Концепцията за размера на максималните отклонения и допустимите отклонения. Концепцията за размери, форма, партньори, геометрична точност и взаимозаменяемост на строителните конструкции Основни понятия за отклонения в размерите и съвпадения

ЛЕКЦИЯ №2

Методи за нормализиране на параметрите при проектиране.

Етапи на стандартизация:

–– избор на номинална стойност;

–– установяване на гранични стойности или максимални отклонения

Номинални стойности – избрани въз основа на изискванията за якост, твърдост, кинематична точност на машината и др.

Гранични стойности - назначен да осигури нормална операциясвързване на 2 или повече части (в размерни вериги).

Методи за стандартизация:

–– проучване: гарантира коректността и качеството на решенията за нови проблеми; много скъп.

–– аналогов метод: използва се за тривиални задачи. Осигурява спестяване на време. Въз основа на опита - изчисляване на сглобки с хлабина, намеса, търкалящи лагери и др.

На работния чертеж на машинни части дизайнерът поставя номинален размер - общ размер за всички свързани части, определен въз основа на якост, твърдост или структурни съображения. Той служи като отправна точка за отклонения.

Може ли дизайнер да направи номинален размер?

В съответствие с GOST 6636-69 „Нормални линейни размери“ трябва да се закръгли до наличните в този GOST. Редове с нормални линейни размери - геометрични прогресии. Има четири от тях, те са обозначени като Ra5, Ra10, Ra20, Ra40.

Ra5	Ra10	Ra20	Ra40
1,6	1,25	1,12	1,06

Предпочитание се дава на размери от редовете с най-голяма градация - ред 5 е най-предпочитан.

Намаляването на броя на размерите води до намаляване на стандартните размери на режещи и измервателни инструменти, матрици, приспособления и осигурява типизиране на технологичните процеси.

Действителен (истински) размер - размерът, който се получава след изработка и измерване на детайла, детайла, размера с допустима грешка.

d – номинален размер;

d d е действителният размер, за годността на частта той варира от d max до d min:

Това са максималните размери.

Ограничение за преминаване – съответен граничен размер максимален бройматериал (d max и D min)

Непреодолима граница – максимален размер, съответстващ на минималното количество материал (d min и D max)

Нека опростим задачата. Ще броим размерите от една равнина.

Граничните контури имат формата на номинална повърхност (контур) и съответстват на най-големите d max и най-малките d min размери на детайла.

Ограничете контурните линии на частта P.K

Този чертеж може да бъде допълнително опростен, т.к основната задача е да се осигури точността на номиналния размер.

Фигурата показва, че най-голямото допустимо колебание в размерите се характеризира с толеранс.

Толеранс на размера – разликата между най-големия и най-малкия граничен размер (Т-толеранс)

Толерантност на дупки

Толерантност на вала

Толерансът винаги е T>0. Той определя допустимата вариация на размера на подходящите части в партида (производствен толеранс)

Отклонение в размера – разликата между размера и съответния номинален размер (E,e-ecart)

По-ниско отклонение – разликата между най-малката граница и номиналните размери (I,i – inferieur):

Вал с отвори

Горно отклонение – разлика между най-големия лимит и номиналния размер (S,s – superieur):

Вал с отвори

Долен и горен – максимални отклонения.

Действително отклонение – алгебрична разлика между реални и номинални размери:

Вал с отвори

Гранични размери = номинални размери + отклонение.

Дупка

Поле на толерантност – зоната между най-големия и най-малкия граничен размер, изобразена графично.

Нулева линия – линия на диаграмата на зоната на допуск, съответстваща на номиналния размер или номиналния контур.

Ще начертаем отклоненията по оста y. Това ще бъдат координатите спрямо нулевата линия на граничните контури. Отклоненията могат да имат знак "+" и "-", полето на толеранс спрямо нулевата линия ще бъде разположено по различен начин. (Пример за вал)

Стойността на толеранса може да се определи чрез отклонения:

Толерантност – алгебрична разлика между горното и долното отклонение (>0)

Отклоненията могат да бъдат e>0, e<0, е=0

Схематично представяне на полетата на толерантност.

Полетата на толерантност се изчертават в мащаб. Допустимите полета са изобразени като правоъгълници. Спрямо нулевата линия правоъгълникът е разположен така, че горната страна определя горното отклонение, а долната страна определя долното. Стойностите на отклонението със знаци са посочени в върховете на двата десни ъгъла на правоъгълниците (μm). Графично, височината на правоъгълника представлява стойността на толеранса. Дължината на правоъгълника е произволна.

Нулева линия, определя номиналния размер (в mm)

В справочниците d, D – в mm; отклонения es, ei, ES, EJ и допустими отклонения TD, Td в µm, 1 µm = 10 -6 m = 10-3 mm.

Пример.Изграждане на толерантно поле и въвеждане на отклонения, определяне на максималните размери.

d = 40 mm; EJ = 0; TD = 39 µm (H8); es = -25 цт; Td = 25 µm

Дупка

Какво е размер, как се разделят размерите по предназначение?

размер -Това е основната характеристика на частите, връзките и продуктите като цяло. Размерите са разделени според предназначението:

Размери за размера и формата на детайлите;

Координиращи размери;

Размери;

Монтажни размери;

Монтажни размери;

Технологични размери.

Какви видове размери има, които оценяват размера и формата на част?

За производството на части към чертежите се прилагат следните типове размери:

- вътрешни (покриващи) размери -това е диаметърът на отвора, ширината на жлеба, жлеба и т.н. (Фиг. 1);

- външни (мъжки) размери -това е диаметърът на вала, ширината на издатината или рамото, габаритните размери и т.н. (фиг. 2);

Термините „отвор“ и „вал“ са условно приложими за други външни и вътрешни повърхности или елементи, не непременно цилиндрични (например жлебът е „отвор“, шпонката е „вал“, фиг. 3);

- други размери -това е дълбочината на дупката на жлеба, височината на издатината, която не може да бъде приписана нито на вътрешни, нито на външни размери (фиг. 4);

- ъглови размери(фиг. 5);

- радиусни размери(фиг.6);

- други размери -това е дължината на резбовата част на детайла (фиг. 7, а); области с различна грапавост на повърхността (фиг. 7, b); зони за топлинна обработка (фиг. 7, в); довършителни работи, покритие и др. (фиг. 8, 9).

Фиг. 1. Вътрешни размери

Фиг.2. Външни размери

Фиг.3. Размери на отвора и вала

Фиг.4. Други размери

Фиг.5. Ъглови размери

Фиг.6. Радиусни размери

Фиг.7. Други размери

Ориз. 8.Размери, определящи положението на осите

Фиг.9. Размери на сложни повърхности

Какви единни термини и определения, свързани с размерите, са установени от Единната система за допустими отклонения и разтоварвания (USDP)?

Съгласно GOST 25346 - 82, размер -това е числената стойност на линейна или ъглова величина (диаметър, дължина и др.) в избраните мерни единици. Номинална(D, d, L и т.н.) е размерът, посочен на чертежа на частта, чиято стойност се определя въз основа на функционалното предназначение на частта, чрез изчисление (за якост, твърдост, точност и др.) или е избран поради дизайнерски причини. Всеки размер, получен в резултат на изчисление или избран по някаква причина, трябва да бъде закръглен до най-близката, като правило, по-голяма стойност на нормалните линейни размери съгласно GOST 6639 - 69 и в тази форма може да бъде нанесен на чертежа като номинален размер .

Номиналният размер на връзката е общ за отвора и вала, образуващи връзката (D=d) (фиг. 10, а). Всъщност в посоченото съединение (плъзгащ лагер) валът има малко по-малък диаметър от диаметъра на отвора на лагера, в противен случай валът няма да се върти поради липса на хлабина (фиг. 10, b).

Фиг. 10. Номинален размер на връзката

Валиден(D i и т.н.) е размерът, установен чрез директното му измерване с приемлива грешка. Действителните размери на партида части, произведени на една и съща машина, конфигурирани за даден размер, ще се различават един от друг, тъй като техният размер се влияе от по-голям брой фактори, които не могат да бъдат взети под внимание и регулирани (закрепвания на детайла, система вибрация машина - приспособление - инструмент - част, хетерогенност на материала и неравномерни припуски на детайлите, температурни колебания в зоната на обработка и др.). Невъзможно е да се избегне дисперсията на действителните размери по време на обработката, поради което размерът на дисперсията е ограничен чрез установяване на най-големите и най-малките допустими гранични размери.

Фиг. 11. Гранични размери и толеранс

Гранични размери- това са два размера, между които трябва или може да бъде равен действителният размер на подходяща част. По-големият от тези размери се нарича най-голям размер (D max, d max), а по-малкият се нарича най-малък граничен размер (D min, d min) (фиг. 11).

Какво е отклонение в размера?

Отклонение в размера -това е алгебричната разлика между размера и неговата номинална стойност. Отклонението може да бъде положително, отрицателно или нулево.

Алгебричната разлика между максималните и номиналните размери се нарича максимално отклонение.

Има горни и долни гранични отклонения (фиг. 12). Горното гранично отклонение (отвор ES, вал es) е:

ES = D max - D; es = d max - d.

Долно гранично отклонение (отвор EI, вал ei):

EI = Dmin - D; ei = d min - d.

По този начин горното отклонение съответства на най-големия граничен размер, а долното отклонение съответства на най-малкия граничен размер.

Фиг. 12. Отклонения в размерите и толеранс

Въз основа на горните уравнения, границите на размера могат да бъдат изчислени алгебрично чрез добавяне на номиналния размер и максималното отклонение:

D max = D + ES; d max = d + es;

D min = D + EI; d min = d + ei.

Къде се прилагат отклоненията и как се обозначават?

Отклоненията се използват за посочване на размерите в чертежите. Чертежът на детайла е маркиран не с два максимални размера (най-голям и най-малък), а с номинален размер с две максимални отклонения в милиметри (например, , , ). Максималните отклонения с техните знаци са посочени непосредствено след номиналния размер с по-малък шрифт: горното отклонение е малко по-високо, а долното е малко по-ниско от номиналния размер. Отклонение равно на нула не се посочва, но местоположението му се запазва (например , ). Броят на знаците в отклонението трябва да е еднакъв (например ). Ако максималните отклонения са еднакви по абсолютна стойност, но различни по знак, тогава едно отклонение се обозначава със знака " " до номиналния размер и същия шрифт (например 20 0,01).

Когато се създават машинни механизми и когато се описват процеси на повърхностно взаимодействие, винаги има необходимост от свързване на две или повече части или процеси. И много често трябва да поставите една част (процес) в друга. Основното съдържание на разработките по взаимозаменяемостта в машиностроенето и описанието на процесите на взаимодействие е свързано именно с такива интерфейси, затова ще представим някои термини и техните определения.

При свързване на две части на обекти, повърхностите, чрез които те са свързани, се наричат ​​чифтосване и понякога разделят елементите на частта с женски и мъжки повърхности.

Елемент на част с вътрешна свързваща повърхност се нарича женски елемент (фиг. 1.2). Терминът „дупка“ е установен за части с такива повърхности.

Част с външна свързваща повърхност се нарича мъжка част. За такива подробности е установен терминът „вал“.

Както се вижда от дефинициите и фиг. 1.2, термините „отвор“ и „вал“ се отнасят не непременно за затворени взаимодействащи повърхности, но също и за полуотворени и не се отнасят до цялата част или повърхност, а предимно до нейните елементи, включени в интерфейса. Този термин е въведен за удобство на нормализиране на изискванията за размерите на тези съвпадащи повърхности, без да се прави разлика във формата на частта по отношение на несъвместимите повърхности.

аз -части с женски повърхности (отвори),

2 - части с мъжки повърхности (валове).

Ориз. 1.2. Женски и мъжки чифтосващи повърхности

При свързване на отвори и валове, т.е. части с женски и мъжки повърхности, те образуват интерфейс, по-често наричан фит. Освен това, в зависимост от размера на валовете и отворите (не забравяйте, че термините „вал“ и „отвор“ сега и в бъдеще ще се използват само по отношение на външни и вътрешни повърхности), след сглобяването те могат да имат различни възможности за преместване една спрямо друга . В някои случаи, след свързване, една част може да се движи спрямо другата с определена стойност, а в други случаи има устойчивост на тяхното взаимно изместване с различна степен на взаимодействие. Термините „дупка“ и „вал“ могат също да се използват за несвързани елементи или процеси. Нека разгледаме този методологичен подход на примера на машиностроенето.

Fit е естеството на свързването на частите, определено от размера на получените пропуски или смущения.

Разликата е разликата между размерите на отвора и вала, ако размерът на отвора е по-голям от размера на вала.

Предпочитание е разликата между размерите на вала и отвора преди монтажа, ако размерът на вала е по-голям от размера на отвора.

Добавянето на думите „преди сглобяване“ в определението за намеса се обяснява с факта, че в резултат на сглобяване с намеса може да възникне деформация на свързващите повърхности.

В зависимост от свободата на относителното движение на свързващите се части или степента на устойчивост на тяхното взаимно изместване, сглобките се разделят на три вида: сглобки с хлабина; намеса; преходни площадки.

Кацане с клирънс (фиг. 1.3, А) -прилягане, което осигурява хлабина във връзката. При графично изобразяване на хлабина, полето на толеранс на отвора винаги се намира над полето на толеранс на вала, т.е. Размерите на подходящ отвор винаги са по-големи от размерите на подходящ вал.

Кацанията с празнина се характеризират (различават се една от друга) с размера на най-малката и най-голямата празнина. Най-голямата празнина ще бъде, когато най-големият граничен размер на отвора и най-малкият граничен размер на вала съвпаднат. Най-малката празнина е, когато най-големият размер на вала съвпада с най-малкия размер на отвора. В конкретен случай най-малката разлика може да бъде нула.

Хлабините се използват в случаите, когато е разрешено относително изместване на свързващите части.

Намесване (фиг. 1.3, V) -сглобка, която осигурява намеса във връзката; в графичното представяне на сглобка с намеса полето на толеранс на отвора е разположено под полето на толеранс на вала, т.е. Размерите на подходящ отвор винаги са по-малки от размерите на подходящ вал.

Интерферентните съвпадения се характеризират (различават се едно от друго) чрез големината на най-малката и най-голямата интерференция. Най-голямото смущение ще възникне, когато най-малкият размер на отвора съответства на най-големия размер на вала. Най-малкото смущение възниква, когато най-големият размер на отвора съвпада с най-малкия размер на вала.

Интерферентните приспособления се използват в случаите, когато е необходимо да се предава въртящ момент главно без допълнително закрепване само поради еластични деформации на свързващите части.

Преходно прилягане (фиг. 1.3, V)-пасване, при което е възможно да се получи както хлабина, така и намеса. При графично изобразяване на допусковите полета на отвора и вала те се припокриват частично или напълно.

Преходните напасвания се характеризират с най-голяма намеса и най-голяма празнина. Ако по време на производството се окаже, че размерът на отвора съответства на най-големия граничен размер, а размерът на вала съответства на най-малкия граничен размер, тогава ще се получи най-голямата празнина в тази двойка. Ако размерът на вала след производството отговаря на най-големия допустим, а отворът съответства на най-малкия допустим, тогава ще се получи максимално допустимото смущение.

Следователно, предварително, преди производството, когато са установени допуски и възможни максимални размери на отвора и вала, не може да се каже какво ще бъде прилягането - с хлабина или намеса.

Ориз. 1.3. Графични изображения на кацания: а)кацане с клирънс; б)намеса; V)преходно кацане

По време на работа, когато понякога е необходимо да се разглоби и сглоби отново, се използват преходни напасвания вместо намесени напасвания. Обикновено преходното прилягане изисква допълнително закрепване на свързващите части; те имат малки максимални хлабини и смущения и често се използват за осигуряване на центриране, т.е. осигуряване на съвпадение на осите на отвора и вала. За решаване на проблеми със съединяването на повърхностите в машиностроенето се използват система от отвори и система от валове.

Фитинги със същите хлабини или смущения могат да бъдат получени с различни позиции на полетата на толеранс на отвора и вала (вижте Фиг. 1.1). Може да има безброй такива полета на толерантност. Но това означава, че ще бъде практически невъзможно да се произвеждат за продажба обработващи инструменти за правене на отвори - свредла, зенкери, райбери и други инструменти, които директно оформят размерите на свързващите се повърхности.

Следователно регулаторните документи на всички страни по света използват принципен подход за ограничаване на свободата при установяване на полета на толеранс за валове и отвори спрямо номиналната стойност. Това ограничение е формулирано в понятията „система с отвори“ и „система с вал“. Основният подход в тези системи е, че когато се формират и трите типа площадки, се въвежда ограничение в местоположението на полетата на толерантност, т.е. приема се постоянно положение на едно от полетата на толеранс (вал или отвор), като един от максималните размери на вала или отвора трябва да съвпада с номиналния размер. Такива отвори и валове се наричат ​​главни.

Основният отвор е отвор, чието долно отклонение е нула.

Основният вал е вал, чието горно отклонение е нула.

По този начин основният отвор и номиналният размер имат еднакъв най-малък граничен размер, а валът има същия максимален граничен размер. Тези граници не са установени случайно. Факт е, че при обработката на вал размерът му се променя от по-голям към по-малък. Следователно можете да спрете обработката, когато размерът е равен на най-голямата допустима стойност. И е много удобно, ако този първи от възможните размери на подходяща част е цяло число, равно на номиналното. При обработка на отвор размерът се променя от по-малък към по-голям, като първият размер на подходящ детайл е най-малкият допустим размер, той съответства на номиналния размер.

Кацания в дупковата система (фиг. 1.4, а)- фитинги, при които различни хлабини и напрежения се получават чрез свързване на различни валове към основния отвор.

Кацания в шахтовата система (фиг. 1.4, б)- фитинги, при които се получават различни хлабини и смущения чрез свързване на различни отвори към главния вал.

Тук трябва да се отбележи, че се дава предпочитание на системата с отвори, тъй като в тази система има по-малко полета на толеранс, необходими за отвор със същия номинален размер, а правенето на отвор и измерването му е много по-трудно и скъпо от правенето и измерването вал със същия размер със същата точност. Практически само за системата с отвори е възможно да се произведе готов режещ инструмент за отвора, тъй като в системата с вал има много полета на толеранс за отвори с различни максимални отклонения за един и същ номинален размер. Валовата система обикновено се използва по някакви конструктивни или технологични причини, когато това е икономически изгодно. Но случаите на използване на валовата система са доста ограничени.

Ориз. 1.4. Схеми на графично представяне на площадки: i) - в системата на дупката; б) -в системата на вала

По-удобно е да се разгледат основните концепции за взаимозаменяемост в геометричните параметри, като се използва примерът на валове и отвори и техните връзки.

Вал е термин, който обикновено се използва за обозначаване на външните елементи на части, включително нецилиндрични елементи.

Дупка е термин, който обикновено се използва за обозначаване на вътрешните елементи на части, включително нецилиндрични елементи.

Геометричните параметри на детайлите се оценяват количествено чрез размери.

Размер - числената стойност на линейна величина (диаметър, дължина и др.) в избраните мерни единици.

Размерите са разделени на номинални, действителни и гранични.

Определенията са дадени в съответствие с GOST 25346-89 "Единна система от допуски и кацания. Общи разпоредби, серии от допуски и основни отклонения."

Номиналният размер е размерът, спрямо който се определят отклоненията.

Номиналният размер се получава в резултат на изчисления (якостни, динамични, кинематични и др.) или се избира от други съображения (естетически, структурни, технологични и др.). Така полученият размер трябва да се закръгли до най-близката стойност от диапазона на нормалните размери (вижте раздел „Стандартизация“). Основният дял от числените характеристики, използвани в технологията, са линейните размери. Поради големия дял на линейните размери и тяхната роля за осигуряване на взаимозаменяемост бяха установени серии от нормални линейни размери. Сериите от нормални линейни размери са регулирани в целия диапазон, който се използва широко.

Основата за нормалните линейни размери са предпочитаните числа, а в някои случаи и техните закръглени стойности.

Действителният размер е размерът на елемента, определен от измерването. Този термин се отнася до случая, когато се прави измерване, за да се определи пригодността на размерите на дадена част към определени изисквания. Измерването е процес на намиране на стойностите на физическо количество експериментално с помощта на специални технически средства, а грешката на измерване е отклонението на резултата от измерването от истинската стойност на измереното количество. Истинският размер е размерът, получен в резултат на обработката на детайла. Истинският размер е неизвестен, защото е невъзможно да се измери без грешка. В тази връзка концепцията " истински размер“ се заменя с понятието „действителен размер”.

Гранични размери - два максимално допустими размера на елемент, между които трябва да бъде (или може да бъде равен) действителният размер. За граничния размер, на който съответства най-големият обем материал, т.е. най-големия граничен размер на вала или най-малкия граничен размер на отвора, е предвиден терминът максимална граница на материала; за граничния размер, на който съответства най-малкият обем материал, т.е. най-малкият граничен размер на вала или най-големият граничен размер на отвора, минималната граница на материала.

Най-големият граничен размер е най-големият допустим размер на елемент (фиг. 5.1)

Най-малкото ограничение за размер е най-малкият допустим размер на елемента.

От тези дефиниции следва, че когато е необходимо да се произведе част, нейният размер трябва да бъде определен от две допустими стойности - най-голямата и най-малката. Една валидна част трябва да има размер между тези гранични стойности.

Отклонението е алгебричната разлика между размера (действителен или максимален размер) и номиналния размер.

Действителното отклонение е алгебричната разлика между действителните и съответните номинални размери.

Максималното отклонение е алгебричната разлика между максималните и номиналните размери.

Отклоненията са разделени на горни и долни. Горното отклонение E8, ea (фиг. 5.2) е алгебричната разлика между най-големия граничен и номиналния размер. (EA е горното отклонение на отвора, EG е горното отклонение на вала).

Долното отклонение E1, e (фиг. 5.2) е алгебричната разлика между най-малката граница и номиналните размери. (E1 е долното отклонение на отвора, e е долното отклонение на вала).

Толерансът T е разликата между най-големия и най-малкия граничен размер или алгебричната разлика между горното и долното отклонение (фиг. 5.2).

Стандартен допуск P - всеки от допуските, установени от тази система от допуски и кацания.

Толерансът характеризира точността на размера.

Поле на толеранс - поле, ограничено от най-големия и най-малкия максимален размер и определено от стойността на толеранса и неговото положение спрямо номиналния размер. В графично представяне полето на толеранс е затворено между две линии, съответстващи на горното и долното отклонение спрямо нулевата линия (фиг. 5.2).

Почти невъзможно е да се изобразят отклонения и допуски в същия мащаб като размерите на детайла.

За да се посочи номиналният размер, се използва така наречената нулева линия.

Нулева линия - линия, съответстваща на номиналния размер, от която се нанасят отклонения в размерите при графично изобразяване на полета на толеранс и напасване. Ако нулевата линия е разположена хоризонтално, тогава положителните отклонения се отлагат от нея, а отрицателните отклонения се отлагат (фиг. 5.2).

Използвайки горните дефиниции, могат да се изчислят следните характеристики на валовете и отворите.

Схематично обозначение на полетата на толерантност

За по-голяма яснота е удобно всички разглеждани концепции да се представят графично (фиг. 5.3).

На чертежите вместо максималните размери са посочени максималните отклонения от номиналния размер. Като се има предвид, че отклоненията могат

Ориз. 5.3.

може да бъде положителен (+), отрицателен (-) и един от тях може да бъде равен на нула, тогава има пет възможни случая на позицията на полето на толеранс в графично представяне:

• 1) горните и долните отклонения са положителни;
• 2) горното отклонение е положително, а долното е нула;
• 3) горното отклонение е положително, а долното отклонение е нула;
• 4) горното отклонение е нула, а долното отклонение е отрицателно;
• 5) горното и долното отклонение са отрицателни.

На фиг. 5.4, ​​​​а показва изброените случаи за дупка, а на фиг. 5.4, ​​​​b - за вала.

За удобство на стандартизацията се идентифицира едно отклонение, което характеризира позицията на полето на толеранс спрямо номиналния размер. Това отклонение се нарича основно.

Основното отклонение е едно от двете максимални отклонения (горно или долно), което определя положението на толерантното поле спрямо нулевата линия. В тази система от допуски и кацания основното е отклонението, което е най-близо до нулевата линия.

От формули (5.1) - (5.8) следва, че изискванията за точност на размерите могат да бъдат нормализирани по няколко начина. Можете да зададете два гранични размера, между които трябва да са разстоянията

Ориз. 5.4.

а - дупки; b-вал

мерки за подходящи части; можете да зададете номиналния размер и две максимални отклонения от него (горно и долно); можете да зададете номиналния размер, едно от максималните отклонения (горно или долно) и толеранс на размера.

Основи на взаимозаменяемостта

Взаимозаменяемост е свойство на същите части, компоненти или възли на машини и т.н., което ви позволява да инсталирате части (възли, възли) по време на процеса на сглобяване или да ги замените без предварителна настройка, като същевременно запазвате всички изисквания за работата на компонента, монтаж и структура като цяло. Посочените свойства на продуктите възникват в резултат на изпълнението на научни и технически дейности, обединени от понятието " принцип на взаимозаменяемост".

Най-широко използвани пълна взаимозаменяемост,което осигурява възможност за немонтажно сглобяване (или замяна по време на ремонт) на произволни независимо произведени части от същия тип с определена точност в монтажни единици, а последните - в продукти, при спазване на техническите изисквания за тях (за монтажни единици или продукти) във всички качествени параметри. Спазването на изискванията за точност на частите и монтажните единици на продуктите е най-важното първоначално условие за осигуряване на взаимозаменяемост. Освен това, за да се осигури взаимозаменяемост, е необходимо да се изпълнят други условия: да се установят оптимални номинални стойности на параметрите на частите и монтажните единици, да се изпълнят изискванията за материала на частите, технологията за тяхното производство и контрол и др. Части, монтажните единици и продуктите като цяло могат да бъдат взаимозаменяеми. На първо място, това трябва да са части и монтажни единици, от които зависи надеждността и други показатели за ефективност на продуктите. Това изискване естествено важи и за резервните части.

С пълна взаимозаменяемост:

процесът на сглобяване е опростен - свежда се до просто свързване на части от предимно неквалифицирани работници;

става възможно точното нормализиране на процеса на сглобяване във времето, задаване на необходимото темпо на работа и прилагане на метода на линията;

създават се условия за автоматизация на процесите на производство и монтаж на продукти, както и широка специализация и коопериране на заводите (в които заводът доставчик произвежда стандартизирани продукти, монтажни единици и части от ограничен асортимент и ги доставя на завода, който произвежда основните продукти);

ремонтът на продуктите е опростен, тъй като всяка износена или счупена част или монтажна единица може да бъде заменена с нова (резервна).

Понякога, за да се изпълнят оперативните изисквания, е необходимо да се произвеждат части и монтажни единици с малки допуски, които са икономически неприемливи или технологично трудни за изпълнение. В тези случаи за постигане на необходимата точност на сглобяване се използва групов подбор на детайли (селективен монтаж), компенсатори, регулиране на положението на определени части на машини и устройства, монтаж и други допълнителни технологични мерки, докато изискванията за качество на монтажни единици и продукти трябва да бъдат изпълнени. като този взаимозаменяемостта се нарича непълна (ограничена).Може да се извърши не за всички, а само за отделни геометрични или други параметри.

Външна взаимозаменяемост - Това е взаимозаменяемостта на закупени и кооперативни продукти (монтирани в други по-сложни продукти) и монтажни единици по отношение на показателите за ефективност, както и в размера и формата на свързващите повърхности. Например при електродвигателите външната взаимозаменяемост се осигурява от скоростта и мощността на вала, както и от размерите на свързващите повърхности; в търкалящите лагери - по външния диаметър на външния пръстен и вътрешния диаметър на вътрешния пръстен, както и по точността на въртене.

Вътрешна взаимозаменяемост важи за части, монтажни единици и механизми, включени в продукта. Например в търкалящ лагер търкалящите тела и пръстените имат вътрешна групова взаимозаменяемост.

Ниво на производствена взаимозаменяемост може да се характеризира с коефициента на взаимозаменяемост K in, равен на съотношението на трудоемкостта на производството на взаимозаменяеми части и монтажни единици към общата трудоемкост на производството на продукта. Стойността на този коефициент може да варира, но степента, в която се доближава до единица, е обективен показател за техническото ниво на производството.

Съвместимост -това е свойството на обектите да заемат мястото си в сложен завършен продукт и да изпълняват необходимите функции по време на съвместната или последователна работа на тези обекти и комплексния продукт при определени условия на работа.

Взаимозаменяемостта, която осигурява работата на продуктите с оптимални и стабилни (в определени граници) показатели за ефективност във времето или с оптимални показатели за ефективност на монтажните единици и тяхната взаимозаменяемост според тези показатели, се нарича функционален.

Функционален са геометрични, електрически, механични и други параметри, които влияят на работата на машините и други продукти или на сервизните функции на монтажните единици. Например, мощността на двигателя (работен параметър) зависи от разстоянието между буталото и цилиндъра (функционален параметър).

Класификация на размерите според предназначението и вида на свързваните части.

По време на проектирането се определят линейните и ъглови размери на детайла, характеризиращи неговия размер и форма. Те се определят въз основа на резултатите от изчисленията на части за якост и твърдост, както и въз основа на осигуряване на технологичността на дизайна и други показатели в съответствие с функционалното предназначение на частта. Чертежът трябва да съдържа всички размери, необходими за производството на детайла и неговия контрол.

Наричат ​​се размери, които пряко или косвено влияят върху производителността на машината или сервизните функции на компонентите и частите функционален.Те могат да бъдат както на свързващи се повърхности (например при вал и отвор), така и на несвързани повърхности (например размерът на лопатката на турбината, размерите на струйните канали на карбуратора и др.)

Параметър -Това е независимо или взаимосвързано количество, което характеризира всеки продукт или явление (процес) като цяло или техните отделни свойства. Параметрите определят техническите характеристики на продукт или процес предимно по отношение на производителност, основни размери и дизайн.

размер -това е числената стойност на линейна величина (диаметър, дължина и др.) в избраните мерни единици. Размерите са разделени на номинални, действителни и гранични.

Номинална- това е размерът, спрямо който се определят максималните размери и който също служи като отправна точка за измерване на отклоненията. Номиналният размер е основният размер, получен въз основа на кинематични, динамични и якостни изчисления или избран от конструктивни, технологични, експлоатационни, естетически и други съображения.

Валиден - Това е размерът, установен чрез измерване с допустима грешка.

Лимит -това са два максимално допустими размера, между които действителният размер трябва или може да бъде равен.

Граничните размери при предписаната дължина се тълкуват, както следва:

за дупки диаметърът на най-големия правилен въображаем цилиндър, който може да бъде вписан в отвора, така че да бъде в близък контакт с най-изпъкналите точки на повърхността (размерът на свързващата част на идеална геометрична форма, съседна на отвора без междина ) не трябва да бъде по-малко от ограничението за размер. Освен това най-големият диаметър на което и да е място в отвора не трябва да надвишава ограничението за забранен размер;

за валове -Диаметърът на най-малкия правилен въображаем цилиндър, който може да бъде описан около вала, така че да се осъществи близък контакт с най-изпъкналите точки на повърхността (размерът на свързващата част на идеална геометрична форма, съседна на вала без хлабина), не трябва да е по-голям от ограничението за размер. Освен това минималният диаметър на което и да е място на вала не трябва да бъде по-малък от ограничението за забранен размер.

Ограничение за най-голям размер - е по-голямата от двете крайности, най-малко- това е по-малкият от двата максимални размера (фиг. 2.1).GOST 25346-89 установява нови термини, свързани с максималните размери - "преминаващи" и "непреминаващи" граници.

Терминът " граница на преминаване"прилага се за един от двата гранични размера, който съответства на максималното количество материал, а именно горната граница за вала, долната граница за отвора. В случай на използване на гранични габарити, ние говорим за максималния размер на проверявания чрез габарит.

Терминът " непреодолим предел"прилага се за един от двата гранични размера, който съответства на минималното количество материал, а именно долната граница за вала, горната граница за отвора. В случай на използване на гранични габарити, ние говорим за проверения граничен размер по забранен габарит.

Отклонения в размерите и допуски.

отклонение -това е алгебричната разлика между размера (реален, граничен и т.н.) и съответния номинален размер.

Действително отклонение - това е алгебричната разлика между реалните и номиналните размери.

Максимално отклонение - това е алгебричната разлика между максималните и номиналните размери.

Препоръчително е да се разгледа класификацията на отклоненията според геометричните параметри, като се използва примерът за връзка между вал и отвор. Терминът "вал" се използва за обозначаване на външните (мъжки) елементи на части, терминът "дупка" се използва за обозначаване на вътрешни (мъжки) елементи на части. Термините „вал“ и „отвор“ се отнасят не само за цилиндрични части с кръгло напречно сечение, но и за елементи от части с други форми (например ограничени от две успоредни равнини - шпонкова връзка).

Граничните отклонения се делят на горни и долни. Горен -е алгебричната разлика между най-големия граничен и номиналния размер, долно отклонение -това е алгебричната разлика между най-малката граница и номиналните размери.

Ориз. 2.1. Полета на толерантност на отвора и вала при кацане с празнина (отклоненията на отвора са положителни, отклоненията на вала са отрицателни)

GOST 25346-89 приема следните символи: отклонение на горния отвор ES,вал - ес,отклонение на долния отвор EI,вал - ei.В таблиците на стандартите горните и долните отклонения са посочени в микрометри (μm), на чертежите - в милиметри (mm). Отклонения равни на нула не се посочват. На фиг. 2.1 дава примери за поставяне на отклонения в чертежите на части и връзки.

толерантност- това е разликата между най-големия и най-малкия граничен размер или абсолютната стойност на алгебричната разлика между горното и долното отклонение (виж Фиг. 2.1). Според GOST 25346-89 концепцията " одобрение на системата" -това е стандартен допуск (който и да е от допуските), установен от тази система от допуски и напасвания.

Нулева линия -това е линия, съответстваща на номиналния размер, от която се нанасят отклонения в размерите при графично изобразяване на допуски и напасвания. Когато нулевата линия е хоризонтална, положителните отклонения се отчитат от нея, а отрицателните отклонения се отлагат (виж фиг. 2.1).

Поле на толерантност -Това е поле, ограничено от горното и долното отклонение. Допустимото поле се определя от размера на толеранса и неговото положение спрямо номиналния размер. В графично представяне полето на толеранс е затворено между две линии, съответстващи на горните и долните отклонения спрямо нулевата линия (виж Фиг. 2.1).

За да опростите допустимите отклонения, можете изобразяват графично под формата на полета на толеранс(фиг. 2.1, b ). В този случай оста на продукта (на фиг. 2.1, b не е показано) винаги се намира под диаграмата.

Контролни въпроси

1. Какво е взаимозаменяемост?
2. Какъв е размерът?
3. Какви размери има според предназначението?
4. Номинални, действителни и пределни размери.
5. Какви отклонения има при размерите?
6. Какво е разрешително?