Шероховатость поверхности

После любого вида механической обработки (обработки со снятием с поверхности части материала - стружки) на поверхности остаются следы от режущих кромок инструмента в виде периодических или хаотически расположенных неровностей. Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей поверхности относительно малой протяженности, выделенных на базовой длине. Шероховатость поверхности оценивается на базовой длине от средней линии профиля - базовой линии, совпадающей с номи­нальной поверхностью детали. Профиль шероховатой поверхности состоит из выступов и впадин. Выступ профиля - часть профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией профиля и направленная из тела изделия. Впадина профиля - часть профиля, соединяющая две со­седние точки пересечения его со средней линией профиля и направленная в тело изделия.

В технической документации назначаются требования по нескольким параметрам шероховатости (высота неровностей, шаг неровностей профиля, опорная длина профиля и др.), основными из которых являются высота неровностей профиля по 10-ти точкам - Rz и среднее арифметическое отклонений профиля - Ra.

Высота неровностей профиля Rz равна среднему от суммы высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины (формула а).

Среднее арифметическое отклонений профиля Ra равно среднему арифметическому абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины (формула б).

(а) (б)

Таблица П1.13 Минимальные требования к шероховатости поверхности (параметр Ra, мкм) в зависимости от допусков размера и формы

Допуск размера по квалитетам	Допуск формы в % от допуска размера	Номинальные размеры, мм	Допуск размера по квалитетам	Допуск формы в % от допуска размера	Номинальные размеры, мм
До 18	Св.18 до 50	Св. 50 до 120	Св. 120 до 500	До 18	Св.18 до 50	Св. 50 до 120	Св. 120 до 500
IT5	100 60 40	0,4 0,2 0,1	0,8 0,4 0,2	1,6 0,8 0,4	1,6 0,8 0,4	IT10	100, 60 40 25	3,2 1,6 0,8	6,3 3,2 1,6	6,3 3,2 1,6	6,3 6,3 3,2
IT6	100 60 40	0,8 0,4 0,2	1,6 0,8 0,4	1,6 0,8 0,4	3,2 1,6 0,8	IT11	100, 60 40 25	6,3 3,2 1,6	6,3 3,2 1,6	12,5 6,3 3,2	12,5 6,3 3,2
IT7	100 60 40	1,6 0,8 0,4	3,2 1,6 0,8	3,2 1,6 0,8	3,2 3,2 1,6	IT12 IT13	100, 60 40	12,5 6,3	12,5 6,3	25 12,5	25,0 12,5
IT8	100 60 40	1,6 0,8 0,4	3,2 1,6 0,8	3,2 3,2 1,6	3,2 3,2 1,6	IT14 IT15	100, 60 40	12,5 12,5	25,0 12,5	50 25	50 25
IT9	100, 60 40 25	3,2 1,6 0,8	3,2 3,2 1,6	6,3 3,2 1,6	6,3 6,3 3,2	IT16 IT17	100, 60 40	25 25	50 25	100 50	100 50

В документации предпочтительно использовать среднее арифметическое отклонение профиля Ra. Для заданного значения базовой длины нормативные параметры Ra и Rz связаны соотношением: Rz» 4Ra.

Шероховатость поверхностей связана с точностью изготовления изделия (детали). Чем выше точность обработки какого-либо размера детали (меньше номер квалитета - уже поле допуска), тем меньшую шероховатость должны иметь поверхности, ограничивающие этот размер. Минимальные требования к качеству обработки поверхностей в зависимости от допусков размера, ограниченного этими поверхностями представлены в табл. П1.13.

Таблица П1.14 Рекомендуемые параметры шероховатости поверхностей под установку подшипников качения.

Подшипники качения работают в сложных условиях, обусловленных

большими нагрузками, высокими частотами вращения колец, относительно малой поверхностью контакта с посадочной поверхностью. Поэтому к каче­ству поверхностей под посадку подшипников предъявляются более высокие требования по сравнению с другими поверхностями. Посадочные поверхности под подшипники и торцовые поверхности заплечиков высококачественно обрабатывают (алмазное точение, тонкая шлифовка) во избежание смятия и среза местных выступов в процессе запрессовки и эксплуатации подшипников. Рекомендуемые показатели чистоты обработки посадочных поверхностей под установку подшипников представлены в табл. П1.14.

Подшипник качения	Посадочные поверхности
Класс точности	Номинальный диаметр, мм	валов	отверстий корпуса	опорных торцов заплечика
Параметр шероховатости Ra, мк
	До 80 80-500	1,25 2,5	1,25 2,5	2,5 2,5
6 и 5	До 80 80-500	0,63 1,25	0,63 1,25	1,25 2,5
	До 80 80-500	0,32 0,63	0,63 1,25	1,25 2,5
	До 80 80-500	0,16 0,32	0,32 0,63	0,63 0,63

Таблица П1.15 Шероховатость Ra поверхности элементов шпоночных соединений (не более, мкм)

Квалитет размера	Номинальные размеры поверхности, мм
До 18	Св. 18 до 50	Св. 50 до 120	Св. 120 до 500
IT9	3,2	3,2	6,3	6,3
IT10	3,2	6,3	6,3	6,3
IT11	6,3	6,3	12,5	12,5
IT12, IT13	12,5	12,5
IT14, IT15	12,5

Шпоночные пазы на валах обычно выполняются методом фрезерования. Получить высокое качество рабочих поверхностей пазов при таком способе изготовления весьма затруднительно, поэтому требования к шероховатости поверхностей пазов несколько ниже по сравнению с другими поверхностями деталей. Рекомендации по выбору качества поверхностей шпоночных соединений представлены в табл. П1.15.

Рис. П1.7 Обозначение шероховатости на чертежах: а) вид механической обработки не устанавливается (предпочтительно); б) механическая обработка со снятием слоя материала; в) без механической обработки; г) поля для простановки параметров шероховатости и способа обработки поверхности; д) простановка размеров профиля.

В чертежах обозначение шероховатости (рис. П1.7) ставится либо на линии обозначающей номинальное положение обрабатываемой поверхности, либо на линии-выноске, проведенной от этой поверхности таким образом, что угол значка шероховатости всегда смотрит в сторону обрабатываемой поверхности. На зубчатых венцах колес, червяков и других элементах, изображаемых условно, знак шероховатости, относящийся к рабочей поверхности зубьев, ставится на линии обозначающей делительный цилиндр, делительный конус, на резьбовых элементах детали знак шероховатости ставится на номинальный диаметр (допускается простановка знака на размерную линию) и т.п.

é

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Система отверстия (Поля допусков предпочтительного применения выделены темным)

Таблица П2.1
Верхние отклонения основных отверстий (1-500 мм), мкм

Поле допуска

Отклонение

Номинальные размеры основных отверстий, мм

От 1 до 3

Св. 3 до 6

Св. 6 до 10

Св. 10 до 18

Св. 18 до 30

Св. 30 до 50

Св. 50 до 80

Св. 80 до 120

Св. 120 до 180

Св. 180 до 250

Св. 250 до 315

Св. 315 до 400

Св. 400 до 500

H5

+ES

H6

+ES

H7

+ES

H8

+ES

H9

+ES

H10

+ES

H11

+ES

H12

+ES

H13

+ES

H14

+ES

H15

+ES

H16

+ES

H17

+ES

Таблица П2.2
Скользящие посадки. Нижние отклонения (основных) валов (1-500 мм), мкм

Поле допуска

Отклонение

Номинальные размеры основных отверстий, мм

От 1 до 3

Св. 3 до 6

Св. 6 до 10

Св. 10 до 18

Св. 18 до 30

Св. 30 до 50

Св. 50 до 80

Св. 80 до 120

Св. 120 до 180

Св. 180 до 250

Св. 250 до 315

Св. 315 до 400

Св. 400 до 500

h5

-ei

h6

-ei

h7

-ei

h8

-ei

h9

-ei

h10

-ei

h11

-ei

h12

-ei

h13

-ei

h14

-ei

h15

-ei

h16

-ei

h17

-ei

Таблица П2.3
Посадки с зазором. Верхние и нижние отклонения валов (1-500 мм), мкм

Поле допуска	Отклонение	Номинальные размеры основных отверстий, мм
От 1 до 3	Св. 3 до 6	Св. 6 до 10	Св. 10 до 18	Св. 18 до 30	Св. 30 до 50	Св. 50 до 80	Св. 80 до 120	Св. 120 до 180	Св. 180 до 250	Св. 250 до 315	Св. 315 до 400	Св. 400 до 500
g4	-es -ei	2 5	4 8	5 9	6 11	7 13	9 16	10 18	12 22	14 26	15 29	17 33	18 36	20 40
g5	-es -ei	2 6	4 9	5 11	6 14	7 16	9 20	10 23	12 27	14 32	15 35	17 40	18 43	20 47
f6	-es -ei	6 12	10 18	13 22	16 27	20 33	25 41	30 49	36 58	43 68	50 79	56 88	62 98	68 108
g6	-es -ei	2 8	4 12	5 14	6 17	7 20	9 25	10 29	12 34	14 39	15 44	17 49	18 54	20 60
f7	-es -ei	6 16	10 22	13 28	16 34	20 41	25 50	30 60	36 71	43 83	50 96	56 108	62 119	68 131
e7	-es -ei	14 24	20 32	25 40	32 50	40 61	50 75	60 90	72 107	85 125	100 146	110 162	125 182	135 198
e8	-es -ei	14 28	20 38	25 47	32 59	40 73	50 89	60 106	72 126	85 148	100 172	110 191	125 214	135 232
d8	-es -ei	20 34	30 48	40 62	50 77	65 98	80 119	100 146	120 174	145 208	170 242	190 271	210 299	230 327
f8	-es -ei	6 20	10 28	13 35	16 43	20 53	25 64	30 76	36 90	43 106	50 122	56 137	62 151	68 165
f9	-es -ei	6 31	10 40	13 49	16 59	20 72	25 87	30 104	36 123	43 143	50 165	56 186	62 202	68 223
e9	-es -ei	14 39	20 50	25 61	32 75	40 92	50 112	60 134	72 159	85 185	100 215	110 240	125 265	135 290
d9	-es -ei	20 45	30 60	40 76	50 93	65 117	80 142	100 174	120 207	145 245	170 285	190 320	210 350	230 385
d10	-es -ei	20 60	30 78	40 98	50 120	65 149	80 180	100 220	120 260	145 305	170 355	190 400	210 440	230 480
d11	-es -ei	20 80	30 105	40 130	50 160	65 195	80 240	100 290	120 340	145 395	170 480	190 510	210 570	230 630

Таблица П2.4
Переходные посадки. Верхние и нижние отклонения валов (1-500 мм), мкм

Поле допуска	Отклонение	Номинальные размеры основных отверстий, мм
От 1 до 3	Св. 3 до 6	Св. 6 до 10	Св. 10 до 18	Св. 18 до 30	Св. 30 до 50	Св. 50 до 80	Св. 80 до 120	Св. 120 до 180	Св. 180 до 250	Св. 250 до 315	Св. 315 до 400	Св. 400 до 500
js4	+es -ei	1,5 1,5	2 2	2 2	2,5 2,5	3 3	3,5 3,5	4 4	5 5	6 6	7 7	8 8	9 9	10 10
js5	+es -ei	2 2	2,5 2,5	3 3	4 4	4,5 4,5	5,5 5,5	6,5 6,5	7,5 7,5	9 9	10 10	11,5 11,5	12,5 12,5	13,5 13,5
js6	+es -ei	3 3	4 4	4,5 4,5	5,5 5,5	6,5 6,5	8 8	9,5 9,5	11 11	12,5 12,5	14,5 14,5	16 16	18 18	20 20
js7	+es -ei	5 5	6 6	7 7	9 9	10 10	12 12	15 15	17 17	20 20	23 23	26 26	28 28	31 31
k4	+es +ei	3 0	5 1	5 1	6 1	8 2	9 2	10 2	13 3	15 3	18 4	20 4	22 4	25 5
m4	+es +ei	5 2	8 4	10 6	12 7	14 8	16 9	19 11	23 13	27 15	31 17	36 20	39 21	43 23
n4	+es +ei	7 4	12 8	14 10	17 12	21 15	24 17	28 20	33 23	39 27	45 31	50 34	55 37	60 40
k5	+es +ei	4 0	6 1	7 1	9 1	11 2	13 2	15 2	18 3	21 3	24 4	27 4	29 4	32 5
m5	+es +ei	6 2	9 4	12 6	15 7	17 8	20 9	24 11	28 13	33 15	37 17	43 20	46 21	50 23
n5	+es +ei	8 4	13 8	16 10	20 12	24 15	28 17	33 20	38 23	45 27	51 31	57 34	62 37	67 40
k6	+es +ei	6 0	9 1	10 1	12 1	15 2	18 2	21 2	25 3	28 3	33 4	36 4	40 4	45 5
m6	+es +ei	8 2	12 4	15 6	18 7	21 8	25 9	30 11	35 13	40 15	46 17	52 20	57 21	63 23
n6	+es +ei	10 4	16 8	19 10	23 12	28 15	33 17	39 20	45 23	52 27	60 31	66 34	73 37	80 40
k7	+es +ei	10 0	13 1	16 1	19 1	23 2	27 2	32 2	38 3	43 3	50 4	56 4	61 4	68 5
m7	+es +ei	--	16 4	21 6	25 7	29 8	34 9	41 11	48 13	55 15	63 17	72 20	78 21	86 23
n7	+es +ei	14 4	20 8	25 10	30 12	36 15	42 17	50 20	58 23	67 27	77 31	86 34	94 37	103 40

Таблица П2.5
Посадки с натягом. Верхние и нижние отклонения валов (1-500 мм), мкм

Поле допуска	Отклонение	Номинальные размеры основных отверстий, мм
От 1 до 3	Св. 3 до 6	Св. 6 до 10	Св. 10 до 14	Св. 14 до 18	Св. 18 до 24	Св. 24 до 30	Св. 30 до 40	Св. 40 до 50	Св. 50 до 65	Св. 65 до 80	Св. 80 до 100	Св. 100 до 120
p5	+es +ei	10 6	17 12	21 15	26 18	31 22	37 26	45 32	52 37
r5	+es +ei	14 10	20 15	25 19	31 23	37 28	45 34	54 41	56 43	66 51	69 54
s5	+es +ei	18 14	24 19	29 23	36 28	44 35	54 43	66 53	72 59	86 71	94 79
p6	+es +ei	12 6	20 12	24 15	29 18	35 22	42 26	51 32	59 37
r6	+es +ei	16 10	23 15	28 19	34 23	41 28	50 34	60 41	62 43	73 51	76 54
s6	+es +ei	20 14	27 19	32 23	39 28	48 35	59 43	72 53	78 59	93 71	101 79
t6	+es +ei	--	--	--	--	--	54 41	64 48	70 54	85 66	94 75	113 91	126 104
s7	+es +ei	24 14	31 19	38 23	46 28	56 35	68 43	83 53	89 59	106 71	114 79
u7	+es +ei	28 18	35 23	43 28	51 33	62 41	69 48	85 60	95 70	117 87	132 102	159 124	179 144
u8	+es +ei	32 18	41 23	50 28	60 33	74 41	81 48	99 60	109 70	133 87	148 102	178 124	198 144
x8	+es +ei	34 20	46 28	56 34	67 40	72 45	87 54	97 64	119 80	136 97	168 122	192 146	232 178	264 210
z8	+es +ei	40 26	53 35	64 42	77 50	87 60	106 73	121 88	151 112	175 125	210 150	225 165		280 210

Продолжение таблицы П2.5

Поле допуска	Отклонение	Номинальные размеры основных отверстий, мм
Св. 120 до 140	Св. 140 до 160	Св. 160 до 180	Св. 180 до 200	Св. 200 до 225	Св. 225 до 250	Св. 250 до 280	Св. 280 до 315	Св. 315 до 355	Св. 355 до 400	Св. 400 до 450	Св. 450 до 500
p5	+es +ei	61 43	70 50	79 56	87 62	95 68
r5	+es +ei	81 63	83 65	86 68	97 77	100 80	104 84	117 94	121 98	133 108	139 114	153 126	159 132
s5	+es +ei	110 92	118 100	126 108	142 122	150 130	160 140	181 158	193 170	215 190	233 208	259 232	279 252
p6	+es +ei	68 43	79 50	88 56	98 62	108 68
r6	+es +ei	88 63	90 65	93 68	106 77	109 80	113 84	126 94	130 98	144 108	150 114	166 126	172 132
s6	+es +ei	117 92	125 100	133 108	151 122	159 130	169 140	190 158	202 170	226 190	244 208	272 232	292 252
t6	+es +ei	147 122	159 134	171 146	195 166	209 180	225 196	250 218	272 240	304 268	330 294	370 330	400 360
s7	+es +ei	132 92	140 100	148 108	168 122	176 130	186 140	210 158	222 170	247 190	265 208	295 232	315 252
u7	+es +ei	210 170	230 190	250 210	282 236	304 258	330 284	367 315	402 350	447 390	492 435	553 490	603 540
u8	+es +ei	233 170	253 190	273 210	308 236	330 258	356 284	396 315	431 350	479 390	524 435	587 490	637 540
x8	+es +ei	311 248	343 280	373 310	422 350	457 385	497 425	556 475	606 525	679 590	749 660	837 740	917 820
z8	+es +ei	428 365	478 415	528 465	592 520	647 575	712 640	791 710	871 790	989 900	1089 1000	1197 1100	1347 1250

é

* Здесь и далее всем параметрам ведущего зубчатого колеса приписывают индекс «1», ведомого – «2».

[2] Основные свойства эвольвенты и эвольвентного зацепления представлены в курсе теории механизмов и машин (см., например, Теория механизмов и механика машин: Учеб. для втузов/ К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова. - 2-е изд., перераб и доп.- М.: Высш. шк., 1998.- 496 с.).

[3] Применение трехвитковых червяков (z₁ = 3) стандартами не предусматривается.

[4] Кратность простого планетарного ряда равна передаточному числу обращённой передачи - передачи от солнечной шестерни эпициклу при заторможенном водиле.

** Передаточное отношение в отличие от передаточного числа характеризует не только отношение между входной и выходной угловыми скоростями в передаче, но и совпадение (знак «+») или несовпадение (знак «-») их направления.

[5] Подстрочный индекс в обозначении долговечности указывает допустимый процент выхода из строя в партии подшипников при их работе в течение срока долговечности.

[6] Податливость - способность деформироваться, свойство противоположное жёсткости, в системе СИ его размерность м/Н

[7] Большинство материалов на сжатие имеет более высокую прочность по сравнению с прочностью на срез.

Дата добавления: 2014-01-20