Шпаргалка по "Взаимозаменяемости"

2. Виды взаимозаменяемости

Взаимозаменяемость подразделяется на полную и неполную, внешнюю и внутреннюю, функциональную и по геометрическим параметрам.
- Полная взаимозаменяемость - это обеспечение заданных показателей качества без дополнительных подгоночных операций в процессе сборки при изготовлении или ремонте машин и их узлов. Экономически целесообразно применять ее для деталей средней точности, а также для узлов, состоящих из небольшого числа деталей.
- Неполная взаимозаменяемость используется при групповом подборе деталей (селективная или индивидуальная сборка), при наличии компенсатора или при расчетах на основе теории вероятностей. Применяется также для соединений высокой точности.

- Внешняя взаимозаменяемость присуща размерам и формам присоединительных поверхностей узлов и их эксплуатационным показателям.
  -  Внутренняя взаимозаменяемость характеризуется точностью деталей, входящих в узлы, например взаимозаменяемость шариков или роликов подшипников качения.

-  Функциональная взаимозаменяемость обусловливает не только возможность сборки или замены при ремонте любых деталей узлов, но и их оптимальные служебные функции. Например, зубчатое колесо должно не только без всяких подгоночных операций занимать свое место в машине, но и передавать требуемый крутящий момент, характеризоваться определенным передаточным отношением.
- Взаимозаменяемость по геометрическим параметрам — необходимое условие для соблюдения функциональной взаимозаменяемости.

5. Основные принципы нанесения предельных отклонений размеров на чертежах. Обозначение посадок.

Предельное отклонение – два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться действительный (номинальный) размер годной детали.

Основные принципы:

- указываются непосредственно у размеров одним из трех способов: 1 – условными обозначениями полей допусков по ГОСТ 25346-82; 2 – числовыми значениями предельных отклонений; 3 – условным обозначением полей допусков с указанием справа в скобках числовых значений предельных отклонений.

- числовые значения верхнего и нижнего предельных отклонений линейных размеров указывают рядом с номинальным размером шрифтом, меньшим, чем размерные числа

- предельные отклонения равные нулю не указываются

- при симметричном расположении поля допуска величину отклонения указывают один раз.

Верхнее отклонение – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами.

Нижнее отклонение – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Основное отклонение – это одно из двух предельных отклонений, используемое для расположения поля допуска относительно нулевой линии.

Обозначения посадок:

8. Соединения. Посадка с натягом

Посадка – характеризуется соединением деталей с определенными размерами, она определяется разностью этих размеров до сборки.

Посадка с натягом – посадка, при которой поле допуска вала находиться выше поля допуска отверстия.

Величина натяга определяется действительными размерами отверстия и вала.

Наибольший натяг – это отрицательная разность между наибольшим предельным размером вала и наименьшим предельным размером отверстия.

Наименьший натяг – отрицательная разность между наименьшим предельным размером вала и наибольшим предельным размером отверстия.

Графическое изображение натягов показано на рисунке:

Допуск посадки с натягом – определяется разностью значений наибольшего и наименьшего натяга или равен сумме полей допусков.

11. Определение предельных размеров, допусков, зазоров и натягов при посадке с зазором

Dmin=D + EI;  Dmax=D + ES; dmin=d + es; dmax=d + ei.

ITd=dmax - dmin; ITD=Dmax - Dmin

Минимальный зазор:     Smin =  Dmin - dmax = EI - es;

Максимальный зазор:   Smax =  Dmax - dmin = ES - ei;

Средний зазор:             Sc = (Smax + Smin)/2.

Допуск:                        ITS = Smax - Smin = (ES - EI) + (es - ei) = ITD+ITd

   ITD - допуск отверстия.  ITd - допуск вала.

14. Единые принципы построения систем допусков и посадок

1. Принцип применения рядов предпочтительных чисел – числовые значения рядов, интервалов размеров, градаций точности и каких-то других показателей строятся по одному из основных или производных рядов предпочтительных чисел.

2. Принцип масштабных коэффициентов – основан на том, что изменение величины допуска в зависимости от размера подчиняется определенной закономерности, которая описывается некоей функцией размера. Эта функция размера называется единица допуска и обозначается i.

3. Принцип применения коэффициентов точности – числовые значения допусков размеров получаются путем умножения единицы допуска i на определенное число, присвоенное данной градацией точности (квалитетом).

4. Принцип применения упрощающих способов построения посадок – заключается в применении двух эквивалентных по простоте способов, при которых расположение поля допуска одной детали (основной детали) из двух соединяемых оставляют неизменным, а необходимую посадку обеспечивают за счет смещения поля допуска сопрягаемой детали.

5. Принцип экономии материала при установлении поля допуска основной детали заключается в расположении основной детали в состояние «в тело» - поле допуска отверстия располагается вверх при нижнем отклонении =0, а поле допуска вала располагается вниз, при этом es =0.

6. Принцип унификации полей допусков – предусматривает выделение из общего числа стандартизованных полей поля допуска предпочтительного применения.

7. Принцип физически обоснованного изменения зазора в зависимости от размера соединения.

8.Принцип применения норм точности к определенному температурному режиму – указывает на необходимость отнесения стандартизованных предельных отклонений размерных параметров к определенной температуре.

17. Признаки ЕСПД. Дать краткое описание каждому признаку.

1) Признак предпочтительности (применение предпочтительных рядов).

В целях обеспечения взаимозаменяемости номинальные размеры, которые получаются путем расчетов, округляются до значений, указанных в параметрических рядах.

Параметрический ряд – совокупность значений главного параметра (может быть один из параметров изделий, либо размер – номинальный или предельный), закономерно построенный в определенном диапазоне этого параметра.

ГОСТ 8032-84 – стандарт на предпочтительные ряды.

2) Признак масштабных коэффициентов.

i – единица допуска.

Для назначения допусков необходимо установить закономерности изменения допусков в зависимости от изменения реального размера.

Погрешность детали изменяется следующим образом:

Погрешность детали, в зависимости от номинального размера =коэффициент С (для валов – 0,005; для отверстий – 0,008) * -среднее арифметическое размеров.

3) Градация точности или ряда точности.

Классы точности в ЕСПД называются квалитетами. Квалитет – степень точности – ступень градации значений допусков системы.

Для каждого квалитета существует закономерно построенный ряд – коэффициент а – количество единиц допуска.

Квалитет определяет величину допуска на изготовление и является исходным данным для методов и средств для изготовления.

Как определяется единица допуска: q * IT = i * a, где q – номер квалитета; IT – значение допуска; а – число единиц допуска; i – единица допуска.

4) Предельно одностороннее расположение полей допусков основных деталей.

Признак регламентирует расположение поля допуска основной детали. Одно отклонение размера всегда равно 0, а допуск направлен от номинала «в тело». Принцип экономии металла, заключающийся в расположении поля допуска в сторону металла от номинального размера: поле допуска основного отверстия располагается вверх, а основного вала – вниз от нулевой линии. Экономия получается в результате того, что допустимые отклонения действительных размеров уменьшают массу основной детали. Такая система допусков называется односторонней предельной.

5) Расположение полей допусков.

Характеристика по числу посадок в системе вала и в системе отверстия.

В системе отверстия – более предпочтительно.

Разные валы в системе отверстия могут обрабатываться одним и тем же резцом или каким-то другим инструментом, а в системе вала получение разнообразных посадок требует большого числа инструментов при определенном сопряжении.

Случаи, когда используется система вала:

1. Когда на вал одного диаметра необходимо установить несколько отверстий с разным видом посадок.

2. При использовании стандартных узлов и деталей, изготовленных по определенной системе (подшипники качения).

3. При изготовлении вала из калиброванного материала.

4. По прочностным соображениям не желательно делать ступенчатый вал для избежания концентрации напряжения в переходах с одного диаметра на другой.

20. Единая система полей допусков и посадок (ЕСДП). Квалитеты точности. Определение допуска через единицу допуска и количество единиц допуска.

В качестве единицы точности, с помощью которой можно выразить зависимость точности от диаметра d, установлена единица допуска i (I). Чем больше единиц допуска содержится в допуске системы, тем больше допуск и, следовательно, меньше точность, и наоборот. Число единиц допуска, содержащихся в допуске системы, определяется квалитетом точности.

Под квалитетом понимается совокупность допусков, изменяющихся в зависимости от номинального размера. Квалитеты охватывают допуски сопрягаемых и несопрягаемых деталей. Для нормирования различных уровней точности размеров от 1 мм до 500 мм в системе ЕСДП установлено 19 квалитетов: 01; 0; 1; 2 ... 17.

Для каждого квалитета на основе единицы допуска и числа единиц допуска закономерно построены ряды полей допусков.

Как определяется единица допуска: q * IT = i * a, где q – номер квалитета; IT – значение допуска; а – число единиц допуска; i – единица допуска.

23. Точность механической обработки. Виды погрешностей, возникающих в процессе механической обработки

Точность обработки есть степень соответствия действительных геометрических параметров обработанной детали параметрам, заданным конструктором и указанным на чертеже детали.

Понятие точности детали включает: точность выполнения размеров; точность формы поверхностей; точность взаимного расположения поверхностей.

Точность выполнения размеров детали определяется допусками, взятыми с рабочего чертежа детали.

Геометрические параметры детали разделяются на параметры, характеризующие форму и размеры поверхностей детали, и параметры, характеризующие взаимное расположение (координацию) поверхностей детали (параллельность, перпендикулярность, координирующие размеры). Однозначно нельзя выдержать размеры обрабатываемых поверхностей. Поэтому задаются допустимые предельные значения действительного размера или задается номинальный размер поверхности и значение допустимого отклонения от этого размера (допуск на обработку).

Указания о видах допустимых отклонений от заданных геометрических форм поверхностей и их расположения относительно друг друга, а также о системе обозначений этих отклонений дают в ГОСТе 10356—63.

Точность обработки — важнейший фактор, определяющий в значительной мере эксплуатационные свойства машин (к. п. д., долго вечность и др.), а также имеющий решающее значение в обеспечении взаимозаменяемости деталей.

Общая (суммарная) погрешность, возникающая при механической обработке, обусловлена действием ряда факторов, из-за которых появляются элементарные погрешности. К ним можно отнести:

• неточности станков и приспособлений; неточности режущих инструментов и их износ;

• погрешности установки заготовки на станке;

• погрешности настройки станка; погрешности обработки, возникающие вследствие упругих деформаций системы «станок - приспособление - инструмент - деталь» (СПИД) под действием сил резания; тепловые деформации системы СПИД;

• погрешности, возникающие под влиянием внутренних напряжений; погрешности из-за неточности измерений детали.

26. Классификация отклонений геометрических параметров деталей. Как уменьшить погрешность линейных размеров

Классификация отклонений геометрических параметров деталей:

1) Отклонения нулевого порядка - отклонения собственно размеров.

2) Отклонения первого порядка - отклонения расположения поверхностей

Отклонением расположения поверхности или профиля называют отклонение реального расположения поверхности (профиля) от его номинального расположения.

3) Отклонения третьего порядка - отклонения, имеющие форму волнистости

Под волнистостью поверхности понимают совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину 1. Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности.

Погрешность линейных размеров – несоответствие размеров, заданных на чертежах, и размеров на производстве.