Pereosnastka.ru

Сопрягаемые детали. Рассматривая соединения деталей машин попарно, мы замечаем, что они в различных парах очень разнообразны по своему характеру. В некоторых случаях одна из деталей какой-либо пары во время работы машины остается неподвижной по отношению к другой детали этой же пары. В других случаях одна из деталей какой-либо пары совершает то или иное движение (например, вращательное, поступательное и т. д.) относительно другой парной с нею детали. Две детали, составляющие пару, подобную одной из только что рассмотренных, называются сопряженными.

Охватывающие и охватываемые детали. При сопряжении двух деталей одна из них как бы охватывает другую, поэтому первая из этих деталей (по отношению к другой) называется охватывающей, а вторая — охватываемой. Так, например, в сопряжении деталей вал и насаженная на него шестерня последняя является охватывающей деталью, а вал — охватываемой. В сопряжении вал и пригнанная к имеющемуся в нем пазу шпонка вал является охватывающей деталью, а шпонка — охватываемой. Формы сопрягаемых деталей весьма разнообразны и наименования их, точно соответствующие действительности, во многих случаях громоздки и неудобны для произношения и для записей. Поэтому условились во всех случаях охватывающую деталь (поверхность этой детали, участвующую в данном сопряжении) называть отверстием, а охватываемую деталь (поверхность, участвующую в данном сопряжении) — валом.

Понятие о посадке. Если бы при обработке сопряженных деталей (обеих или одной из них) либо при сборке машины не был учтен требуемый характер их сопряжения, то очевидно, что машина, собранная из таких деталей, оказалась бы не годной для работы.

Другими словами, непременным условием удовлетворительной работы всякой машины является правильный выбор и осуществление характера сопряжений ее деталей, или, как говорят, посадок.

Посадкой называется характер или тип сопряжения (или соединениях двух вставленных одна в другую деталей, обеспечивающий в той или иной степени прочность их соединения или свободу их относительного перемещения.

Посадки неподвижные и подвижные. Посадки, при которых должна быть обеспечена прочность соединения сопряженных деталей, называются неподвижными.

Соединения такого характера получаются в том случае, если до сборки сопряженных деталей диаметр вала несколько больше диаметра отверстия, в связи с чем после сборки деталей между ними возникает напряженное состояние.

Посадками для свободного движения, или (кратко) подвижными, называются такие, при которых предусматривается постоянное относительное движение сопряженных деталей во время их работы.

Возможность относительного движения этих деталей получается в том случае, если диаметр отверстия несколько больше диаметра вала.

Посадки, принятые в машиностроении. В нашем машиностроении установлен и применяется ряд посадок: от посадки, при которой вал вставляется в отверстие с большим напряжением, чем достигается высшая прочность соединения деталей, до посадки, при которой вал вращается в отверстии совершенно свободно.

В скобках указаны принятые сокращенные условные обозначения посадок.

Посадки указаны в приведенном перечне в известной последовательности: от наиболее жестко обеспечивающей неподвижность соединения деталей (посадка Гр) и кончая такой посадкой (посадка ТХ), при которой создается наиболее свободное относительное сопряжение деталей.

Посадки Г, Т, Н и П иногда называются переходными, так как при некоторых действительных размерах сопрягаемых деталей соединение их получается неподвижным, а при других размерах — подвижным.

Номинальные и действительные размеры. Размеры деталей машин устанавливаются конструктором, проектирующим данную машину (или деталь), который исходит из самых разнообразных требований. Именно эти размеры указываются на чертеже детали и называются номинальными.

Выше мы видели, что по ряду причин невозможно обработать какую-либо деталь так, чтобы размеры ее, получившиеся после обработки, точно совпали с номинальными.

Размеры, полученные после обработки, условились называть действительными. Таким образом, действительный размер детали есть тот размер, который установлен путем измерения.

Разность между действительным и номинальным размерами называется отклонением размера или просто отклонением.

Предельные размеры. Действительные размеры одинаковых деталей, даже при одном и том же способе их обработки, не получаются равными между собой, а колеблются в некоторых пределах.

Предельными называются те размеры, между которыми может колебаться действительный размер. Один из них называется наибольшим, другой—наименьшим предельным размером.

Требуемый характер сопряжения двух деталей создается, очевидно, лишь в том случае, если допустимые предельные размеры деталей установлены заранее опытным или расчетным путем и действительные размеры лежат между предельными.

В зависимости от характера посадки наибольший и наименьший предельные размеры вала могут быть больше или меньше его номинального размера. Точно так же наибольший и наименьший предельные размеры отверстия могут быть больше или меньше его номинального размера.

Кроме только что перечисленных соотношений предельных и номинальных размеров валов и отверстий, возможны и другие случаи.

На рис. 1 и 2 буквами 00 обозначена так называемая нулевая линия.. Она соответствует номинальному диаметру вала или отверстия и служит началом отсчета отклонений от номинального размера.

Отклонения. В связи с только что сказанным необходимо несколько подробнее остановиться на определении понятия отклонения, приведенном выше.

Разность между наибольшим предельным и номинальным размерами называется верхним отклонением.

Разность между наименьшим предельным и номинальным размерами называется нижним отклонением.

Верхние и нижние отклонения могут быть положительными, отрицательными и равными нулю.

Чтобы не смешивать положительные и отрицательные отклонения, принято перед числовой величиной отклонений ставить знак плюс (+), если отклонение положительное, и знак минус (—), если отклонение отрицательное.

Допуск на неточность обработки. Остановимся теперь на определении, отчетливое понимание которого необходимо для усвоения всего вопроса о допусках и посадках.

Допуском на неточность обработки (или, кратко, допуском) называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами.

Так, например, если наибольший предельный размер вала 65,040 мм, а наименьший 65,020 мм, то допуск в данном случае равен 65,040 — 65,020 = 0,020 мм.

На рис. 1 и 2 допуски на неточность обработки показаны жирными линиями, причем толщина этих линий, отвечающих величине допуска, взята несоразмерно большой (в сравнении с номинальными размерами) лишь для ясности рисунков.

Допуск на обработку колеблется, как правило, в пределах от нескольких десятых до нескольких тысячных долей миллиметра.

Величины отклонений и допусков в разных таблицах допусков и посадок выражаются не в долях миллиметров, как это сделано в приведенном выше примере, а в микронах. Микрон равен 0,001 мм и обозначается сокращенно мк.

Обозначения допусков на чертежах числовыми величинами отклонений. Допустимые отклонения размеров детали от номинальных указываются на чертежах числовыми отклонениями, которые проставляются с соответствующими знаками: положительные — со знаком (+), отрицательные — со знаком (—) вслед за данным размером. Отклонение, равное нулю, на чертеже не указывается. Верхнее и нижнее отклонения записываются одно под другим: верхнее — выше, нижнее — ниже. Примеры простановки отклонений на чертежах показаны на рис. 3.

Натяги и зазоры. Выше мы установили, что характер посадки зависит от соотношения действительных размеров сопрягаемых деталей, или, как говорят, от наличия натяга или зазора между данными деталями.

Натягом называется отрицательная разность между диаметром отверстия и диаметром вала до сборки, создающая после сборки неподвижное соединение.

При различных соотношениях предельных размеров вала и отверстия натяг называется наибольшим или наименьшим.

Зазором называется положительная разность между диаметрами отверстия и вала, создающая свододу их относительного движения.

В зависимости от соотношения предельных размеров отверстия и вала может быть определен наибольший и наименьший зазоры.

Системы допусков. Стандартами допусков и посадок в нашей промышленности установлены две системы допусков — система отверстия и система вала.

Система отверстия характеризуется тем, что в ней для всех посадок одной и той же степени точности (одного класса), отнесенных к одному и тому же номинальному диаметру, предельные размеры отверстия остаются постоянными. Осуществление различных посадок достигается за счет соответствующего изменения предельных размеров вала.

Схематическое изображение системы отверстия дано на рис. 5, а. Из этой фигуры видно, что при одном и том же номинальном размере (диаметре) и постоянном допуске основного отверстия могут быть получены разные посадки за счет изменения предельных размеров вала. В самом деле, вал даже наибольшего предельного диаметра свободно войдет в наименьшее отверстие. Соединив вал при наибольшем предельном его размере с наименьшим отверстием, мы получим зазор, равный нулю, но при других соотношениях диаметров отверстия и вала в этом сопряжении получается подвижная посадка. Посадки валов относятся к группе переходных, так как при одних значениях действительных размеров отверстий и валов будет иметь место зазор, а при других натяг. Вал при всех условиях войдет в отверстие с натягом, что всегда обеспечит неподвижную посадку.

Основное отверстие в системе отверстия обозначается сокращенно буквой А в отличие от обозначения второй (не основной) детали, входящей в сопряжение. Эта деталь, как отмечено выше, обозначается буквами соответствующей посадки.

Система вала характеризуется тем, что в ней для всех посадок одной и той же степени точности (одного класса), отнесенных к одному и тому же номинальному диаметру, предельные размеры вала остаются постоянными. Осуществление различных посадок достигается за счет соответствующего изменения предельных размеров отверстия.

Схематическое изображение системы вала дано на рис. 5, б, из которой видно, что при одном и том же номинальном размере (диаметре) и постоянном допуске основного вала могут быть получены различные посадки за счет изменения предельных размеров отверстия. Действительно, соединяя с данным валом отверстие, мы при всех условиях будем получать подвижную посадку. Подобную же посадку, но с возможным получением зазора, равного нулю, мы получим при сопряжении с данным валом отверстия. Соединения вала с отверстиями относятся к группе переходных посадок, а с отверстием — к неподвижной посадке.

Основной вал в системе вала обозначается сокращенно буквой В.

Сопоставление системы отверстия и системы вала. Области применения этих систем. Каждой из этих систем свойственны достоинства и недостатки, определяющие области их применения.

Существенным преимуществом системы отверстия в сравнении с системой вала является то, что обработка валов одного номинального размера, но с разными предельными диаметрами может быть выполнена одним режущим инструментом (резцом или шлифовальным кругом), в то время как в тех же условиях для обработки точных отверстий требуется столько режущих инструментов, сколько имеется отверстий. Таким образом, для обработки отверстий и валов при наличии посадок в системе отверстия для каждого номинального диаметра необходимо иметь, например, одну развертку и резец или шлифовальный круг, а для обработки тех же деталей, в системе вала требуется резец или шлифовальный круг и разверток.

Система отверстия имеет и другие преимущества по сравнению с системой вала, но тем не менее последняя все же применяется в ряде областей машиностроения, хотя значительно реже, чем система от-отверстия.

Например, система вала применяется при изготовлении некоторых текстильных машин. Одной из основных деталей текстильных машин является обычно длинный гладкий вал одного номинального размера по всей длине, на который насаживаются с разными посадками различные шкивы, муфты, шестерни и т. д. При применении системы отверстия эти валы должны быть ступенчатыми, что усложняет их изготовление.

Классы точности. В нашем машиностроении применяются следующие классы точности: 1,2-й, 2а, 3-й, За, 4, 5, 7, 8, 9-й; 6-й класс пока отсутствует.

1-й класс является самым точным. Он применяется сравнительно редко, так как обработка деталей по этому классу стоит очень дорого. Им пользуются иногда в точном машиностроении, когда-требуются полная взаимозаменяемость деталей и очень строгая определенность посадок, например, при изготовлении деталей шарикоподшипников.

2-й класс имеет значительно большее распространение и применяется, главным образом, в точном машиностроении и приборостроении, в станкостроении и моторостроении, частично при изготовлении текстильных машин и т. п. Этот класс является в нашем машиностроении основным.

3-й класс точности применяется в тех случаях, когда требования, предъявляемые к определенности посадок, не так велики, как во 2-м классе, но должен быть сохранен требуемый характер каждой посадки.

4-й класс точности применяется для деталей, между которыми допустимы сравнительно большие зазоры или натяги и которые обрабатываются с большими допусками.

5-й класс точности предназначается для посадок, к которым не предъявляются высокие требования определенности характера сопряжений. Кроме того, этот класс предусматривается для свободных размеров, т. е. относящихся к несопрягаемым поверхностям деталей машин.

7, 8 и 9-й классы применяются, главным образом, для свободных размеров, а также для деталей, изготовляемых горячей штамповкой и литьем.

В отдельных случаях нашей промышленностью (главным образом автотракторной) применяется класс 2а — промежуточный между 2 и 3-м классами, а также За — промежуточный между 3 и 4-м. Они введены в систему допусков позднее и поэтому имеют такие обозначения.

Эти обозначения приписываются справа, несколько ниже сокращенного обозначения основной детали системы.

Таким образом, А5 обозначает основное отверстие 5-го класса, В7 — основной вал 7-го класса, С3 — скользящую посадку 3-го класса, — глухую посадку 1-го класса и т. д.

2-й класс точности как основной обозначается только знаком посадки, а цифра, указывающая класс точности, не добавляется. Таким образом, буквы А и В обозначают основное отверстие и основной вал 2-го класса, буква Ш обозначает широкоходовую посадку 2-го класса, буква С — скользящую посадку этого же класса и т. д.

Сокращенные обозначения посадок и классов точности на чертежах проставляются сразу же за цифрой, указывающей размер, к которому относится данное обозначение.

Посадки в разных классах точности. 2-й класс является основным и в нем применяются все посадки, перечисленные на стр. 90. Сокращенные обозначения этих посадок указаны там же.

Число применяемых посадок в 1-м, 3-м и в других классах точности значительно меньше, чем во 2-м.

Сокращенные обозначения посадок указаны в скобках после их названий.

Пример чертежа вала с указанием посадки для некоторых его поверхностей приведен на рис. 6.

Практическое значение обработки деталей с обусловленными заранее предельными размерами. Изготовление деталей в таких условиях обеспечивает возможность их взаимозаменяемости.

Взаимозаменяемостью деталей называется такое их свойство, при наличии которого сборка станка, машины и пр. происходит без какой-либо пригонки или подбора их, причем посадка, требующаяся в каждом отдельном сопряжении, получается именно такой, какой она должна быть в данном сопряжении.

Необходимость пригонки отпадает благодаря тому, что действительные размеры деталей, поступающих в сборочный цех, находятся в пределах допуска, и детали не требуют дополнительной обработки. Выполнение характера посадки обеспечивается тем, что отклонения действительных размеров сопрягаемых деталей от номинальных, создающие характер посадки,обеспечиваются рабочим(или рабочими), обрабатывающим данные детали, а назначаются и указываются на чертеже детали конструктором, проектирующим машину, в состав которой входят эти детали.

Достоинства взаимозаменяемости деталей мы наблюдаем постоянно. Всем известно, что любая деталь велосипеда заменяется новой без какой-либо пригонки, каждая электрическая лампочка ввертывается в любой патрон и т. д. Все сельскохозяйственные машины, начиная с плугов и кончая тракторами и комбайнами, состоят из взаимозаменяемых деталей, так как только при этом условии возможна быстрая замена сломанных или износившихся деталей машин без пригонки даже в полевой обстановке.

Читать далее:

Общие понятия о базах и базировке деталей на токарных станках

• Основные направления модернизации токарных станков
• Применение группового метода обработки деталей
• Рационализация технологического процесса
• Уменьшение времени на управление станком
• Уменьшение времени на измерение детали