Взаимозаменяемость. Допуски и посадка, расчет посадок. Исполнитель

Взаимозаменяемость.  Допуски и посадка,  расчет посадок.

1. В чем заключается основная задача данной темы?   
2. Что такое взаимозаменяемость?
3. Что такое посадка и ее сущность ?
4. Что такое допуск  и как объяснить его?

 {spoiler=Подробнее}

Опорные

слова:  Взаимозаменяемость, Погрешность измерения, погрешности

             измерительный прибор,  основные показатели, допуск, посадка,

              стандартный знак, погрешности обработки, предельный размер,

             верхняя предельная отклонения, нижняя предельная отклонения.

    Общей трудоёмкости изготовления изделия. Значение этого коэффициента может быть различным, однако степень его приближения к единице является объективным показателем технического уровня производства.

   Одним из показателей взаимозаменяемости является совместимость.

   Совместимость – это свойство объектов занимать свое место в сложном Одним из основных условий осуществления массового и серийного производств является взаимозаменяемость одинаковых деталей, узлов и изделий, а также их частей и комплектующих изделий.

Взаимозаменяемостью изделий, их частей или других видов продукции называют их свойство равноценно заменять при использовании любой из множества экземпляров изделий, их частей или иной продукции другим однотипным экземпляром. Например, любую электрическую лампочку можно установить в патрон или заменить другой; гайку, если заменить или закрутить на вал вместо однотипной гайки, будет считаться взаимозаменяемостью. Такая работа будет считаться полезной.

Цели в процессе замены однотипных деталей геометрических параметров остаются неизменными. Данная деятельность будет являться полной взаимозаменяемостью. При сборке если нет необходимости в подгонке, то такая взаимозаменяемость тоже может называться полной. Если же необходима пригонка, применение компенсаторов, регуляторов или селективная сборка, то такая взаимозаменяемость называется неполной взаимозаменяемостью.

Одним из основных условий взаимозаменяемости является точность деталей, узлов, комплектующих по геометрическим параметрам.

Взаимозаменяемость может быть внешняя или внутренняя. Внешняя взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость покупных и кооперируемых изделий по эксплуатационным показателям. Так, например, подшипники качения как узлы деталей машин обладают полной внешней взаимозаменяемостью (размеры наружного и внутреннего колец подшипников одного типоразмера одинаковы). В свою очередь, при сборке подшипников их тела качения по размерам рассортировываться по нескольким селективным группам и только после этого осуществляют сборку. При этом тела качения из разных групп не являются взаимозаменяемыми, таким образом, внутренняя взаимозаменяемость

Подшипников является неполной.

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

 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 часты.

 Чаще всего считается целесообразным осуществить полную взаимозаменяемость, так как при этом упрощается процесс сборки - он сводится к простому соединению деталей рабочими преимущественно невысокой квалификации. В таких случаях появляется возможность: точно нормировать процесс сборки во времени, устанавливать необходимый темп работы и принять паточный метод, создать условия для автоматизации процессов изготовления и сборки изделий, упрощать ремонт изделий, так как любая изношенная или поломанная деталь или сборочная единица может быть заменена новой.

   Уровень взаимозаменяемости производства можно характеризовать коэффициентом взаимозаменяемости К_в , равным отношению трудоёмкости изготовления взаимозаменяемых деталей и сборочных единиц к оготовом изделии и выполнять требуемые функции при совместной или последовательной работе этих объектов и сложного изделия в заданных эксплуатационных условиях. Объект – это автономные блоки, приборы или другие изделия, входящие в сложные изделия.

         Таким образом, свойство собираемости и возможности равноценной замены любого экземпляра взаимозаменяемой детали и сборочной единицы любым другим однотипным экземпляром позволяет изготовлять детали в одних цехах машиностроительных заводов серийного и массового производства, а собирать их в других. При сборке используют стандартные крепежные детали, подшипники качения, электротехнические, резиновые и пластмассовые изделия, а часто их унифицированные агрегаты, получаемые по договоренности от других предприятий. Если такой вид взаимозаменяемости будет осуществляться без доработки деталей или частей изделия и сборочных единиц, то такое производство называют взаимозаменяемым Любая машина состоит из деталей и узлов. Если одна деталь крепится к другой, деталь, которая крепится, является охватывавющей, а вторая -  охватываемой. Например, винт завинчивается гайкой - последная охватывающая, а винт в свою очередь будет являться охватываемой поверхностью.

            Независимо от профиля охватывающая поверхность называется отверстием, охватываемая поверхность называется валом. По  O`z DSt  2.214 принят выбор поле допусков и для охватывающей поверхности отверстий и для охватываемой поверхности валов.

              В зависимости от условия работы, размеры, установленные путем проектирования, являются  н о м и н а л ь н ы м и   размерами. Номинальный размер считается одинаковым и для вала и для отверстия. 

              Взаимозаменяемостью изделий, их частей или других видов продукции называют их свойство равноценно заменять при использовании любой из множества экземпляров изделий, их частей или иной продукции другим однотипным экземпляром. Например, любую электрическую лампочку можно установить в патрон или заменить другой;  гайку, если заменить или закрутить на вал вместо однотипной гайки, будет считаться взаимозаменяемостью. Такая работа будет считаться полезной. Цели в процессе замены однотипных деталей геометрических параметров остаются неизменными. Данная деятельность будет являться полной взаимозаменяемостью. В противном случае будет считаться неполной  взаимозаменяемостью.

             Взаимозаменяемость может быть внешняя или внутренняя. Внешняя взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость покупных и кооперируемых изделий по эксплуатационным показателям.

            Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сборочные единицы и механизмы, входящие в изделия.          

   Посадкой называют характер соединения двух деталей, определяемых величиной получающихся в нем зазоров или натяг. Посадки бывают трёх видов: с зазором, с натягом или переходной, при котором возможно получение как зазора, так и натяга. Зазор – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Натяг – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Переходная посадка – посадка,  в которой возможно получение как зазора, так и натяга .

   По системе отверстия- посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием, которую обозначают «Н». Посадки в системе вала – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом, которого обозначают «h». 

   Приведем пример расчета посадок.

   Пусть на сборочном чертеже размер написан со знаком Ф75117/f9. Значит обозначения Ф75 диаметр отверстия, Н7 относится к отверстию по 7-квалитету точности с полем допуска Н, обозначение  f9 относится к валу, по  9-квалитету  с полем допуска  f  и пищется как:

                .

              Максимальный размер отверстия D max=Dном + ES =75+0.03=75.03 мм 

               Минимальный размер отверстия D min=Dном + EI=75+0=75 мм

               Поле допуска отверстия TD=Dmax – Dmin=75,03-75=0.03 мм.

            Максимальный размер вала dmax=dном+es=75-0,03=74,97 мм, а минимальный размер вала тогда dmin= dном+ei=75-0,104=74,896 мм.

   В том случае поле допуска  вала получится  Td= dmax – dmin= 74,97 –

 -75,896 = 0,074 мм. Расчет показывает, что данная посадка переходная. В противном случае получили бы посадку с натягом.

            Если в посадках имеются допуски от А(а) до Н(h) получим посадку с зазором, если имеются допуски  от Р(р) до ZC(zc), то получится натяг, а в остальных случаях получим переходную посадку.

            Детали машин характеризуются их геометрическими параметрами и формами. Поэтому будет уместным привести следующие определения (O`z DSt 2.306-96), которые часто используются при оформлении конструкторских документаций.

        1). Номинальный размер – размер, который служит началом отсчета отклонений, относительно которого определяют предельные размеры.

       2). Действительный размер – размер, установленный измерением с допускаемой погрешностью.

       3).  Предельный размер – два допускаемых размера, между которыми должен находиться или который  может быть равен действительной  размер годной детали.                                 

                 4). Действительное отклонение – алгебраическая разность между действительным и номинальным размером.

       5). Верхнее предельное отклонение – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами. Принято обозначать отверстия  ES, а вал  es . 

        6). Нижнее предельное отклонение – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. Принято обозначать отверстия  EI, а вал  ei. 

       7). Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладывают отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок.

       8).  Допуск – разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми значениями того или иного параметра. 

       9). Квалитет – ( по аналогии с франц. Qualite-качество) совокупность допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью (определяемой коэффициентом «а»), для всех номинальных размеров данного диапазона.

             В конструкторских документациях установлено 19 квалитетов:  01; 0; 1; 2; 4; . . . , 16; 17. Для машиностроения используются квалитеты от 6 до 14. Поле допуска ограничивают верхним и нижними отклонениями, а также изображаются  грфически.

   Для любого квалитета (i – единица допуска,  а – число единиц допуска )    

                                                IT = ia

             Единицы допусков для квалитетов 5 -:- 17 рассчитывается с помощью следующей формулы.

  10).  Основные отклонения – это одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии.

 Основные отклонения отверстий обозначают прописными  буквами латинского алфавита,  для отверстия: A , B, C, D, . . .,   X, Y, Z,  а маленькими буквами алфавита для вала  b, c, d, .  .  .,       x, y,z. Основное отверстие обозначают буквой Н, основной вал  h . В этих случаях основное отклонение H(EI) и h(es) совпадают с нулевой линией и равен нулю.           

     2.9-таблица. Соотношение квалитетов с коэффициентом «а»  .

{/spoilers}