Номенклатура допусков геометрических параметров

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 14Следующая ⇒

Допуск параметра есть разность его наибольшего и наименьшего предельных значений. Допуск параметра есть норма, которая ограничивает его возможное рассеяние заданными пределами и тем гарантирует получение нужного эффекта (в бытовых условиях – встреча партнеров во времени, в пространстве; в производстве – годность изделия и т.д.).

Нормирование геометрических параметров достаточно сложно. Для поверхностей деталей принято нормировать допуски размеров, формы и расположения (макрогеометрия поверхностей) и параметры шероховатости (микрогеометрия поверхностей). Рассмотрим деталь простейшей геометрической формы – шар. Поверхность шара – сфера, характеризуется одним номинальным параметром (диаметром d). Для того чтобы шарики нормально работали в подшипнике, размеры их должны быть практически одинаковы, т.е.

d₁ ≈ d₂ ≈ d₃ ≈ ... ≈ d_n.

Разность размеров отдельных шариков зависит от требуемого качества подшипника и нормируется допуском размера T_d:

T_d = d_max – d_min.

Разброс размеров всех шариков — понятие скорее геометрическое, чем техническое. Оно основано на допущении, что каждый шарик характеризуется одним размером, т.е. имеет идеальную геометрическую форму. Реальный шарик имеет бесконечное множество размеров (толщин), которые хоть и незначительно, но отличаются друг от друга. Следовательно, в рассматриваемом случае допуск размера ограничивает допустимые разности размеров каждого шарика, а, тем самым, и всех шариков одного подшипника.

Назначив допуск размеров шарика, мы одновременно установили требования к его форме. Но часто возникают ситуации, когда требования к форме должны быть жестче, чем это установлено назначенным допуском размера. Например, прижимные ролики и натяжные шкивы в ряде конструкций могут существенно отличаться по размерам без нарушения взаимозаменяемости. Что же касается круглости их наружных поверхностей – это требование закономерно вытекает из назначения деталей и должно быть жестко нормировано.

Допуски формы и расположения поверхностей необходимо назначать и в тех случаях, когда они не ограничиваются допусками размеров. Часто нужны хорошие привалочные плоскости плит, кронштейнов и других деталей, прямолинейность направляющих, параллельность и перпендикулярность плоскостей. Требования к точности размеров могут при этом практически не устанавливаться или назначаться весьма свободно. Например, слесарный угольник должен обеспечивать прямолинейность и перпендикулярность рабочих граней, а колебания ширины и длины его сторон пользователю практически безразличны.

Микрогеометрия поверхностей настолько существенно влияет на качество подвижных и неподвижных сопряжений, что ее нормирование обязательно. В современном машиностроении и приборостроении принято нормировать высотные и шаговые параметры шероховатости поверхности, а также некоторые другие параметры и характеристики микрогеометрии поверхностей.

Неопределенность сопряжения двух и более деталей зависит от допусков всех деталей, входящих в сопряжение. Сопряжение двух деталей может быть оформлено как стандартная посадка. Допуск посадки (T) равен сумме допусков отверстия T_D и вала T_d:

T = T_D + T_d.

Сопряжение нескольких (более двух) деталей следует рассматривать как размерную цепь, более сложную, чем посадка. Допуск замыкающего звена цепи T_D равен сумме допусков составляющих звеньев:

_n_-1

T_D = S T_i,

^,ⁱ⁼¹

где T_i – допуск i-того звена,

n – число звеньев цепи (включая замыкающее).

Сопряжение двух деталей (посадку) можно рассматривать как простейшую размерную цепь из трех звеньев: отверстия, вала и замыкающего звена (зазора или натяга в сопряжении).

БИЛЕТ № 12

Вопрос №1

Допуском Т (от лат. Tolerance — допуск) называют разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми значениями того или иного параметра. Допуск Т размера — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютное значение алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями. Допуск всегда положителен. Он определяет допускаемое поле рассеяния действительных размеров годных деталей в партии, т. е. заданную точность изготовления. G увеличением допуска качество изделий, как правило, ухудшается, но стоимость изготовления уменьшается.

Для упрощения допуски можно изображать графически в виде полей допусков (рис. 1.1, 6), При этом ось изделия (на рис. 1.1, 6 не показана) всегда располагают под схемой. Поле допуска — поле_вограниченное верхним и нижним отклонениями. Поля допуска определяются значением допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии. Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладывают отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, положительные отклонения откладывают вверх от нее, а отрицательное вниз.

Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их взаимному смещению.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадка может быть: с зазором (см. рис. 1.1), с натягом или переходной, при которой возможно получение как зазора, так и натяга. Схемы полей допусков для разных посадок даны на рис. 1.2. Зазор S — разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает возможность относительного перемещения собранных деталей. Наибольший, наименьший и средний зазоры определяют по формулам

Натяг N — разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг обеспечивает взаим ную неподвижность деталей после их сборки. Наибольший, наименьший и средний натяги определяют по формулам

Посадка с зазором — посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении (поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала, рис. 1.2, а). К погадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала, т. е. S_mln = 0.

Посадка с натягом — посадка, при которой обеспечивается натяг в соединении (поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала, рис. 1.2, 6).

Переходная посадка — посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга (поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью, рис. 1.2, б).

Допуск посадки — разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми зазорами (допуск зазора TS в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим допускаемыми натягами (допуск натяга TN в посадках с натягом):

и переходных посадках допуск посадки — сумма наибольшего натяга и наибольшего зазора, взятых по абсолютному значению. Для всех типов посадок допуск посадки численно равен сумме допусков отверстия и вала, т. е. TS (TN) — TD + Td.

ВОПРОС № 2

Измерение отклонений формы. Отклонения формы определяют с помощью универсальных и специальных средств измерения. При этом используют поверочные чугунные плиты и плиты из твердых каменных пород (ГОСТ 10905—75), поверочные линейки типов ЛЧ, ЛТ, ЛД, ШП, ШПХ, ШД, УТ, ШМ (ГОСТ 8026—75), угольники типа УЛ, УЛП, УЛЦ, УП, УШ (ГОСТ 3749—77), призмы (ГОСТ 5641—82), плоскопараллельные концевые меры длины (ГОСТ 9038—83), уровни (ГОСТ 3059—75), натянутые струны и оптико-механические приборы, в которых роль образцовой прямой выполняет луч света.

При измерении отклонений от прямолинейности и плоскостности (рис. 8.23) используют поверочные линейки или концевые меры / с одинаковыми размерами, на которые устанавливают поверочную линейку 2. При контроле отклонений от плоскостности для установки параллельности верхних плоскостей линеек 1 служит уровень 3.Отклонения определяют либо с помощью дополнительной меры 4 и щупов, либо с помощью измерительных головок 5, установленных на штативах. Отклонение от прямолинейности протяженных, главным образом вертикальных, поверхностей можно определять сличением с параллельно натянутой струной. Расстояние между струной и изделием определяют с помощью микровинта или микроскопа. Для контроля неплоскостности можно использовать накладной поворотный плоскомер (рис. 8.23, б), снабженный индикаторной головкой с ценой деления шкалы 10 и 20 мкм. С помощью визирных приборов (рис. 8.23, в) измеряют расстояние от исследуемой поверхности до оптической оси трубы /, устанавливаемой вблизи изделия Д. При наклоне каретки с зеркалом 2, вызванном отклонениями от плоскостности, проецируемое на зеркало изображение марки автоколлиматора возвратится в него смещенным на некоторую величину. Угловое смещение измеряют с помощью компенсатора 3. Выпускают также плоскомеры с гидростатическими уровнями (рис. 8.23, г), действующими по принципу сообщающихся сосудов. При этом используют две или несколько измерительных головок 1, соединенных между собой резиновыми шлангами 2, Установив головки в проверяемых точках, вращают микровинты 3 до соприкосновения их острия с поверхностью жидкости, отсчет показаний выполняют по шкалам. Погрешность измерения примерно ±0, 01 мм. Для определения отклонений от круглости применяют одно-, двух- и трехточечные приборы, кругломеры с прецизионным вращением детали или головки и интерферометры, сравнивающие контролируемую поверхность с образцовой. Огранку с нечетным числом граней невозможно обнаружить ни одноточечными (рис. 8.24, о), ни двухточечными (рис. 8.24, б) приборами. Для этого используют базирование на призме (рис. 8.24, в) или в кольце (рис. 8.24, а). При определении огранки на призме показания прибора умножают на коэффициент воспроизведения k, зависящий от числа граней п и угла призмы у — 180° —2а (табл. 8.4). При измерении в кольце за отклонение принимают разность между наибольшим и наименьшим показаниями приборов.

Для воспроизведения реального профиля детали Д служат кругломеры (ГОСТ 17353—80) с вращающимися наконечником / (рис. 8.24, д) или деталью (столом 2, рис. 8.24, е). Наконечник, соприкасаясь с поверхностью детали, совершает радиальные перемещения, которые автоматически в увеличенном масштабе вычерчиваются в полярных координатах записывающим механизмом на круглограмме (рис. 8.24, ж). Числовые значения некруглостей определяют с помощью прозрачного шаблона с концентрическими окружностями, накладываемого на круглограмме и перемещаемого до тех пор, пока одна из окружностей не займет положение прилегающей. В электрических схемах кругломеров предусмотрены частотные фильтры, позволяющие определять составляющие отклонений: эксцентриситет, овальность, огранки разных порядков, волнистость и т. д. На кругломерах различных типов можно контролировать наружные и внутренние поверхности детали диаметром 3— 300 мм, длиной 100—1600 мм, с погрешностью 0, 01—0, 8 мкм, с увеличением перемещений наконечника от 2 до 2-Ю⁴.

БИЛЕТ № 13

ВОПРОС № 1

Предельные размеры детали — два предельно допускаемых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали. Больший из них называют наибольшим предельным размером, меньший—наименьшим предельным размером. Обозначим их для отверстия,

dmax и d_mn — для вала (рис. 1.1, а), сравнение действительного размера с предельными дает возможность судить о годности детали.

ГОСТ 25346—82 устанавливает понятия проходного и непроходного пределов размера. Проходной предел — термин, применяемый к тому из двух предельных размеров, который соответствует максимальному количеству материала, а именно верхнему пределу для вала и нижнему пределу для отверстия (при применении предельных калибров речь идет о предельном размере, проверяемом проходным калибром). Непроходной предел — термин, применяемый к тому из двух предельных размеров, который соответствует минимальному количеству материала, а именно нижнему пределу для вала и верхнему пределу для отверстия (при применении предельных калибров речь идет о предельном размере, проверяемом непроходным^ калибром).

Чтобы гарантировать в наибольшей практически достижимой степени выполнение функциональных требований системы допусков и посадок, предельные размеры и, а предписанной длине должны быть истолкованы следующим образом. Для отверстия диаметр наибольшего правильного воображаемого цилиндра, который может быть вписан в отверстие так, чтобы плотно контактировать с наиболее выступающими точками поверхности (размер сопрягаемой детали идеальной геометрической формы, прилегающей к отверстию без зазора), не должен быть меньше, чем проходной предел размера. Дополнительно наибольший диаметр в любом месте отверстия не должен превышать непроходного предела размера. Для валов диаметр наименьшего правильного воображаемого цилиндра, который может быть описан вокруг вала так, чтобы плотно контактировать с наиболее выступающими точками поверхности (размер сопрягаемой детали идеальной геометрической формы, прилегающей к валу без зазора), не должен быть больше, чем проходной предел размера. Дополнительно минимальный диаметр в любом месте вала не должен быть меньше непроходного предела размера.

Для упрощения чертежей введены предельные отклонения от номинального размера: верхнее предельное отклонение — алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами; нижнее предельное отклонение — алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. Для отверстия для вала es =

(см. рис. 1.1, а). Действительным отклонением называют алгебраическую разность между действительным и номинальным размерами. Отклонение является положительным, если предельный или действительный размер больше номинального, и отрицательным, если указанные размеры меньше номинального.

На машиностроительных чертежах номинальные и предельные линейные размеры и их отклонения проставляют в миллиметрах без указания единицы (ГОСТ 2.307—68), например

угловые размеры и их предельные отклонения — в градусах, минутах или секундах с указанием единицы, например 0° 30' 40". Предельные отклонения в таблицах допусков указывают в микрометрах. При равенстве абсолютных значений отклонений их указывают один раз со знаком ± рядом с номинальным размером, например , Отклонение, равное нулю, на чертежах не проставляют, наносят только одно отклонение — положительное на месте верхнего или отрицательное на месте нижнего предельного отклонения, например

Допуском Т (от лат. Tolerance — допуск) называют разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми значениями того или иного параметра. Допуск Т размера — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютное значение алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями. Допуск всегда положителен. Он определяет допускаемое поле рассеяния действительных размеров годных деталей в партии, т. е. заданную точность изготовления. С увеличением допуска качество изделий, как правило, ухудшается, но стоимость изготовления уменьшается.

Для упрощения допуски можно изображать графически в виде полей допусков (рис. 1.1, б). При этом ось изделия (на рис. 1.1, б не показана) всегда располагают под схемой. Поле допуска — поле> ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поля допуска определяются значением допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии. Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладывают отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, положительные отклонения откладывают вверх от нее, а отрицательные — вниз.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ

Для отверстий – диаметр наибольшего правильного воображаемого цилиндра, который может быть вписан в отверстие так, чтобы плотно контактировать с наиболее выступающими точками поверхности на длине соединения (размер сопрягаемой детали идеальной геометрической формы, прилегающей к отверстию без зазора), не должен быть меньше, чем предел максимума материала. Дополнительно наибольший диаметр в любом месте отверстия, определенный путем двухточечного измерения, не должен быть больше, чем предел минимума материала.

Для валов – диаметр наименьшего правильного воображаемого цилиндра, который может быть описан вокруг вала так, чтобы плотно контактировать с наиболее выступающими точками поверхности на длине соединения (размер сопрягаемой детали идеальной геометрической формы, прилегающей к валу без зазора), не должен быть больше, чем предел максимума материала. Дополнительно наименьший диаметр в любом месте вала, определенный путем двухточечного измерения, не должен быть меньше, чем предел минимума материала.

Системы допусков и посадок

Систематизация и классификация используются как мощный инструмент познания. Изучение некоторой системы объектов всегда основано на выделении их наиболее существенных и общих свойств. Такое упорядочение информации позволяет установить ее необходимый минимум для грамотного использования в конкретной области. Кроме того, любая классификация проявляет “белые пятна” и способствует их заполнению, т.е. совершенствованию самой системы. Систематизация широко применяется в любой области науки и техники, а в стандартизации она является одним из важнейших рабочих инструментов.

Анализ любых технически сложных изделий позволяет выявить многократно повторяющиеся типовые сопряжения и поверхности деталей, которые должны быть стандартизованы. Стандартизованы точность геометрических параметров подшипников, зубчатых колес и передач, рабочих и контрольных калибров и т.д. Можно говорить о системах нормирования стандартных требований к точности таких объектов. При этом следует различать системы допусков и системы допусков и посадок.

Для несопрягаемых элементов и для отдельно рассматриваемых поверхностей разрабатывают системы допусков. Есть, например, системы допусков углов, системы допусков формы и расположения поверхностей и ряд других. Там где нужны стандартные сопряжения поверхностей, стандартизаторы разрабатывают системы допусков и посадок. Стандартные системы допусков и посадок включают системы для гладких цилиндрических и приравниваемых к ним поверхностей, системы для резьбовых, шпоночных и шлицевых сопряжений и ряд других.

Формы и содержание систем допусков, а также систем допусков и посадок весьма разнообразны и потому непосредственное их сопоставление затруднительно. Правильное использование норм точности различных поверхностей и сопряжений подразумевает знание каждой конкретной системы. Изучение всех систем порознь требует слишком большого времени из-за огромного количества фактического материала. Рационализация изучения систем допусков и посадок возможна за счет отсеивания маловажных подробностей и концентрации внимания на основном содержании. Понятно, что анализ каждой системы допусков и посадок должен привести к выделению аналогичных “скелетов”, если стандартизаторы правильно подошли к разработке систем. Анализ множества систем допусков и посадок подтверждает, что они построены единообразно, на некоторых общих принципах, которые рассмотрены ниже.

ВОПРОС № 2

Зависимый и независимый допуски расположения (формы). Допуски расположения или формы, устанавливаемые для валов или отверстий, могут быть зависимыми и независимыми. Зависимым называют переменный допуск расположения или формы, минимальное значение которого указывается в чертеже или технических требованиях и которое допускается превышать на величину, соответствующую отклонению действительного размера поверхности детали от проходного предела (наибольшего предельного размера вала или наименьшего предельного размера отверстия). Зависимые допуски расположения назначают главным образом в случаях, когда необходимо обеспечить собираемость деталей, сопрягающихся одновременно по нескольким поверхностям с заданными зазорами или натягами.Зависимые допуски обычно контролируют комплексными калиб-ми, являющимися прототипами сопрягаемых деталей. Эти калибры всегда проходные, что гарантирует беспригоыочную сборку изделий.

Независимым называют допуск расположения (формы), числовое значение которого постоянно для всей совокупности деталей, изготовляемых по данному чертежу, и не зависит от действительных размеров рассматриваемых поверхностей. Например, когда необходимо выдержать соосность посадочных гнезд под подшипники качения, ограничить колебание межосевых расстояний в корпусах редукторов и т. п., следует контролировать собственно расположение осей поверхностей.

Числовые значения допусков формы и расположения поверхностей. Согласно ГОСТ 24643—81 (СТ СЭВ 636—77) для каждого вида допуска формы и расположения поверхностей установлено 16 степеней точности. Числовые значения допусков от одной степени к другой изменяются с коэффициентом возрастания 1, 6. В зависимости от соотношения между допуском размера и допусками формы или расположения устанавливают следующие уровни относительной геометрической точности: А — нормальная относительная геометрическая точность (допуски формы или расположения составляют примерно 60 % допуска размера); В — повышенная относительная геометрическая точность (допуски формы или расположения составляют примерно 40 % допуска размера); С — высокая относительная геометрическая точность (допуски формы или расположения составляют примерно 25 % допуска размера).

Допуски формы цилиндрических поверхностей, соответствующие уровням А, В и С, составляют примерно 30, 20 и 12 % допуска размера, так как допуск формы ограничивает отклонение радиуса, а допуск размера — отклонение диаметра поверхности. Допуски формы и расположения можно ограничивать полем допуска размера. Эти допуски указывают только, когда по функциональным или технологическим причинам они должны быть меньше допусков размера или неуказанных допусков по ГОСТ 25670—83 (СТ СЭВ 302—76).

БИЛЕТ № 14

ВОПРОС № 1

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒