Виды поверхностей и размеров.
Различают поверхности сопрягаемые и несопрягаемые. Сопрягаемые контактируют друг с другом. Несопрягаемые или свободные поверхности друг с другом не контактируют.
Сопрягаемые поверхности условно подразделяют на валы – или охватываемые наружные поверхности и отверстия - или охватывающие внутренние поверхности.
В узлах и машинах детали образуют соединения.
Соединение – это совокупность двух или нескольких деталей, взаимно подвижных или неподвижных.
Различают соединения подвижные или неподвижные, разъёмные или неразъёмные.
В машиностроении применяются следующие основные типы соединений: гладкие цилиндрические, конические, зубчатые, резьбовые, шлицевые, шпоночные, сварные, клеевые, пленочные.
Любая деталь и поверхность характеризуется линейными или угловыми размерами.
Размер – это числовое значение линейной или угловой величины, выраженное в принятых единицах.
В системе СИ основной линейной единицей является м, угловой – рад.
Однако в машиностроении общепринятыми единицами являются мм, мкм, град.
Различают: - номинальные размеры;
действительные размеры;
предельные размеры.
Номинальный размер – это основной размер, определяемый исходя из функционального назначения детали или изделия, относительно которого определяют предельные размеры и отсчитывают отклонения.
Номинальный размер проставляется на чертежах.
Номинальный размер определяют либо расчётным путём на основе кинематических, геометрических, прочностных или иных расчётов, либо на основе опыта по аналогичным с другими изделиями.
Различают номинальный размер детали соединения, – т.е. общий размер для соединяемых деталей.
Полученное значение номинального размера следует округлять до ближайшего из ряда предпочтительных размеров в соответствии со СТ СЭВ 514-77 «Нормальные линейные размеры». Этот стандарт соответствует рекомендациям ISO.
Размеры
в диапазоне от 0,001 до 20000 мм. построены
на основании предпочтительных чисел,
состоящих в геометрической прогрессии
со знаменателем
с некоторым округлением значения φn.
Установленны четыре основных ряда предпочтительных чисел со знаменателями.
Ряд
R5
= 1,5849 ≈ 1,6;
Ряд
R10
= 1,2589 ≈ 1,25;
Ряд
R20
= 1,122 ≈ 1,12;
Ряд
R40
= 1,0593 ≈ 1,06.
В
отдельных обоснованных случаях
допускается применение рада R80 =
≈ 1,03.
Выше стоящий ряд является более предпочтительным. Наиболее предпочтительными являются размеры из ряда R5.
Каждая деталь имеет действительный размер – это размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью измерения.
Предельные размеры – это больше или меньше размеры, которым должен соответствовать действительный размер.
Если действительный размер лежит в интервале, ограниченным наибольшим и наименьшим предельными размерами, деталь годная, если выходит из этого размера – брак.
Исходя из конструктивных и технологических соображений размеры условно разделяют: на габаритные; координирующие; сборочные; монтажные; технологические.
На практике невозможно изготовить деталь без погрешностей с абсолютной точностью.
Точность изготовления изделий – это степень соответствия контролируемых параметров заданным значениям.
Она характеризуется погрешностью изготовления
∆X = Xд – Xпр,
где Xд – действительное значение параметра;
Xпр – предписанное технической документацией значение его.
На практике нет необходимости стремиться к полному устранению погрешностей. Это неоправданно увеличит стоимость изделий.
Важно чтобы погрешности не превышали определённых, заранее заданных значений.
Различают следующие основные виды отклонений геометрических параметров:
отклонения размеров;
отклонения формы и расположения поверхностей.
>1000;
волнистость - это совокупность неровностей, отношение шага которых к высоте лежит в пределах 40…1000;
шероховатость поверхности – совокупность неровностей с относительно малыми шагами, для которых S/H<40. Она определяется в пределах базовой длины.
Волнистость и шероховатость образуют рельеф поверхности.
Г
волнистость погрешность
шероховатость
Причины возникновения погрешностей:
неточности оборудования и приспособлений;
неточности инструмента;
неточности заготовок;
нестабильность режимов обработки;
погрешности измерения.
На практике допускаемые значения погрешностей следует позначать так, чтобы без ущерба для функционального назначения изделия стоимость его изготовления была минимальной.
ЛЕКЦИЯ 3
Предельные отклонения; определения, обозначения и простановка на чертежах. Допуск размера. Поля допусков и схематическое их изображение.
Зарисуем схематически сопряжение вала и отверстия.
Условно принято все обозначения, касающиеся отверстий записывать большими буквами, а все обозначения, касающиеся валов – малыми буквами.
D – номинальный диаметр отверстия.
d – номинальный диаметр вала.
В предыдущей лекции мы отметили, что номинальный размер – это основной размер, определяемый исходя из функционального назначения детали или изделия, относительно которого определяют предельные размеры и отсчитывают отклонения.
Номинальный размер проставляют на чертежах.
Dmax – наибольший предельный размер отверстия.
Dmin – наименьший предельный размер отверстия.
dmax – наибольший предельный размер вала.
dmin – наименьший предельный размер вала.
Вал
отверстие
Действительным отклонением называется алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами.
Верхним предельным отклонением называется алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером.
Для отверстия ES = Dmax – D;
Для вала es = dmax – d.
Нижним предельным отклонением называется алгебраическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером.
Для отверстия EI = Dmin – D;
Для вала ei = dmin – d.
Отклонение может быть положительным, отрицательным, либо равным нулю.
На машиностроительных чертежах все размеры проставляются в ММ без указания размерности.
В таблицах справочников отклонения приводятся в МКМ с соответствующим знаком.
На чертежах отклонения проставляются также в миллиметрах рядом с размером уменьшенным шрифтом.
Ø Ø36
±0,015
Ø Ø
Если одно из отклонений равно нулю, то в записи оно не приводится, а оставляется пустое место.
Если отклонения равны по величине, но имеют противоположные знаки, то цифры приводятся один раз.
Таким образом, назначив отклонения и выписав их из таблиц, МКМ переводят в ММ и записывают на чертеже.
В МКМ отклонения никогда не проставляются.
ЛЕКЦИИ 4, 5, 6.
Единая система допусков и посадок СЭВ ( ЕСДП СЭВ). Интервалы номинальных размеров; квалитеты; единица допуска; количество единиц допуска; основные отклонения; поля допусков; предпочтительные поля допусков; поля допусков несопрягаемых размеров; основные и комбинированные посадки; обозначение посадок и квалитетов на чертежах.
Гладкие цилиндрические соединения разделяют на подвижные и неподвижные.
Основное требование, предъявляемое к ответственным подвижным соединениям – создание между валом и отверстием наименьшего зазора, обеспечивающего жидкостное трение, заданную несущую способность подшипника и сохранение жидкостного трения при увеличении зазора в процессе длительной эксплуатации машины, а для прецизионных соединений также точное центрирование и равномерное вращение вала.
Основное требование, предъявляемое к неподвижным соединениям (разъемным и неразъемным) – обеспечение точного центрирования деталей и передача в процессе длительной эксплуатации заданного крутящего момента или осевой силы, благодаря гарантированному натягу или дополнительному креплению деталей шпонками, стопорными винтами и т.п.
Общее требование по всем соединениям деталей машин – обеспечение наибольшей долговечности.
Для гладких цилиндрических соединений существуют различные системы допусков и посадок
В настоящее время большинство стран мира применяет систему допусков и посадок ISO, основе которой в рамках СЭВ принята ЕСДП СЭВ, переход на которую был осуществлён с 1.01.77 по 1.01.80 г.
Ранее в СССР применялась система ГОСТ.
Системой допусков и посадок называется совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов.
Рассмотрим основные принципы построения ЕСДП СЭВ. (СТ СЭВ 144 - 75).