­мы, ори­ен­та­ции или мес­то­рас­по­ложе­ния), ус­та­нов­ленно­го для про­из­водно­го эле­мен­та от то­го же са­мого раз­мерно­го эле­мен­та.

Действу­ющий раз­мер мак­си­мума ма­тери­ала (MMVS) яв­ля­ет­ся чис­ло­вой ха­рак­те­рис­ти­кой действу­ющей гра­ницы мак­си­мума ма­тери­ала (MMVC). MMVC для внеш­них (ох­ва­тыва­емых) эле­мен­тов — сум­ма, а для внут­ренних (ох­ва­тыва­ющих) — раз­ность MMS и ге­омет­ри­чес­ко­го до­пус­ка. Зна­чения MMVS для на­руж­но­го MMVSe и внут­ренне­го MMVSi раз­мерно­го эле­мен­та вы­чис­ля­ют по сле­ду­ющим фор­му­лам:

MMVSe = MMS + δ;

MMVSi = MMS - δ,

где MMS — раз­мер мак­си­мума ма­тери­ала; δ — зна­чение ге­омет­ри­чес­ко­го до­пус­ка.

Действу­ющая гра­ница мак­си­мума ма­тери­ала (MMVC) — ге­омет­ри­чес­кая фор­ма то­го же ти­па, что и рас­смат­ри­ва­емый раз­мерный эле­мент, оп­ре­деля­емая раз­ме­ром, рав­ным действу­юще­му раз­ме­ру мак­си­мума ма­тери­ала (MMVS). Действу­ющая гра­ница мак­си­мума ма­тери­ала име­ет пра­вильную фор­му и те­оре­тичес­ки точ­ную ори­ен­та­цию или мес­то­рас­по­ложе­ние от­но­сительно ука­зан­ной ба­зы (баз), ес­ли ге­омет­ри­чес­кий до­пуск яв­ля­ет­ся до­пус­ком ори­ен­та­ции или мес­то­рас­по­ложе­ния со­от­ветс­твен­но.

Действу­ющий раз­мер ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMVS) — раз­мер, оп­ре­деля­емый сум­марным действи­ем раз­ме­ра ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMS) рас­смат­ри­ва­емо­го раз­мерно­го эле­мен­та и ге­омет­ри­чес­ко­го до­пус­ка (фор­мы, ори­ен­та­ции или мес­то­рас­по­ложе­ния), ус­та­нов­ленно­го для про­из­водно­го эле­мен­та от то­го же са­мого раз­мерно­го эле­мен­та.

Действу­ющий раз­мер ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMVS) яв­ля­ет­ся чис­ло­вой ха­рак­те­рис­ти­кой действу­ющей гра­ницы ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMVC). LMVS для внеш­них эле­мен­тов — раз­ность, а для внут­ренних — сум­ма LMS и ге­омет­ри­чес­ко­го до­пус­ка. Зна­чения LMVS для на­руж­но­го LMVSe и внут­ренне­го LMVSi раз­мерно­го эле­мен­та вы­чис­ля­ют по сле­ду­ющим фор­му­лам:

LMVSe = LMS - δ;

LMVSi = LMS + δ,

где LMS — раз­мер ми­ниму­ма ма­тери­ала; δ — зна­чение ге­омет­ри­чес­ко­го до­пус­ка.

Действу­ющая гра­ница ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMVC) — ге­омет­ри­чес­кая фор­ма то­го же ти­па, что и рас­смат­ри­ва­емый раз­мерный эле­мент, оп­ре­деля­емая раз­ме­ром, рав­ным действу­юще­му раз­ме­ру ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMVCS).

Действу­ющая гра­ница ми­ниму­ма ма­тери­ала име­ет пра­вильную фор­му и те­оре­тичес­ки точ­ную ори­ен­та­цию или мес­то­рас­по­ложе­ние от­но­сительно ука­зан­ной ба­зы (баз), ес­ли гео­мет­ри­чес­кий до­пуск яв­ля­ет­ся до­пус­ком ори­ен­та­ции или мес­то­рас­по­ложе­ния со­от­ветс­твен­но.

Тре­бова­ние мак­си­мума ма­тери­ала (MMR) — тре­бова­ние к ре­ально­му раз­мерно­му эле­мен­ту, ог­ра­ничи­ва­ющее его ма­тери­ал сна­ружи действу­ющей гра­ницей мак­си­мума ма­тери­ала (MMVC).

Тре­бова­ние мак­си­мума ма­тери­ала при­меня­ют в це­лях обес­пе­чения со­бира­емос­ти из­де­лия.

Тре­бова­ние ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMR) — тре­бова­ние к ре­ально­му раз­мерно­му эле­мен­ту, ог­ра­ничи­ва­ющее его ма­тери­ал из­нутри действу­ющей гра­ницей ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMVC).

Тре­бова­ния ми­ниму­ма ма­тери­ала ус­та­нав­ли­ва­ют од­новре­мен­но к двум эле­мен­там, нап­ри­мер, с целью ог­ра­ниче­ния ми­нимальной тол­щи­ны стен­ки меж­ду дву­мя сим­метрич­но или со­ос­но рас­по­ложен­ны­ми по­доб­ны­ми эле­мен­та­ми.

Тре­бова­ние вза­имо­действия (RPR) — до­пол­ни­тельное тре­бова­ние к ре­ально­му раз­мерно­му эле­мен­ту, уве­личи­ва­ющее до­пуск его раз­ме­ра на раз­ность меж­ду ус­та­нов­ленным ге­омет­ри­чес­ким до­пус­ком и действи­тельным ге­омет­ри­чес­ким от­кло­нени­ем и при­меня­емое ис­клю­чительно сов­мес­тно с тре­бова­ни­ем мак­си­мума ма­тери­ала (MMR) или с тре­бова­ни­ем ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMR).

При­мер 3.6. Тре­бу­ет­ся обес­пе­чить со­бира­емость де­тали, по­казан­ной на рис. 3.42, а, с де­талью, по­казан­ной на рис. 3.43, а. При сбор­ке плос­кие по­верх­нос­ти A этих де­талей дол­жны соп­ри­касаться друг с дру­гом, а обе плос­кие по­верх­нос­ти B — кон­такти­ровать с од­ной и той же плос­костью третьей де­тали.

Рис. 3.42.Требование максимума материала для вала Рис. 3.43.Требование максимума материала для отверстия

Де­таль дол­жна со­от­ветс­тво­вать сле­ду­ющим тре­бова­ни­ям (рис. 3.42, б):

  • вы­яв­ленная по­вер­хность нор­ми­ру­емо­го пальца не дол­жна вы­ходить за действу­ющую гра­ницу мак­си­мума ма­тери­ала — ци­линдр, ди­аметр ко­торо­го ра­вен действу­юще­му раз­ме­ру мак­си­мума ма­тери­ала MMVS — 35,1 мм;
  • лю­бой мес­тный ди­аметр вы­яв­ленной по­вер­хнос­ти пальца дол­жен на­ходиться меж­ду раз­ме­ром ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMS = 34,9 мм) и раз­ме­ром мак­си­мума ма­тери­ала (MMS = 35,0 мм);
  • ось действу­ющей гра­ницы мак­си­мума ма­тери­ала ори­ен­ти­рова­на пер­пенди­куляр­но от­но­сительно ба­зы A, а ее мес­то­рас­по­ложе­ние от­но­сительно ба­зы B оп­ре­деля­ют те­оре­тичес­ки точ­ным раз­ме­ром 35 мм.

При­мер 3.7. Де­таль, по­казан­ная на рис. 3.44, а, дол­жна со­от­ветс­тво­вать сле­ду­ющим тре­бова­ни­ям:

  • действу­ющая гра­ница ми­ниму­ма ма­тери­ала — ци­линдр, ди­аметр ко­торо­го ра­вен действу­юще­му раз­ме­ру ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMVS = 69,8 мм), дол­жна пол­ностью на­ходиться внут­ри ма­тери­ала де­тали;
  • лю­бой мес­тный ди­аметр вы­яв­ленной по­вер­хнос­ти ва­ла дол­жен на­ходиться меж­ду раз­ме­ром ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMS = 69,9 мм) и раз­ме­ром мак­си­мума ма­тери­ала (MMS = 70,0 мм);
  • ось действу­ющей гра­ницы ми­ниму­ма ма­тери­ала ори­ен­ти­рова­на па­рал­лельно от­но­сительно ба­зы A, а ее мес­то­рас­по­ложе­ние со­ос­но те­оре­тичес­ки точ­но­му по­ложе­нию ба­зы A.

Рис. 3.44.Требование минимума материала для вала

При­мер 3.8. Де­таль, по­казан­ная на рис. 3.45, а, дол­жна со­от­ветс­тво­вать сле­ду­ющим тре­бова­ни­ям:

  • действу­ющая гра­ница ми­ниму­ма ма­тери­ала — ци­линдр, ди­аметр ко­торо­го ра­вен действу­юще­му раз­ме­ру ми­ниму­ма ма­тери­ала (LMVS = 69,8 мм), дол­жна пол­ностью на­ходиться внут­ри ма­тери­ала де­тали;
  • лю­бой мес­тный ди­аметр вы­яв­ленной по­вер­хнос­ти ва­ла дол­жен быть не больше раз­ме­ра мак­си­мума ма­тери­ала (MMS = 70,0 мм);
  • ось действу­ющей гра­ницы ми­ниму­ма ма­тери­ала па­рал­лельна от­но­сительно ба­зы A, а ее мес­то­рас­по­ложе­ние со­ос­но те­оре­тичес­ки точ­но­му по­ложе­нию ба­зы A.

Рис. 3.45.Требование минимума материала и взаимодействия

 

 

Волнистость и шероховатость поверхности

  • 3.7.1. Ос­новные тер­ми­ны и оп­ре­деле­ния
  • 3.7.2. Обоз­на­чение ше­рохо­ватос­ти по­вер­хнос­ти на чер­те­жах
  • 3.7.3. Вли­яние вол­нистос­ти и ше­рохо­ватос­ти по­вер­хнос­ти на экс­плу­ата­ци­он­ные свойства уз­лов и ме­ханиз­мов

3.7.1. Основные термины и определения

По­вер­хнос­ти де­талей, об­ра­ботан­ных на лю­бых ме­тал­ло­режу­щих стан­ках, име­ют не­ров­ности в про­дольном и по­переч­ном нап­равле­ни­ях. Про­дольные не­ров­ности оп­ре­деля­ют­ся в нап­равле­нии глав­но­го ра­боче­го дви­жения при ре­зании, а по­переч­ные — в на­прав­ле­нии, пер­пенди­куляр­ном ему.

Фор­ма, раз­ме­ры, час­то­та пов­то­ря­емос­ти этих не­ров­ностей за­висят от ви­да ре­жуще­го инс­тру­мен­та, ме­тода и ре­жимов об­ра­бот­ки, ма­тери­ала де­тали, жес­ткос­ти обо­рудо­вания и, как следс­твие, от час­то­ты ко­леба­ний в сис­те­ме ста­нок—прис­по­соб­ле­ние—инс­тру­мент— де­таль.

При изу­чении не­ров­ностей по­вер­хнос­ти вы­деля­ют вол­нистость и ше­рохо­ватость.

Вол­нистость — это та­кая со­вокуп­ность пе­ри­оди­чес­ки че­реду­ющих­ся воз­вы­шен­ностей и впа­дин, у ко­торой рас­сто­яние меж­ду смеж­ны­ми воз­вы­шен­ностя­ми или впа­дина­ми пре­выша­ет ба­зовую дли­ну l.

Нор­ми­ру­емы­ми па­рамет­ра­ми вол­нистос­ти яв­ля­ют­ся ее вы­сота и сред­ний шаг.

Вы­сота вол­нистос­ти Wz (рис. 3.46) — сред­нее ариф­ме­тичес­кое из пя­ти зна­чений, оп­ре­делен­ных на учас­тке из­ме­рения дли­ной LW, рав­ной не ме­нее пя­ти действи­тельным наи­большим ша­гам вол­нистос­ти:

Рис. 3.46.Определение высоты (а) и шага (б) волнистости поверхности

Пре­дельные чис­ло­вые зна­чения вы­соты вол­нистос­ти Wz не­об­хо­димо вы­бирать из ря­да, мкм: 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100; 200.

Сред­ний шаг вол­нистос­ти SW — сред­нее ариф­ме­тичес­кое рас­сто­яний SW меж­ду од­но­имен­ны­ми сто­рона­ми со­сед­них волн, из­ме­рен­ных по сред­ней ли­нии про­филя:

Спо­собы из­ме­рения ве­личи­ны вол­нистос­ти:

  • про­филог­ра­фами с при­мене­ни­ем ощу­пыва­ющей иг­лы больше­го ра­ди­уса, чем при из­ме­рении ше­рохо­ватос­ти, и уве­личе­ни­ем дли­ны из­ме­рения;
  • при­бора­ми для из­ме­рения от­кло­нения от круг­лости (круг­ло­мера­ми);
  • ин­ди­като­рами;
  • спе­ци­альны­ми при­бора­ми.

Фор­ма вол­ны за­висит от при­чин, ко­торые вы­зыва­ют вол­нистость по­вер­хнос­ти:

  • виб­ра­ции тех­но­логи­чес­кой сис­те­мы с от­но­сительно ма­лой час­то­той ко­леба­ний и большой ам­пли­тудой;
  • не­точ­ности ус­та­нов­ки ре­жуще­го инс­тру­мен­та (би­ение шли­фовальных кру­гов и фрез);
  • пог­решнос­ти в пе­реда­чах стан­ков (нап­ри­мер, зуб­ча­тых ко­лес);
  • об­ра­бот­ка ши­роки­ми рез­ца­ми;
  • ко­пиро­вание не­ров­ностей за­готов­ки;
  • действие ос­та­точ­ных нап­ря­жений в не­жес­тких за­готов­ках и др.

До­пус­ки на вол­нистость по­ка не стан­дарти­зова­ны. На чер­те­же вол­нистость нор­ми­ру­ет­ся в ис­клю­чительных слу­ча­ях, ес­ли из­вес­тно ее вли­яние на ка­чес­тво из­де­лия. До­пуск вол­нистос­ти на чер­те­жах ука­зыва­ет­ся только за­писью в тех­ни­чес­ких тре­бова­ни­ях по од­ной, двум или трем ха­рак­те­рис­ти­кам вол­нистос­ти.

Ше­рохо­ватость по­вер­хнос­ти — это со­вокуп­ность не­ров­ностей про­филя по­вер­хнос­ти с от­но­сительно ма­лыми ша­гами в пре­делах ба­зовой дли­ны l.

Ба­зовая дли­на — дли­на ба­зовой ли­нии, ис­пользу­емой для вы­деле­ния не­ров­ностей, ха­рак­те­ризу­ющих ше­рохо­ватость по­вер­хнос­ти.

Гра­ница меж­ду вол­нистостью и ше­рохо­ватостью ус­ловна, так как при из­ме­нении ба­зовой дли­ны l, ко­торую наз­на­ча­ют из экс­плу­ата­ци­он­ных со­об­ра­жений, чис­ло­вые зна­чения па­рамет­ров вол­нистос­ти и ше­рохо­ватос­ти то­же бу­дут из­ме­няться.

В ка­чес­тве кри­терия раз­ли­чия меж­ду вол­нистостью, ше­рохо­ватостью и от­кло­нени­ем фор­мы ча­ще все­го ис­пользу­ют от­но­шение сред­не­го ша­га к вы­соте:

— ше­рохо­ватость;

— вол­нистость;

— от­кло­нение фор­мы.

Стан­дартом ГОСТ 25142—82 «Ше­рохо­ватость по­вер­хнос­ти.Тер­ми­ны и оп­ре­деле­ния» пре­дус­мотрен ряд па­рамет­ров для ко­личес­твен­ной оцен­ки ше­рохо­ватос­ти, при­чем от­счет зна­чений ве­дет­ся от еди­ной ба­зы, за ко­торую при­нята сред­няя ли­ния про­филя m.

Сред­ней ли­ни­ей про­филя m на­зыва­ет­ся ба­зовая ли­ния, име­ющая фор­му но­минально­го про­филя по­вер­хнос­ти и де­лящая действи­тельный про­филь так, что в пре­делах ба­зовой дли­ны сред­нее квад­ра­тич­ное от­кло­нение про­филя от этой ли­нии ми­нимально.

Сис­те­му от­сче­та зна­чений ше­рохо­ватос­ти от сред­ней ли­нии про­филя на­зыва­ют сис­те­мой сред­ней ли­нии.

На про­филог­рамме (рис. 3.47) в пре­делах ба­зовой дли­ны l пло­щади, рас­по­ложен­ные по обе­им сто­ронам от этой ли­нии до кон­ту­ра про­филя, дол­жны быть рав­ны меж­ду со­бой.

Рис. 3.47.Профилограмма к определению основных параметров шероховатости поверхности

Ба­зовая дли­на при из­ме­рении ше­рохо­ватос­ти по­вер­хнос­ти вы­бира­ет­ся из ря­да, мм: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25.

Чем больше раз­ме­ры не­ров­ностей, тем больше дол­жна быть ба­зовая дли­на.

Ко­личес­твен­ную оцен­ку ше­рохо­ватос­ти про­водят по сле­ду­ющим ос­новным па­рамет­рам:

Ra — сред­нее ариф­ме­тичес­кое от­кло­нение про­филя;

Rz — вы­сота не­ров­ностей про­филя по де­сяти точ­кам;

R max — на­ибольшая вы­сота не­ров­ности про­филя;

Sm — сред­ний шаг не­ров­ностей;

S — сред­ний шаг не­ров­ностей по вер­ши­нам;

tp — от­но­сительная опор­ная дли­на про­филя (p — уро­вень се­чения про­филя).

Па­раметр Ra ха­рак­те­ризу­ет сред­нюю вы­соту всех не­ров­ностей про­филя, Rz — сред­нюю вы­соту на­ибольших не­ров­ностей, R max — на­ибольшую вы­соту про­филя.

Ша­говые па­рамет­ры Sm, S и t вве­дены для уче­та фор­мы и рас­по­ложе­ния ха­рак­терных то­чек не­ров­ностей. Па­раметр Ra яв­ля­ет­ся пред­почти­тельным.

Сред­ним ариф­ме­тичес­ким от­кло­нени­ем про­филя Ra на­зыва­ет­ся сред­нее зна­чение рас­сто­яний y 1, y 2, …, уn от то­чек из­ме­рения про­филя до сред­ней ли­нии, взя­тых по аб­со­лют­но­му зна­чению:

где l — ба­зовая дли­на; n — чис­ло выб­ранных то­чек про­филя на ба­зовой дли­не.

Вы­сота не­ров­ностей про­филя по де­сяти точ­кам Rz — сум­ма сред­них аб­со­лют­ных зна­чений вы­сот пя­ти на­ибольших выс­ту­пов про­филя и пя­ти на­ибольших впа­дин про­филя в пре­делах ба­зовой дли­ны:

где y pi — вы­сота i -го на­ибольше­го выс­ту­па про­филя; y vi — глу­бина i -й на­ибольшей впа­дины.

На­ибольшая вы­сота не­ров­ностей про­филя R max — это рас­сто­яние меж­ду ли­ни­ей выс­ту­пов про­филя и ли­ни­ей впа­дин в пре­делах ба­зовой дли­ны l:

R max = Rp + Rv.

Сред­ний шаг не­ров­ностей Sm — сред­нее зна­чение ша­га не­ров­ностей по сред­ней ли­нии m в пре­делах ба­зовой дли­ны, оп­ре­деля­емое как рас­сто­яние меж­ду од­но­имен­ны­ми сто­рона­ми со­сед­них не­ров­ностей:

где n — чис­ло ша­гов в пре­делах ба­зовой дли­ны l; Smi — шаг не­ров­ностей про­филя, рав­ный дли­не от­резка сред­ней ли­нии, пе­ресе­ка­ющей про­филь в трех со­сед­них точ­ках и ог­ра­ничен­ной дву­мя крайни­ми точ­ка­ми.

Сред­ний шаг не­ров­ностей по вер­ши­нам S — сред­нее зна­чение рас­сто­яний меж­ду вер­ши­нами ха­рак­терных не­ров­ностей в пре­делах ба­зовой дли­ны:

где n — чис­ло ша­гов не­ров­ностей по вер­ши­нам в пре­делах ба­зовой дли­ны l; Si — шаг не­ров­ностей про­филя по вер­ши­нам, рав­ный дли­не от­резка сред­ней ли­нии меж­ду про­ек­ци­ями на нее двух на­ивыс­ших то­чек со­сед­них выс­ту­пов про­филя.

Чис­ло­вые зна­чения па­рамет­ров ше­рохо­ватос­ти Ra, Rz, R max, Sm и S нор­ма­лизо­ваны и при­веде­ны в ГОСТ 2789—73 «Ше­рохо­ватость по­вер­хнос­ти. Па­рамет­ры и ха­рак­те­рис­ти­ки». Ре­комен­ду­ет­ся ис­пользо­вать пред­почти­тельные зна­чения па­рамет­ров ше­рохо­ватос­ти, ука­зан­ные в этом стан­дарте.

От­но­сительная опор­ная дли­на про­филя tp — от­но­шение опор­ной дли­ны про­филя к ба­зовой дли­не, %:

где η p — сум­ма длин от­резков bi, от­се­ка­емых на выс­ту­пах про­филя за­дан­ной ли­ни­ей, эк­ви­дис­тан­тной сред­ней ли­нии в пре­делах ба­зовой дли­ны:

где n — чис­ло от­се­ка­емых от­резков в пре­делах ба­зовой дли­ны (см. рис. 3.47); l — ба­зовая дли­на.

От­но­сительная опор­ная дли­на про­филя tp ха­рак­те­ризу­ет фак­ти­чес­кую опор­ную пло­щадь, от ко­торой в зна­чительной сте­пени за­висят из­но­сос­тойкость под­вижных со­еди­нений, проч­ность по­садок с на­тягом и плас­ти­чес­кая де­фор­ма­ция по­вер­хнос­тей при их кон­такте.

Опор­ная дли­на про­филя η p оп­ре­деля­ет­ся на уров­не се­чения р, т.е. на за­дан­ном рас­сто­янии меж­ду ли­ни­ей выс­ту­пов и ли­ни­ей, пе­ресе­ка­ющей про­филь эк­ви­дис­тан­тно ли­нии выс­ту­пов.

Уро­вень се­чения про­филя р от­счи­тыва­ют по ли­нии выс­ту­пов и вы­бира­ют из при­веден­ных да­лее ря­дов:

  • tp, %10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90
  • р, %5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90

Ше­рохо­ватость по­вер­хнос­ти, как пра­вило, из­ме­ря­ют:

  • про­фило­мет­ра­ми ме­тодом ощу­пыва­ния по­вер­хнос­ти ал­мазной иг­лой с оп­ре­деле­ни­ем только ве­личи­ны Ra по шка­ле при­бора;
  • про­филог­ра­фами пу­тем за­писи мик­ропро­филя на про­филог­рамме с оп­ре­деле­ни­ем всех ос­новных па­рамет­ров (при­меня­ет­ся для ла­бора­тор­ных ис­сле­дова­ний);
  • с по­мощью двойных мик­роско­пов по из­ме­рению па­рамет­ров про­ек­ции све­тово­го се­чения ис­сле­ду­емой по­вер­хнос­ти с по­мощью нак­лонно нап­равлен­но­го к ней све­тово­го лу­ча;
  • мик­ро­ин­терфе­ромет­ра­ми в ла­бора­тор­ных ус­ло­ви­ях и при кон­тро­ле пре­цизи­он­ных де­талей. Ис­пользу­ет­ся яв­ле­ние ин­терфе­рен­ции све­та, от­ра­жен­но­го от об­разцо­вой и ис­сле­ду­емой по­вер­хнос­тей;
  • ме­тодом срав­не­ния с ат­тесто­ван­ны­ми эта­лона­ми. При­меня­ет­ся в це­ховых ус­ло­ви­ях. Эта­лоны дол­жны быть из­го­тов­ле­ны из оди­нако­вого с из­ме­ря­емой де­талью ма­тери­ала и об­ра­бота­ны оди­нако­выми ме­тода­ми;
  • с по­мощью ин­тегральных ме­тодов: по рас­хо­ду воз­ду­ха, про­ходя­щего по соп­лу че­рез впа­дины мик­ропро­филя де­тали; по ко­личес­тву от­ра­жа­емо­го све­та; по из­но­су гра­фито­вой па­лоч­ки, при­жима­емой к по­вер­хнос­ти с оп­ре­делен­ной си­лой; по элек­троп­ро­вод­ности и теп­лопро­вод­ности и дру­гими ме­тода­ми.

Понятия о посадках

По­сад­ка — со­еди­нение на­руж­но­го раз­мерно­го эле­мен­та и внут­ренне­го раз­мерно­го эле­мен­та (от­вер­стия и ва­ла), учас­тву­ющих в сбор­ке.

По­сад­ка ха­рак­те­ризу­ет сво­боду (сте­пень) от­но­сительно­го пе­реме­щения со­еди­ня­емых де­талей.

Раз­ли­ча­ют по­сад­ки с за­зором, с на­тягом и пе­реход­ные.

За­зор S — раз­ность меж­ду раз­ме­рами от­вер­стия и ва­ла, ког­да ди­аметр ва­ла меньше ди­амет­ра от­вер­стия:

S = D - d.

За­зор — по­ложи­тельное чис­ло.

На­именьший за­зор — раз­ность меж­ду ниж­ним пре­дельным раз­ме­ром от­вер­стия и верх­ним пре­дельным раз­ме­ром ва­ла или раз­ность меж­ду ниж­ним пре­дельным от­кло­нени­ем от­вер­стия и вер­хним пре­дельным от­кло­нени­ем ва­ла (рис. 3.9).

Рис. 3.9.Графическое представление посадки с зазором:
1 — интервал допуска отверстия; 2 — интервал допуска вала, случай, когда верхний предельный размер вала ниже, чем нижний предельный размер отверстия, наименьший зазор больше нуля; 3 — интервал допуска вала, случай, когда верхний предельный размер вала совпадает с нижним предельным размером отверстия, наименьший зазор равен нулю; а — наименьший зазор; b — наибольший зазор; с — номинальный размер, равный нижнему предельному размеру отверстия

На­ибольший за­зор — раз­ность меж­ду вер­хним пре­дельным раз­ме­ром от­вер­стия и ниж­ним пре­дельным раз­ме­ром ва­ла или раз­ность меж­ду вер­хним пре­дельным от­кло­нени­ем от­вер­стия и ниж­ним пре­дельным от­кло­нени­ем ва­ла (см. рис. 3.9).

На­тяг N — раз­ность раз­ме­ров от­вер­стия и ва­ла до сбор­ки, ког­да ди­аметр ва­ла больше ди­амет­ра от­вер­стия:

N = D - d.

На­тяг — от­ри­цательное чис­ло.

На­именьший на­тяг — раз­ность меж­ду вер­хним пре­дельным раз­ме­ром от­вер­стия и ниж­ним пре­дельным раз­ме­ром ва­ла или раз­ность меж­ду вер­хним пре­дельным от­кло­нени­ем от­вер­стия и ниж­ним пре­дельным от­кло­нени­ем ва­ла (рис. 3.10).

Рис. 3.10.Графическое представление посадки с натягом:
1 — интервал допуска отверстия; 2 — интервал допуска вала, случай, когда нижний предельный размер вала совпадает с верхним предельным размером отверстия, наименьший натяг равен нулю; 3 — интервал допуска вала, случай, когда нижний предельный размер вала больше, чем верхний предельный размер отверстия, наименьший натяг больше нуля; а — наибольший натяг; b — наименьший натяг; с — номинальный размер, равный нижнему предельному размеру отверстия

На­ибольший на­тяг — раз­ность меж­ду ниж­ним пре­дельным раз­ме­ром от­вер­стия и вер­хним пре­дельным раз­ме­ром ва­ла (см. рис. 3.10).

По­сад­ка с за­зором — по­сад­ка, при ко­торой в со­еди­нении от­вер­стия и ва­ла всег­да об­ра­зу­ет­ся за­зор, т.е. ниж­ний пре­дельный раз­мер от­вер­стия больше или ра­вен вер­хне­му пре­дельно­му раз­ме­ру ва­ла (см. рис. 3.9).

По­сад­ки с за­зором при­меня­ют­ся в тех слу­ча­ях, ког­да де­тали в про­цес­се ра­боты ма­шин дол­жны сво­бод­но пе­реме­щаться от­но­сительно друг дру­га, ког­да это пе­реме­щение не­об­хо­димо при сбор­ке или ре­гули­ров­ке ма­шин, т.е. в под­вижных со­еди­нени­ях.

По­сад­ка с на­тягом — по­сад­ка, при ко­торой в со­еди­нении от­вер­стия и ва­ла всег­да об­ра­зу­ет­ся на­тяг, т.е. вер­хний пре­дельный раз­мер от­вер­стия меньше или ра­вен ниж­не­му пре­дельно­му раз­ме­ру ва­ла (см. рис. 3.10).

По­сад­ки с на­тягом при­меня­ют­ся в не­под­вижных не­разъем­ных со­еди­нени­ях. К ним предъяв­ля­ют­ся сле­ду­ющие


Поделиться с друзьями:

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.114 с.