Понятие о взаимозаменяемости и ее видах

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 12Следующая ⇒

Взаимозаменяемостью (ВЗМ) называется принцип конструирования, производства и эксплуатации машин и других изделий из независимо изготовленных сопрягаемых деталей, обеспечивающий их бесподгоночную сборку или замену при ремонте, при соблюдении предъявляемых к изделиям технических требований.

Взаимозаменяемыми могут быть детали, сборочные единицы и изделия в целом. В первую очередь такими должны быть детали и сборочные единицы, от которых зависят надежность и другие эксплуатационные показатели изделий. Это требование, естественно, распространяется и на запасные части. Поэтому различают детальную, узловую и агрегатную взаимозаменяемость. Кроме того, существует полная и неполная взаимозаменяемость, внешняя и внутренняя взаимозаменяемость. Наиболее широко применяют полную взаимозаменяемость, которая обеспечивает возможность сборки (или замены при ремонте) любых независимо изготовленных с заданной точностью однотипных деталей в сборочные единицы, а последних – в изделия. Полная взаимозаменяемость возможна только, когда размеры, форма, механические, электрические и другие количественные и качественные характеристики деталей и сборочных единиц после изготовления находятся в заданных пределах и собранные изделия удовлетворяют техническим требованиям. Выполнение требований к точности деталей и сборочных единиц изделий является важнейшим исходным условием обеспечения взаимозаменяемости.

При полной взаимозаменяемости упрощается процесс сборки - он сводится к простому соединению детален рабочими преимущественно невысокой квалификации; появляется возможность точно нормировать процесс сборки во времени, устанавливать необходимый темп работы и применять поточный метод; создаются условия для автоматизации процессов изготовления и сборки изделий, а также широкой специализации и кооперирования заводов (при которых завод-поставщик изготовляет унифицированные изделия, сборочные единицы и детали ограниченной номенклатуры и поставляет их заводу, выпускающему основные изделия); упрощается ремонт изделий, так как любая изношенная или поломанная деталь или сборочная единица может быть заменена новой (запасной).

Полную взаимозаменяемость экономически целесообразноприменять для деталей, изготовленных с допусками квалитетов не выше 6 и для сборочных единиц, состоящих из небольшого числа деталей, а также в случаях, когда несоблюдение заданных зазоров илинатягов недопустимо даже у части изделий. Иногда для удовлетворения эксплуатационных требований необходимо изготовлять детали и сборочные единицы с малыми экономически неприемлемыми или технологически трудно выполнимыми допусками. В этих случаях для получения требуемой точности сборки применяют групповой подбор деталей (селективную сборку), компенсаторы, регулирование положения некоторых частей машин и приборов, пригонку и другие дополнительные технологические мероприятия при обязательном выполнении требований к качеству сборочных единиц и изделий. Такую взаимозаменяемость называют неполной (ограниченной). Ее можно осуществлять не по всем, а только по отдельным геометрическим или другим параметрам.

Внешняя взаимозаменяемость — это взаимозаменяемость покупных и кооперируемых изделий (монтируемых в другие более сложные изделия) и сборочных единиц по эксплуатационным показателям, а также по размерам и форме присоединительных поверхностей. Например, в электродвигателях внешнюю взаимозаменяемость обеспечивают по частоте вращения вала и мощности, а также по размерам присоединительных поверхностей; в подшипниках качения - по наружному диаметру наружного кольца и внутреннему диаметру внутреннего кольца, а также по точности вращения.

Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сборочные единицы и механизмы, входящие в изделие. Например, в подшипнике качения внутреннюю групповую взаимозаменяемость тела качения и кольца.

Вывод:

ВЗМ в производстве играет значительную роль, т.к. обеспечивает:

· качество продукции;

· стандартизацию и унификацию;

· специализацию производства;

· позволяет удешевить и ускорить ремонт.

Понятие о размерах, отклонениях, допусках и посадках

В машиностроении все детали условно подразделяют на две группы:

1. " валы " – наружные (охватываемые) элементы детали, номинальный размер вала принято обозначать d;

2. " отверстия " – внутренние (охватывающие) элементы детали, номинальный размер отверстия обозначают D.

Термины " вал" и " отверстие" относят не только к цилиндрическим деталям круглого сечения, но и к элементам деталей любой другой формы.

Количественно геометрические параметры деталей оценивают посредством размеров. Размер – это числовое значение линейной величины (диаметра, длины, высоты и т.п.) в выбранных единицах. В машиностроении размеры указываются в миллиметрах. Различают следующие размеры:

Номинальный размер (D, d, l) – размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяют предельные размеры. Для деталей, составляющих соединение, номинальный размер является общим. Номинальные размеры находят расчетом их на прочность и жесткость, а также исходя из совершенства геометрических форм и обеспечения технологичности конструкций изделий.

Для сокращения числа типоразмеров заготовок и деталей, режущего и измерительного инструмента, штампов, приспособлений, а также для облегчения типизации технологических процессов значения размеров, полученные расчетом, следует округлять (как правило, в большую сторону) в соответствии со значениями ряда нормальных линейных размеров.

Действительный размер — размер, установленный измерением с допускаемой погрешностью. Этот термин введен потому, что невозможно изготовить деталь с абсолютно точными требуемыми размерами и измерить их без внесения погрешности. Действительный размер детали в работающей машине вследствие ее износа, упругой, остаточной, тепловой деформаций и других причин отличается от размера, определенного в статическом состоянии или при сборке. Это обстоятельство необходимо учитывать при точностном анализе механизма в целом.

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. Принятые обозначения их D_max и D_min для отверстия, d_max и d_min – для вала. Сравнение действительного размера с предельными дает возможность судить о годности детали.

Выбраковочный размер – размер, при достижении которого деталь изымается из работы. Выбраковочный размер обычно задается в стандартах через границу износа или предел износа.

Отклонением называется алгебраическая разность между размером (действительным, предельным и т. д.) и соответствующим номинальным размером. Отклонения – это вектора, которые показывают насколько предельный размер отличается от номинального. Отклонения всегда задаются со знаком " +" или " –".

Действительное отклонение — алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами.

Предельное отклонение — алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Одно из двух предельных отклонений называется верхним, а другое — нижним. Обозначения отклонений, их определения и формулы приведены в табл. 8.1.

Верхнее и нижнее отклонения могут быть положительными (расположены выше номинального размера или нулевой линии), отрицательными (расположены под нулевой линией), и равными нулю (совпадают с номинальным размером – нулевой линией).

Таблица 7.1.

Предельные отклонения

Условное обозначение, наименование и определения	Расчетные формулы
ES (es) – верхнее отклонение отверстия (вала) – алгебраическая разность между наибольшим предельным D_max (d_max) и номинальным размерами отверстия (вала)	ES = D_max – D (es = d_max – d)
EI (ei) – нижнее отклонение отверстия (вала) – алгебраическая разность между наименьшим предельным D_min (d_min) и номинальным размерами отверстия (вала)	EI = D_min – D (ei = d_min – d)

Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок (ГОСТ 25346–82). Если нулевая. линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз.

Отклонение, ближайшее к нулевой линии – основное отклонение.

Допуском (TD, Td) называют разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми значениями того или иного параметра. Допуск размера – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютное значение алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями:

TD = D_max – D_min; (7.1.)

(Td = d_max – d_min);

или

TD = ES – EI; (7.2.)

(Td = es – ei).

Допуск всегда положителен. Физический смысл допуска – это слой материала, который надо снять при переходе от одного предельного размера к другому.

Допуск является мерой точности изготовления детали. Чем меньше допуск, тем труднее обрабатывать деталь, так как повышаются требования к точности станка, инструмента, приспособлений, квалификации рабочего. Неоправданно большие допуски снижают надежность и качество работы изделия.

Зону (поле), ограниченную верхним и нижним отклонениями, называют полем допуска. Оно определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии.

Поле допуска вала

Рис.7.1.

Поле допуска отверстия

Рис.7.2.

При нанесении размеров с верхним и нижним отклонениями на чертежах следует соблюдать определенные правила:

· верхнее или нижнее отклонения, равные нулю, не указывают, например 10^{+0, 015} (EI = 0) и 10_{–0, 015} (es = 0);

· в случае симметричного расположения поля допуска относительно нулевой линии, т. е. когда верхнее отклонение равно по абсолютной величине нижнему отклонению, но противоположно по знаку, их значения указывают после знака ± цифрами, равными по высоте цифрам номинального размера, например 10±0, 007.

· верхнее и нижнее отклонения записывают в две строчки, причем верхнее отклонение располагают над нижним, высота цифр отклонений примерно вдвое меньше цифр номинального размера, например Æ 75 ;

· количество знаков в верхнем и нижнем отклонениях выравнивают; при необходимости для сохранения одинакового числа знаков справа дописывают нули, например, 50 .

Характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов, называется посадкой. Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их взаимному смещению. Различают посадки трех типов: с зазором, с натягом и переходные.

Зазор S — разность размеров отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала (рис.8.3., а). Посадка с зазором — посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении и поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (рис.8.3., б).Эту посадку характеризуют наименьший S_min и наибольший S_max зазоры.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒