- •Г.Н. Зайцев, т.А. Макарова основы взаимозаменяемости
- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •Глава 1. Основные сведения о взаимозаменяемости изделий
- •1.1. Определение и основные виды взаимозаменяемости
- •1.2. Экономическая целесообразность взаимозаменяемого производства
- •Контрольные вопросы к главе 1
- •Глава 2. Единая система допусков и посадок гладких соединений
- •2.1. Термины и определения единой системы допусков и посадок (есдп)
- •Основные определения понятия «размер»
- •Основные ряды нормальных линейных размеров
- •Основные определения понятия «отклонение» и формулы для нахождения отклонений размеров деталей
- •2.2. Определение и виды посадок
- •Определения типов посадок и схемы расположения их полей допусков
- •Примеры типов посадок
- •2.3. Посадки в системах отверстия и вала
- •2.4. Основные принципы построения есдп
- •2. Градация интервалов размеров и единица допуска
- •Закон изменения величины допусков
- •Значения единицы допуска
- •3. Квалитеты
- •Допуски для номинальных размеров от 1 до 500 мм
- •4. Положение основных отклонений отверстий и валов относительно нулевой линии
- •Значения основных отклонений валов, мкм (верхние отклонения со знаком «–»)
- •Значения основных отклонений отверстий, мкм (верхние отклонения)
- •Значения основных отклонений отверстий, мкм (верхние отклонения со знаком «–»)
- •Рекомендуемые посадки в системе отверстия при номинальных размерах от 1 до 500 мм
- •2.5. Примеры применения предпочтительных посадок в системе отверстия
- •2.6. Примеры образования посадок в системе есдп
- •2.7. Обозначения посадок на чертежах
- •2.8. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками
- •Предельные отклонения линейных размеров
- •Предельные отклонения размеров притупленных кромок
- •Предельные отклонения угловых размеров
- •Дополнительные варианты указаний предельных отклонений
- •Контрольные вопросы к главе 2
- •Глава 3. Нормирование точности формы и расположения поверхностей деталей
- •3.1. Основные понятия и определения точности формы и расположения поверхностей деталей
- •Прилегающие элементы
- •Основные понятия « расположения» поверхностей
- •3.2. Отклонения и допуски формы
- •Виды допусков формы
- •Частные виды отклонения от круглости
- •Частные виды отклонения профиля продольного сечения
- •3.3. Отклонения и допуски расположения поверхностей
- •Допуски плоскостности и прямолинейности
- •Допуски цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения
- •Виды допусков взаимного расположения
- •3.4. Суммарные допуски и отклонения формы и расположения
- •Виды суммарных допусков
- •3.5. Зависимые и независимые допуски
- •Допуски параллельности, перпендикулярности, торцового биения
- •Допуски радиального биения, соосности, симметричности, пересечения осей в диаметральном выражении
- •3.6. Указание допусков формы и расположения поверхностей на чертежах
- •3.7. Влияние отклонений формы и расположения поверхностей на качество изделий
- •3.8. Неуказанные допуски формы и расположения поверхностей
- •Контрольные вопросы к главе 3
- •Глава 4. Нормирование требований к шероховатости поверхности
- •4.1. Понятие о качестве поверхности деталей машин
- •4.2. Параметры для нормирования шероховатости поверхности
- •Количественные параметры шероховатости
- •Предпочтительные значения параметров Rz и Ra ,мкм
- •Соотношение параметров Ra, Rz и базовой длины l
- •Средний шаг неровностей профиля Sm и средний шаг местных выступов профиля s, мм
- •Тип направления неровностей шероховатости
- •4.3. Нанесение обозначений шероховатости поверхности на чертежах изделий
- •Примеры применения знаков шероховатостей
- •Примеры обозначения шероховатости в правом верхнем углу чертежа
- •4.4. Способы назначения шероховатости поверхности
- •Числовые значения параметров шероховатости
- •Шероховатость поверхности под подшипники качения
- •Контрольные вопросы к главе 4
- •Глава 5. Нормирование точности подшипников качения
- •5.1. Система допусков и посадок подшипников качения
- •Основные определения понятий “Диаметр отверстия” и “Наружный диаметр” подшипников
- •Подшипники радиальные и радиально-упорные
- •5.2. Требования к подшипниковым узлам
- •Контрольные вопросы к главе 5
- •Глава 6. Взаимозаменяемость гладких калибров
- •6.1. Общие сведения о калибрах
- •6.2. Допуски гладких калибров
- •6.3. Расчет номинальных размеров калибров
- •6.4. Особенности контроля с помощью калибров и показатели качества
- •Контрольные вопросы к главе 6
- •Глава 7. Нормирование точности угловых размеров и конусов
- •7.1. Нормальные и специальные углы и конусности
- •7.2. Нормирование точности угловых размеров
- •Схемы определения допусков углов
- •Допуски углов
- •Предельные отклонения инструментальных конусов
- •7.3. Обозначение конусности на чертежах
- •1. Нанесение размеров
- •2. Нанесение предельных отклонений размеров и посадок конусов
- •Контрольные вопросы к главе 7
- •Глава 8. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи
- •8.1. Термины и определения размерных цепей
- •8.2. Классификация размерных цепей
- •8.3. Основные соотношения размерных цепей
- •8.4. Выбор метода достижения заданной точности замыкающего звена
- •8.5. Расчет размерных цепей методом полной взаимозаменяемости
- •Предельные отклонения ширины шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников в, мкм
- •Предельные отклонения ширины внутренних колец роликовых конических подшипников в, мкм
- •Предельные отклонения монтажной высоты роликовых
- •Значения допусков звеньев по расчетным квалитетам в мкм
- •8.6. Расчет размерных цепей методом неполной взаимозаменяемости
- •Значение коэффициента риска и процента р
- •Результаты расчета размерной цепи вероятностным методом
- •8.7. Расчет размерных цепей методом пригонки
- •Результаты расчета размерной цепи методом пригонки
- •8.8. Расчет размерных цепей методом регулирования
- •Результаты расчета размерной цепи методом регулирования
- •8.9. Расчет размерных цепей методом групповой взаимозаменяемости
- •Предельные размеры групп сортировки
- •Контрольные вопросы к главе 8
- •Глава 9. Взаимозаменяемость резьбовых соединений
- •9.1. Общие сведения о резьбовых соединениях
- •9.2. Основные параметры метрических резьб
- •Основные определения параметров резьбы
- •Основные параметры метрических резьб
- •9.3. Общие принципы нормирования точности цилиндрических резьб
- •9.4. Нормирование точности метрических резьб при посадках с зазором
- •Степени точности и основные отклонения метрических резьб
- •Поля допусков метрической резьбы для посадок с зазором
- •Основные отклонения диаметров болтов и гаек
- •Допуски среднего диаметра болтов и гаек
- •Допуски наружных диаметров болтов и внутренних диаметров гаек
- •Примеры обозначения метрической резьбы на чертежах
- •9.5. Нормирование точности метрических резьб при посадках с натягом
- •Основные отклонения и степени точности резьбы
- •Поля допусков и посадки для метрических резьб с натягом
- •Основные отклонения наружного и среднего диаметров наружной резьбы и внутреннего диаметра внутренней резьбы
- •Числовые значения допусков среднего диаметра наружной и внутренней резьбы
- •9.6. Нормирование точности метрических резьб при переходных посадках
- •Основные отклонения и степени точности резьбы
- •Поля допусков и переходные посадки для метрических резьб
- •Значения основных отклонений среднего диаметра наружной резьбы
- •Контрольные вопросы к главе 9
- •Глава 10. Взаимозаменяемость шпоночных и шлицевых соединений
- •10.1. Нормирование точности шпоночных соединений с призматическими шпонками. Обозначение на чертежах
- •Размеры шпонок и шпоночных пазов
- •Поля допусков по ширине шпонки в зависимости от вида соединений
- •Виды шпоночных соединений и соответствующие им схемы расположения рекомендуемой посадки
- •Предельные отклонения на глубину пазов с призматическими шпонками
- •10.2. Нормирование точности прямобочных шлицевых соединений. Обозначение на чертежах
- •Основные параметры шлицевого соединения и условные обозначения в зависимости от вида центрирования
- •Центрирование по наружному диаметру
- •Центрирование по внутреннему диаметру
- •Центрирование по боковым сторонам зубьев
- •Примеры выбора посадок шлицевых соединений с прямобочным профилем зуба
- •Допуск симметричности в диаметральном выражении по отношению к оси симметрии центрирующего элемента
- •10.3. Нормирование точности эвольвентных шлицевых соединений обозначение на чертежах
- •Шлицевые эвольвентные соединения при разных способах центрирования
- •Обозначения и зависимости геометрических параметров шлицевых эвольвентных соединений
- •Поля допусков ширины впадины втулки и толщины зуба вала s
- •Допуски ширины впадины втулки е и толщины зуба вала s и рекомендуемые предельные значения радиального биения Fr
- •Основные (суммарные) отклонения толщины зуба вала
- •Примеры выбора посадок шлицевых соединений с эвольвентным профилем зуба
- •Контрольные вопросы к главе 10
- •Глава11. Взаимозаменяемость зубчатых передач
- •11.1. Основные эксплуатационные и точностные требования к зубчатым передачам
- •Основные геометрические параметры прямозубых зубчатых колес
- •11.2. Нормы кинематической точности цилиндрических зубчатых колес и передач
- •Показатели кинематической точности
- •11.3. Нормы плавности работы цилиндрических зубчатых колес и передач
- •Показатели плавности работы зубчатых колес
- •11.4. Нормы контакта зубьев зубчатых колес в передаче
- •Нормы контакта зубьев
- •Значения коэффициента
- •11.5. Нормы бокового зазора
- •Показатели бокового зазора
- •11.6. Условное обозначение требований к точности
- •Контрольные вопросы к главе 11
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Глава 1. Основные сведения о взаимозаменяемости изделий 5
- •Глава 2. Единая система допусков и посадок гладких соединений 15
- •Глава 3. Нормирование точности формы и 69
- •Глава 4. Нормирование требований к 120
- •Глава 9. Взаимозаменяемость резьбовых соединений 250
- •Глава 10. Взаимозаменяемость шпоночных 284
- •Глава11. Взаимозаменяемость зубчатых передач 314
7.2. Нормирование точности угловых размеров
Для нормирование точности угловых размеров введено понятие допуска.
Допуск угла АТ (Angle Tolerance – угловой допуск) – это разность между наибольшим max и наименьшим min предельными углами.
Допуск угла можно выразить способами, показанными в таблице 7.4.
По аналогии с понятием «квалитет» для линейных размеров, для угловых размеров введено понятие степень точности. Установлено 17 степеней точности допусков углов: 1, 2, … 17, числовые значения допусков углов для степеней точности 7-10 приведены в табл. 7.5.
Таблица 7.4
Схемы определения допусков углов
Схемы допусков углов |
Вид допуска |
АТ – допуск, выраженный в угловых единицах в радианной или градусной мере. АТh – допуск, выраженный отрезком на перпендикуляре к стороне угла, противолежащему углу АТ на расстоянии L1, от вершины этого угла; практически этот отрезок равен длине дуги радиуса L1, стягивающей угол АТ | |
АТD – допуск угла конуса, выраженный в линейных единицах, на разность диаметров в двух нормальных к оси сечениях конуса на заданном расстоянии L между ними
| |
Примечание: АТ – допуск, выраженный в угловых единицах на чертежах с округленными значениями в градусах, минутах, секундах |
Допуски углов на конусы назначают в зависимости от значения конусности.
При нормировании точности угловых размеров предусматривается три основных типа расположения поля допуска относительно номинального угла (рис. 7.1) как для призматических элементов так и для углов конуса:
1) в плюсовую сторону (+АТ);
2) в минусовую сторону (–АТ);
3) симметрично ().
Рис. 7.1. Типы расположения полей допусков углов: для призматических элементов (а); для углов конуса (б); схема расположения полей допусков (в)
Таблица 7.5
Допуски углов
Интервал длин L, L1, мм |
Степени точности | |||||||
7 |
8 | |||||||
АТ |
АТ |
АТh; АТD, мкм |
АТ |
АТ |
АТh; АТD, мкм | |||
мкрад |
уг.ед. |
мкрад |
уг.ед | |||||
До 10 |
800 |
245 |
230 |
До 8 |
1250 |
418 |
4 |
До 12,5 |
Св. 10 до 16 |
630 |
210 |
2 |
6,3-10 |
1000 |
326 |
3 |
10-16 |
Св. 16 до 25 |
500 |
143 |
140 |
8-12,5 |
800 |
245 |
230 |
12,5-20 |
Св. 25 до 40 |
400 |
122 |
120 |
10-16 |
630 |
210 |
2 |
16-25 |
Св. 40 до 63 |
315 |
105 |
1 |
12,5-20 |
500 |
143 |
140 |
20-32 |
Св. 63 до 100 |
250 |
52 |
50 |
16-25 |
400 |
122 |
120 |
25-40 |
Св. 100 до 160 |
200 |
41 |
40 |
20-32 |
315 |
105 |
1 |
32-50 |
Св. 160 до 250 |
160 |
33 |
32 |
25-40 |
250 |
52 |
50 |
40-63 |
Св. 250 до 400 |
125 |
26 |
26 |
32-50 |
200 |
41 |
40 |
50-80 |
Св. 400 до 630 |
100 |
21 |
20 |
40-63 |
160 |
33 |
32 |
63-100 |
Св. 630 до 1000 |
80 |
16 |
16 |
50-80 |
125 |
26 |
26 |
80-125 |
Св. 1000 до 1600 |
63 |
13 |
12 |
63-100 |
100 |
21 |
20 |
100-160 |
Св. 1600 до 2500 |
50 |
10 |
10 |
80-125 |
80 |
16 |
16 |
125-200 |
Св. 10 до 16 |
1600 |
530 |
5 |
16-25 |
2500 |
835 |
8 |
25-40 |
Св. 16 до 25 |
1250 |
418 |
4 |
20-32 |
2000 |
652 |
6 |
32-50 |
Св. 25 до 40 |
1000 |
326 |
3 |
25-40 |
1600 |
530 |
5 |
40-63 |
Св. 40 до 63 |
800 |
245 |
230 |
32-50 |
1250 |
418 |
4 |
50-80 |
Св. 63 до 100 |
630 |
210 |
2 |
40-63 |
1000 |
326 |
3 |
63-100 |
Св. 100 до 160 |
500 |
143 |
140 |
50-80 |
800 |
245 |
230 |
80-125 |
Окончание табл. 7.5
Интервал длин L, L1, мм |
Степени точности | |||||||
9 |
10 | |||||||
АТ |
АТ |
АТh; АТD, мкм |
АТ |
АТ |
АТh; АТD, мкм | |||
мкрад |
уг.ед. |
мкрад |
уг.ед | |||||
До 10 |
2000 |
652 |
6 |
До 20 |
3150 |
1049 |
10 |
До 32 |
Св. 160 до 250 |
400 |
122 |
120 |
63-100 |
630 |
210 |
2 |
100-160 |
Св. 250 до 400 |
315 |
105 |
1 |
80-125 |
500 |
143 |
140 |
125-200 |
Св. 400 до 630 |
250 |
52 |
50 |
100-160 |
400 |
122 |
120 |
160-250 |
Св. 630 до 1000 |
200 |
41 |
40 |
125-200 |
315 |
105 |
1 |
200-320 |
Св. 1000 до 1600 |
160 |
33 |
32 |
160-250 |
250 |
52 |
50 |
250-400 |
Св. 1600 до 2500 |
125 |
26 |
26 |
200-320 |
200 |
41 |
40 |
320-500 |
При условном обозначении номинального угла на первом месте пишется обозначение допуска АТ, на втором – соответствующая степень точности, например АТ6, АТ7.
Ряды допусков для данного диапазона длин наименьшей стороны угла при переходе от одной степени точности построены в виде геометрической прогрессии со знаменателем =1,6. Например, для интервала длин до 10 мм для АТ5 допуск АТ=315 мк рад, а для АТ6–АТ=500 мкрад.
Отдельную группу составляют инструментальные конусы, которые широко применяются для конических хвостовиков режущего инструмента, конических отверстий шпинделей станков и различных станочных приспособлений. К инструментальным конусам относятся конусы метрические и конусы Морзе, перечень и основные размеры которых приведены в ГОСТ 25577-82.
Метрические конусы имеют постоянную конусность С=1:20 и нормируются по размеру наибольшего диаметра конического соединения в миллиметрах. Существуют инструментальные конусы с диаметрами соответственно: 4, 6, 80, 100, 120, 180 и 200.
Конусы Морзе появились исторически довольно давно и широко используются в нашей стране и во всем мире. Конусность в них является переменной и угол конуса колеблется около 3. Обозначают конусы Морзе условными номерами 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6. Кроме того, ГОСТ 9953-82 устанавливает размеры и обозначения укороченных конусов Морзе. Они обозначаются В7, В10, В12, В16, В18, В22, В24, В32, В45, цифра соответствует примерному наибольшему диаметру конуса.
В ГОСТ 25577-82 и ГОСТ 9953-82 указаны размеры всех элементов метрических конусов и конусов Морзе, что позволяет в технической документации и на чертежах ограничиваться только их условным обозначением.
Допуски, методы и средства контроля инструментальных конусов регламентирует ГОСТ 2848-75. Для всех видов указанных конусов установлено пять степеней точности: АТ4, АТ5, АТ6, АТ7 и АТ8. В каждой степени отдельно нормируются предельные отклонения конусности на базовой длине в мкм, отклонение от прямолинейности образующей и отклонения от круглости в любом сечении по длине конуса.
Таблица 7.6