Файл: Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 354

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

П ри п е р е г р у з к а х

детали соед и н ен и я не

р а з р у ш а ю т ся , а

р а зъ ед и н я ю тся ,

п о эт о м у создав аем ы й

при так ом м етоде

расчета за п а с п р оч н ости соед и н я ем ы х

детален я в л я е тся ф и кти вн ы м , так к а к

он в

дал ьн ейш ем не и сп о л ь з у е т ся , что

и я в л я е тся

осн ов н ы м

его н ед оста тк ом .

 

 

 

 

Н о в ы й

. м е т о д р а с ч е т а . П оса д к и н еоб х од и м о вы би р а ть

нс

по н а тя гу , оп р е ­

д ел ен н ом у

п о восп р и н и м а ем ой соеди н ен и ем

о се в о й си л е

или

к р у т я щ е м у м о-

Р и с.

88. С хем ы

п ол ей д о п у ск о в

к

р а сч ету

п о са д о к

с н а тя гом

м ен ту , а

по

н а и б о л ь ш е м у д о п у сти м о м у

н а тя гу ,

о п р ед ел ен н ом у и сх о д я из

п р о ч н о сти

соед и н я ем ы х

детал ей , т. е. п о

ф ор м у л е

(103). Д л я

н аш его п ри м ера

( 3,22 Дшшб'. доп — 9 ,5 •18о \2,1 ■104

(Ядоп

б ы л о оп р ед ел ен о

в

ы ш е .)

С

уч етом п о п р а в о к

и

и муд п ол учи м

1,83 \

103 = 420 мкм

2,1 • 104j

Днанб.ф= (420-| -12) .0 ,9 5 = ^ 4 1 0 мкм.

 

Значение ыуд определено по рис. 87 при l i d

0,9 и d x / d — 0,6.

По наибольшему функциональному натягу выбираем посадку, при которой создавался бы запас прочности соединения и запас прочности деталей. Такими посадками могут быть комбинирован­

ная посадка н а или посадка А , , . Эти посадки не предпочти­

тельны, но обеспечивают большую надежность и долговечность,

чем,

например,

предпочтительная

посадка

. Как

видно

из

 

 

 

 

 

П р ' _

 

 

 

рис.

88, б, при за.мене посадки

посадкой

наименьший

-

,_А

ГР

...... Пр~2а

 

мкм,

т. е.

со­

табличный натяг со 1/0

мкм увеличивается до 241

здается запас прочности соединения при эксплуатации, онределяе-

230


мый

натягом

Даэ =

241 — 140 = 101 мкм

и запас прочности

деталей при

сборке,

определяемый натягом

Дзс =- 410 — 386 =

-- 24

мкм.

 

 

 

Часть допуска натяга, идущая на запас прочности при сборке соединения Дас (технологический запас прочности), всегда должна быть меньше Дзя, так как она нужна только для случая возмож­ ного понижения прочности материала деталей и повышения уси­ лий запрессовки из-за перекосов соединяемых деталей, колеба­ ния коэффициента трения и температуры.

Можно считать, что новый метод расчета посадок с гарантиро­ ванным натягом обеспечивает повышение долговечности соедине­ ний не менее чем на 25% но сравнению с существующим методом расчета этих посадок.

Стандартные посадки с натягом. Основные посадки с натягом по величине относительного натяга -А - можно условно разделить

на четыре группы:

1)

о с о б о тя ж ел ы е

(

а 3

у

к о то р ы х

(Jf

1 мкм,'мм;

 

 

 

\ПрЗя1’

 

 

...

 

 

 

А(1)

 

 

/ А

Гр

А

 

и Р2,л

 

А3

\

 

 

 

мкм /мм ;

2)

тяжелые ( ,,и ,

, 77--—

,

—,7—

,

77775-], У

которых

(I

 

\Гр’ В ’ Пр2,л’

В.1Л

'

Ир

 

 

 

Аср

3)

средние

 

Л

Пр

Л,а

 

А3

 

у

к о то р ы х

 

Ир’

 

В Вр1,а’ Вpiз

d ~

г 0 ,5

м км /м м ;

 

 

 

 

 

А \

 

 

 

Аер

 

 

 

 

 

 

 

/ А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

л егк и е

11

ц л ) , У к о т о р ы х

 

= 0,25

 

м км /мм .

 

 

Отметим, что ноля допусков Пр\г, Пр21, Пр\2а, Пр2йа точно или близко соответствуют следующим полям допусков ISO: г5, s5, s7 и и8.

Если в уравнении (92) принять р

— а, то с учетом

* А 1

Е В )

алгебраической суммы поправок 'Zui зависимость среднего (а для посадки 77^1----- наименьшего) натяга от номинального диаметра d

для стандартных посадок 2 и 3-го классов точности будет выра­ жаться формулой

Дср = аd + V.Ui,

(108)

где а — коэффициент натяга, различный для каждой посадки. Выбор способа сборки (под прессом, с нагревом охватывающей или охлаждением охватываемой детали и др.) зависит от конструк­ ций деталей и их размеров, величины требуемого натяга и т. д. Прочность соединений с натягом может быть повышена путем нанесения на детали гальванопокрытий, правильного выбора кон­ структивных форм деталей, стабилизации технологических факто­

ров при сборке и др.

231



Выбор классов точности. Классы точности размеров сопрягае­ мых поверхностей определяются одновременно с расчетом посадок исходя из величин требуемых зазоров и натягов я необходимости установления запаса точности. В дополнение к указанному можно дать следующие общие рекомендации по применению классов точ­ ности.

1- й класс точности — для высокоточных ответственных сое­ динений, влияющих на эксплуатационные показатели изделий, требования к которым не позволяют установить большой запас точности (например, посадка подшипников качения на шпинделях точных станков и т. п.).

2- й класс точности — для ответственных соединений, от кото­ рых зависит качество изделий и его узлов (например, подшип­ ники скольжения, соединение поршня с цилиндром в двигателях и т. п.). Этот класс наиболее распространен.

Класс точности 2а — в тех же случаях, что и 2-й, но тогда, когда может быть установлен больший запас точности (например, соединение поршня с цилиндром в компрессорах).

3- й класс точности — для малоответственных соединений, точ­ ность которых мало изменяется в процессе эксплуатации и не влияет на качество изделий (например, посадка поршневых колец в канавках поршня и т. п.).

Классы точности За и 4-й — для неответственных соединений, где допускаются большие зазоры, колебание которых не влияет на качество изделий.

Учитывая необходимость повышения точности, надежности, долговечности и других показателей качества изделий, при­ менение для размеров сопрягаемых поверхностей классов точ­ ности За и 4-го и особенно 5-го должно быть технически обосно­ вано.

Наиболее широко следует использовать 2-й, 2а и 3-й классы. Изготовление деталей по 2-му классу на современных отечествен­ ных станках не представляет большой трудности.

Допуски размеров несопрягаемых (свободных) поверхностей. Для неответственных размеров несопрягаемых поверхностей, которые не входят в размерные цепи и не влияют непосредственно на характер сопряжения деталей или на эксплуатационные пока­ затели изделий, устанавливают более широкие допуски: для раз­ меров от 0,1 до 1 мм — по 6 и 7-му классам точности; для разме­ ров от 1 до 500 мм — по 7—10-му классам точности и для разме­ ров свыше 500 мм — по 7—11-му классам точности. В тех слу­ чаях, когда требуется облегчить конструкцию, обеспечить проч­ ность деталей при малом коэффициенте запаса прочности, при малых толщинах стенок деталей и в некоторых других случаях (в приборостроении, в радиотехнической промышленности, в про­ изводстве летательных аппаратов и других отраслях) допуски несопрягаемых неответственных размеров устанавливают по 5-му классу точности.

232


Точность деталей по несопрягаемым неответственным разме­ рам зависит от требований к их внешнему виду, технологии изго­ товления. Например, точность уступов, впадин, радиусов и фасок деталей, обрабатываемых резанием, устанавливается по 7—8-му классам. При изготовлении деталей вырубкой штампами и литьем под давлением точность размеров получается по 7—8-му классам; при вытяжке, гибке в штампах, литье под давлением и в кокиль — 1[0 8—9-му классам; при горячей штамповке и сварке — по 9-му

и более грубым классам.

Поля допусков для размеров отверстий (охватывающих, внут­ ренних) рекомендуется располагать в «плюс» от нулевой линии (,47, /13, ..., /110), для размеров валов (охватываемых, наружных)

—в «минус» от нулевой линии (В, ... /?,„)• Для размеров поверх­ ностей, не относящихся к отверстиям и валам и не образующих соединения, рекомендуется симметричное расположение поля до­ пуска (См-, .... Смп), т. е. указывать половину допуска со зна­ ком ± . В технически обоснованных случаях допускается иное

расположение нолей допусков.

О связи классов точности размеров деталей и классов шерохо­ ватости их поверхностей. Непосредственной зкспдуатационной связи между классами точности размеров и классами шерохова­ тости поверхности не существует. Например, при посадках с натя­ гом, когда детали соединяются без нагрева (охлаждения), шерохо­ ватость поверхности имеет большое значение (поверхностные неров­ ности сминаются и снижают прочность соединения), а при анало­ гичных посадках, получаемых с нагревом (охлаждением) деталей, при одном и том же классе точности размера можно допустить большие величины неровностей. При скользящих посадках, пред­ назначенных для периодического осевого перемещения деталей, можно допустить большие неровности, чем при подвижных по­ садках, рассчитанных на большие скорости вращения.

Допуски размеров возрастают с увеличением диаметра дета­ лей, а высота неровностей не связана с размерами обрабатывае­ мых дота,лей. Поэтому существующие попытки установить одно­ значное соотношение между классами точности размеров деталей и классами шероховатости их поверхностей необоснованны. Это соот­ ношение определяется технологией обработки деталей. Например, экономическая точность обработки при тонком шлифовании опре­ деляется 2-м классом точности (пределы колеоанпй 12а классы). Вместо с тем этот вид обработки обеспечивает получение поверх­ ности но 8—9-му классам шероховатости. Поэтому высокая точ­ ность размеров деталей обеспечивается при более высоких клас­ сах шероховатости их поверхностей. При отсутствии особых требо­ ваний класс шероховатости поверхности определяется намечаемой технологией изготовления деталей. В некоторых случаях исходя из требований технической эстетики, антикоррозионной стойкости несопрягаемые внешние поверхности выполняют но высокому классу чистоты при малой точности размеров.