- •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
Результаты расчета размерной цепи вероятностным методом
Обозн. звена |
Номин. размер, мм |
Единица допуска ij |
Обозн. поля доп. |
Ква- литет |
ТАj |
ЕS(Aj) |
Еi(Aj) |
Еm(Aj) |
мкм | ||||||||
A |
0,3 |
– |
– |
– |
500 |
+500 |
0 |
+250 |
|
19 |
– |
– |
– |
120 |
0 |
–120 |
–60 |
|
8 |
0,9 |
h |
11 |
90 |
0 |
–90 |
–45 |
|
32 |
1,56 |
h |
10 |
100 |
0 |
–100 |
–50 |
|
20 |
1,31 |
h |
11 |
130 |
0 |
–130 |
–65 |
|
19 |
– |
– |
– |
120 |
0 |
–120 |
–60 |
|
10 |
0,9 |
|
11 |
90 |
+45 |
–45 |
0 |
|
3,3 |
0,73 |
– |
10 |
75 |
+164 |
+89 |
126,5 |
|
115 |
2,17 |
h |
10 |
140 |
0 |
–140 |
–70 |
|
10 |
0,9 |
|
11 |
90 |
+45 |
–45 |
0 |
Пользуясь формулой 8.8, определим координату середины поля допуска звена :
мкм.
Верхнее отклонение звена :
мкм.
Нижнее отклонение звена:
мкм.
8.7. Расчет размерных цепей методом пригонки
Методом пригонки называется такой метод расчета размерных цепей, при котором детали размерной цепи изготавливаются по широким экономически приемлемым допускам, а требуемая точность замыкающего звена достигается путем доработки одной из деталей размерной цепи.
Метод пригонки используется в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда решение размерных цепей методом максимума-минимума экономически нецелесообразно из-за большой трудоемкости и себестоимости изготовления деталей, имеющих малые допуски на изготовление.
Для осуществления пригонки одна из деталей размерной цепи изготавливается с припуском на номинальный размер. Этот припуск называется компенсацией, а деталь, размер которой дорабатывается на сборке, называется компенсатором.
В целях сокращения затрат на пригонку величина компенсации должна быть минимальной, но достаточной для того, чтобы для всех собираемых узлов обеспечить заданный размер замыкающего звена.
В качестве компенсатора рекомендуется выбирать самое простое по форме звено размерной цепи. При сборке доступ к этому звену должен быть достаточно простым, так как его необходимо будет снимать в процессе пригонки.
Если компенсатор увеличивающее звено размерной цепи, то его номинальный размер и середина поля допуски рассчитываются по формулам:
, |
(8.26) |
. |
(8.27) |
Если компенсатор уменьшающее звено размерной цепи, то его номинальный размер и середина поля допуска рассчитываются по формулам:
, |
(8.28) |
. |
(8.29) |
Если выбрать экономически приемлемый квалитет точности изготовления составляющих звеньев размерной цепи без учета звена-компенсатора, то сумма их допусков будет больше допуска замыкающего звена ТА на величину компенсации ТАк
, |
(8.30) |
т.е. допуск компенсации равен сумме допусков на изготовление всех деталей размерной цепи минус допуск замыкающего звена.
Предельные размеры звена-компенсатора рассчитывают по формулам:
, |
(8.31) |
. |
(8.32) |
Для изготовления заготовки компенсатора нужно назначить приемлемый допуск, определяемый методом ее изготовления (литье, штамповка, резка из прутка), но так, чтобы ее наименьший размер был не меньше, т.е. , а наибольший размер заготовки компенсатора или
, |
(8.33) |
где Тк – допуск на изготовление заготовки компенсатора.
Так как в большинстве случаев заготовка компенсатора является валом, а при обработке ее размер должен уменьшаться, то нужно выбрать для нее поле допуска h, тогда размер заготовки компенсатора:
. |
(8.34) |
Пример:
В размерной цепи (рис. 8.4), рассчитанной ранее методами полной взаимозаменяемости и вероятностным, определить размеры заготовки компенсатора .
Решение:
1. Определение номинального размера звена-компенсатора. Этот пункт выполнен при расчете методом полной взаимозаменяемости мм.
2. Выбор и назначение допусков на составляющие звенья.
Предполагаем, что все нестандартные звенья размерной цепи) а исключением звена-конденсатора) изготовлены по 12 квалитету. Допуски и отклонения составляющих звеньев, по аналогии с расчетом методами полной взаимозаменяемости и вероятностным, сведены в табл. 8.8.
3. Определение наибольшей компенсации.
Допуск компенсации определяем по формуле (8.30):
мкм = 1 мм.
4. Определение предельных размеров звена-компенсатора
.
Координаты середины поля допуска компенсатора по формуле:
мкм.
Наименьший и наибольший размеры звена .
мм,
мм.
5. Определение размера заготовки компенсатора.
Предположим, что экономично изготовить заготовку компенсатора путем отрезки из прутка с точностью по 12 квалитету (Тк=0,12 мм), тогда:
мм,
и размер заготовки:
мм.
Таблица 8.8