Основные термины, определения и обозначения

Понятие о взаимозаменяемости

Взаимозаменяемость – принцип конструирования и производства деталей, обеспечивающий качественную сборку или замену при ремонте независимо изготовленных деталей и узлов без дополнительной обработки и подбора с сохранением заданной работоспособности механизма.

Взаимозаменяемость позволяет упростить работу конструктора на стадии проектирования, повышает технологичность сборки, обеспечивает выпуск специализированных деталей и узлов при узкой специализации производства (изготовление крепежа, подшипников и т.д.). Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и узлов механизмов и упорядочения их производства в масштабах предприятия, отрасли, страны, группы стран существуют стандарты: СТП – предприятия, ОСТ – отраслевые, ГОСТ – государственные, МС – международные. Их соблюдение является обязательным на всех этапах конструирования, производства и эксплуатации изделий.

В данном разделе рассматривается только геометрическая взаимозаменяемость, т.е. взаимозаменяемость деталей по размерам, форме деталей, взаимному расположению осей и поверхностей и шероховатости поверхностей, соответствующая ГОСТ 25346-89.

Деталь – изделие, выполненное из одного материала без каких – либо сборочных операций.

Узел – изделие, выполненное из двух и более деталей, сопряженных между собой.

Размер – численное значение линейной величины в принятых единицах измерения (в технической механике линейные размеры – в мм, допуски размеров в мкм, допуски отклонений – в мм, угловые размеры здесь не рассматриваются).

Свободный размер – размер части детали, граничащей с окружающей средой.

Сопрягаемый размер – общий для двух деталей, входящих одна в другую (сопрягаемых между собой).

Вал – термин, применяемый для обозначения наружных (охватываемых) элементов деталей.

Отверстие – термин, применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов деталей.

Прочие линейные размеры – термин, применяемый для элементов третьего типа, например, длин уступов, глубин пазов, отверстий и т.д.

Действительный размер – размер, установленный измерением с допустимой погрешностью или с использованием вероятностных методов.

Номинальный размер – проставляемый на чертеже детали или соединения и служащий началом отсчета отклонений. Номинальные размеры получают из расчётов или принимают из конструктивных соображений. С целью ограничения номенклатуры режущих и мерительных инструментов, а также увязки между собой различных видов изделий номинальные размеры округляют до «нормальных линейных размеров» по ГОСТ 6636-69.

Исходными данными для регламентации нормальных линейных размеров (диаметров, длин и др.) являются предпочтительные числа, представляющие ряды геометрических прогрессий со знаменателями: ; ; и . Эти ряды обозначаются соответственно R_a5, R_a10, R_a20, R_a40.

Предпочтение отдаётся ряду с более крупной градацией (табл.1). Дополнительные размеры следует принимать лишь в технически обоснованных случаях. В табл.1 в качестве исходных представлены предпочтительные числа от 1 до 9,8, для получения чисел меньше 1 или больше 9,8 исходные числа умножают на 10^к, где к =1, 2 и т.д. Ни в коем случае не следует округлять размеры, полученные, например, в результате сборки (межосевые расстояния в редукторах, расчётные диаметры зубчатых колёс и др.)

Таблица 1

Нормальные линейные размеры

Ряды	Доп. размер	Ряды	Доп. Размер
Ra 5	Ra 10	Ra 20	Ra 40	Ra 5	Ra 10	Ra 20	Ra 40
1,0	1,0   1,2	1,0   1,1   1,2   1,4	1,0 1,05 1,1 1,15 1,2 1,3 1,4 1,5	1,25 1,35 1,45 1,55		3,2	3,2   3,6	3,2 3,4 3,6 3,8	3,3
4,0	4,0   5,0	4,0   5,0   5,6	4,0 4,2 4,5 4,8 5,0 5,3 5,6 6,0	4,1 4,4 4,6 4,9 5,2 5,5 5,8 6,2
1,6	1,6   2,0	1,6   1,8   2,0   2,2	1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,4	1,65 1,75 1,85 1,95 2,05 2,15 2,3
6,3	6,3   8,0	6,3   7,1   8,0   9,0	6,3 6,7 7,1 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5	6,5 7,0 7,3 7,8 8,2 8,8 9,2 9,8
2,5	2,5	2,5	2,5 2,6 2,8 3,0	2,7 2,9 3,1

При обработке деталей их действительные размеры не будут точно соответствовать номинальным из-за погрешностей, возникающих в процессе изготовления. Источниками погрешностей могут быть станок, режущий инструмент, деформация приспособлений и самой детали и т.д. Учитывая это, конструктор устанавливает два предельно допустимых размера – наибольший и наименьший, между которыми должен находиться или им равен действительный размер.

Предельное отклонение – алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения.

Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой отсчитываются отклонения.

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

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

Основное отклонение – ближайшее к нулевой линии.

Допуск – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним предельными отклонениями.

Поле допуска – поле на чертеже, ограниченное верхним и нижним отклонениями.

Посадка – характер соединения деталей, определяемый наличием в нём зазоров или натягов.

Зазор – положительная разность между действительными размерами отверстия и вала.

Натяг – положительная разность между действительными размерами вала и отверстия до сборки (в расчётах натяг может быть выражен как отрицательный зазор и наоборот).

В технической механике общепринятыми считаются следующие обозначения (см. также рис. 1):

1 – н.л. – нулевая линия;

2 – D, d – номинальные размеры отверстия и вала (здесь и дальше всё что относится к отверстию – обозначается прописной буквой, к валу – строчной);

3 – D_min, d_min – наименьший предельный размер;

4 – D_max, d_max – наибольший предельный размер;

5 – ES, es – верхнее отклонение;

6 – EI, ei – нижнее отклонение;

7 – IT – допуск (поле допуска обозначается одинаково для отверстия и вала);

8 – S – зазор соединения, S_max, S_min – максимальный и минимальный зазоры;

9 – N – натяг соединения, N_max, N_min – минимальный и максимальный натяги.

В соответствии с определениями имеем (см. также рис.1):

D_min =D+EI; d_min =d+ei; (1)

D_max =D+ES; d_max =d+es; (2)

IT= D_max – D_min=ES-EI; IT= d_max – d_min=es – ei. (3)

Допуск всегда положителен, а вот отклонения имеют знак и откладываются алгебраически.

Рис. 1

Дата добавления: 2014-10-17