Точность в машиностроении: Учебное пособие

О. В. Мартыненко

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

О. В. Мартыненко

Точность в машиностроении Учебное пособие

РПК «Политехник» Волгоград 2005

УДК. 621.753. 1(075) М 29 Рецензенты: Н. Я. Смольников, Н. П. Хромов Мартыненко О. В. Точность в машиностроении: Учеб. пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 2005. – 59 с. ISBN 5 – 230 – 04555 – 8

Содержит основные понятия и задания для самостоятельной работы студентов по отдельным разделам курса «Метрология, стандартизация и сертификация». Рассматриваются вопросы последовательной связи требований, предъявляемых к изделиям, и возможности достижения при обработке заданной точности размеров, формы, расположения и шероховатости поверхностей. Рассматривается возможность использования измерительного инструмента при назначении, выборе и расчете допусков и посадок. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» специальности 151001 «Технология машиностроения» и специальности 1201 «Технология машиностроения». Ил. 15. Табл. 12. Библиогр.: 11 назв. Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета

ISBN 5 – 230 – 04555 – 8 ©

Волгоградский государственный технический университет, 2005

Ольга Владимировна Мартыненко

ТОЧНОСТЬ В МАШИНОСТРОЕНИИ Учебное пособие

Редакторы Попова Л. В., Пчелинцева М. А. Темплан 2005 г., поз. № 22. Лицензия ИД № 04790 от 18.05.2001 Подписано в печать 28. 09. 2005 г. Формат 60×84 1/16. Бумага потребительская. Гарнитура ”Times“. Усл. печ.л. 3,69. Усл. авт. л.3,5. Тираж 100 экз. Заказ Волгоградский государственный технический университет. 400131 Волгоград, просп. им. В.И. Ленина, 28. РПК «Политехник» Волгоградского государственного технического университета 400131 Волгоград, ул. Советская, 35.

Введение Переход России к рыночной экономике определил новые условия для деятельности отечественных предприятий. Рост машиностроения может быть осуществлен за счет интенсификации производства на основе широкого использования достижений науки и техники, применения прогрессивных и новейших технологий, создания новой техники высокой точности, достоверности и единства измерений. Данное учебное пособие позволяет оперативно получать и выполнять самостоятельные задания на практических занятиях по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация», содержит пример выполнения аналогичного задания. Выполнение самостоятельных заданий, приведенных в пособии, должно способствовать лучшему усвоению теоретических основ предмета и приобретению навыков в использовании справочных материалов по допускам и посадкам. Номер варианта задания соответствует порядковому номеру фамилии студента в журнале преподавателя, ведущего курс.

1.

ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ В соединении двух деталей, входящих одна в другую, различают охватывающую и охватываемую поверхности. Охватывающая поверхность носит общее название «отверстие», а охватываемая – «вал». Разность между охватывающим и охватываемым размерами определяет характер соединения, или посадку, т. е. большую или меньшую свободу их относительно перемещения или прочность их неподвижного соединения. Единая система допусков и посадок (ЕСДП) разработана на основе соответствующей системы Международной организации по стандартизации (ИСО). Система допусков и посадок для гладких соединений определяется двумя стандартами. ГОСТ 2524 – 82 устанавливает понятия и терминологию о размерах, отклонениях, допусках и посадках. ГОСТ 25347 – 82 устанавливает поля допусков и рекомендуемые посадки, являющиеся ограничением из общей совокупности полей допусков и посадок, предусмотренных системой ИСО. Студенты должны усвоить термины, определения и условные обозначения отклонений, допусков и посадок по ГОСТ 25346 – 82. Понятие системы. Системой допусков и посадок называют совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований, оформленных в виде стандартов. Она предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений изделий машиностроения. Действительный размер – размер детали, установленный измерением с допускаемой погрешностью. Отверстия обозначаются D1, D2, …, валы – d1, d2, … Номинальный размер D – размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений. Номинальный размер определяется расчетом на прочность с последующим округлением в большую сторону по ГОСТ 8032 – 76 «Номинальные линейные размеры». Предельные размеры (наибольший и наименьший) – два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали: Dmax, Dmin – для отверстия, dmax, dmin – для вала. Предельные отклонения (верхнее и нижнее) – алгебраическая разность между наибольшими или наименьшими предельными и номиналь-

ными размерами. Отклонение является положительным, если предельный размер больше номинального, и отрицательным, если предельный размер меньше номинального. Для отверстия: верхнее отклонение ES = Dmax – D; нижнее отклонение EI = Dmin – D. Для вала: верхнее отклонение es = dmax – D; нижнее отклонение ei = dmin – D. В соответствии с ГОСТ 2.207 – 68 предельные отклонения размеров обозначают непосредственно после номинального размера. При записи предельных отклонений числовыми значениями, верхнее отклонение помещают выше линии высоты шрифта номинального размера, а нижнее – −0 , 009

+0 , 008

+0 , 037

ниже, например: 15 −0 , 020 , 19 −0, 005 , 30 +0, 028 . Предельные отклонения, равные нулю, не указывают, напри+0 , 011 . , 15 мер: 15 −0 , 011

Допуск – разность между наибольшими и наименьшими предельными размерами, или абсолютная величина алгебраической разности между верхними и нижними отклонениями. Допуск обозначается буквой Т, проставляемой перед обозначением размера параметра, например: ТD = Dmax – Dmin или TD = ES – EI; Тd = dmax – dmin или Td = es – ei, где ТD – допуск размера отверстия; Тd – допуск размера вала. Допуск всегда положителен и определяет точность изготовления детали. −0 , 016

Пример подсчета допуска для вала Ø 15 −0, 034 . Вычисляем предельные размеры вала: dmax = D + es = 15 + (- 0,016) = 14,984 мм; dmin = D + ei = 15 + (-0,034) = 14,966 мм. Определяем допуск вала: Td = dmax - dmin = 14,984 – 14,966 = 0,018 мм. Td = es - ei = (- 0,016) – (- 0,034) = - 0,016 + 0,034 = 0,018 мм. Основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю, т. е. es = 0. Основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю, т. е. EI = 0. Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Оно заключается между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям в определенном масштабе. Поле допуска опреде-

ляется величиной допуска и его положением относительно нулевой линии. Нулевая линия соответствует номинальному размеру, от которого откладываются отклонения размеров при их графическом изображении. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз. На рис. 1 дано графическое изображение полей допусков отверстия −0 , 016

+0 , 024 Ø 17 +0 , 006 и Ø 17 −0, 034 вала. При графическом изображении на схеме

следует указать величины отклонений и их знаки, размеры в микрометрах (мкм) или мм. +0,024 ES

TD Нулевая линия

-0,016

es

EI

+0,006

ei

-0,034

dmax = 16,984

Td dmin = 16,966

Dmin = 17,006

D= 17(номинальный размер)

Dmax = 17,024

0

+ −

Рис. 1. Графическое изображение полей допусков отверстия +0 , 024

Ø 17 +0, 006

и вала

−0 , 016

Ø 17 −0, 034

Зазор S – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает возможность свободного перемещения соединяемых деталей. Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг обеспечивает взаимную неподвижность деталей после их сборки. Типы посадок. В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадка может быть с зазором, с натягом или переходная (рис. 2). Посадка с зазором – посадка, при которой гарантируется зазор в соединении (поле допуска отверстия расположено выше поля допуска вала или нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля

0

TD

+ −

Td

TD

Nmax

Nmin=0

Td

Td

Nmin

Td

TD Smax

Smin=0

TD

Smin

допуска вала). Посадки с зазором назначаются для подвижных соединений.

Номинальный размер

а) посадка с зазором б) посадка с натягом

Td TD

Td Td Номинальный размер

TD

Smax

0+−

TD

Nmax

Td

TD в) переходные посадки Рис. 2. Типы посадок

Посадка с натягом – посадка, при которой гарантируется натяг в соединении (поле допуска отверстия расположено ниже поля допуска вала или верхняя граница поля допуска отверстия совпадает с нижней границей поля допуска вала). Посадки с натягом назначаются для неразъемных соединений. Переходная посадка – посадка, при которой в соединении могут получиться как натяг, так и зазор (поля допусков отверстия и вала частично или полностью перекрываются). Натяг получается при наибольшем предельном размере вала и наименьшем предельном размере отверстия, а в случае наибольшего предельного размера отверстия и наименьшего предельного размера вала получается зазор. Переходные посадки назначаются для неподвижных соединений, подвергающихся периодической разборке. Градация точности гладких цилиндрических соединений вводится для нормирования различных уровней точности размеров, определяемых величиной допуска по формуле ITn = ai , где i – эталон сравнения точности (единица допуска), зависящий от номинала D; а – коэффициент, равный числу единиц допуска и независя-

щий от номинала; через него проводится градация допусков; ITn – допуск п – го квалитета. В системе ИСО приняты следующие единицы допусков для размеров до 500 мм:

i = 0,453 D + 0,001D ; для размеров свыше 500 до 3150 мм

I = 0,004 D + 2,1 ,

где D – среднее геометрическое крайних размеров каждого интервала, мм; i и I – в мкм. Для размеров до 500 мм в системе ИСО по величине допуска установлено 19 квалитетов: 01; 0; 1; 2; …; 17;. для размеров 500–3150 мм установлено 18 квалитетов (в порядке понижения точности). Квалитет – совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Допуски системы ИСО обозначаются: IT01; IT0…IT17. 1.1. Основные отклонения для образования посадок Для образования посадок с различными зазорами и натягами предусмотрено по 27 вариантов основных отклонений валов и отверстий. Основное отклонение – это одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии. В системе ИСО таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии. Основные отклонения отверстий обозначаются прописными буквами латинского алфавита (А, В, С, …, ZC), валов – строчными буквами (а, в, с, …, zC).

Рис. 3. Расположение полей допусков отверстий и валов в системе ЕСДП

Основные отклонения отверстий построены т. о., чтобы обеспечить образование посадок в системе вала аналогично посадкам в системе отверстия. Они равны по величине и противоположны по знаку основным отклонениям вала, обозначаемым той же буквой. Общее правило определения основных отверстий выражается так: EI = - es для А – Н; ES = - ei для J – ZC. Из этого правила сделано исключение для отклонений отверстий J, K, M и N с допуском до IT8 включительно и отклонения Р…ZC до IT7 включительно для размеров свыше 3 мм. Для этих отклонений установлено, что ES = - ei + Δ, где Δ = ITn – ITn – 1 – разность между допуском рассматриваемого квалитета и допуском ближайшего более точного квалитета. Обратите внимание, что величина основного отклонения от квалитета не зависит. Следовательно, для отверстий от А до Н основное отклонение (нижнее) EI постоянно для всех квалитетов, а верхнее отклонение ES = EI + ITn, для отверстий от К до ZC основное отклонение (верхнее) ES постоянно, а нижнее отклонение EI = ES + ITn . Для валов от а до h основное отклонение (верхнее) es постоянно для всех квалитетов, нижнее отклонение ei = es + ITn , а для валов от К до ZC основное отклонение ei, верхнее отклонение es = ei + ITn. Поле допуска образуется сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. В соответствии с этим правилом поле допуска обозначают буквой основного отклонения и номером

квалитета, например, для вала h6, d11, f9; для отверстия Н6, D11, F9. Для обозначения посадок система ЕСДП разрешает выбирать любые комбинации полей допусков соединяемых деталей. Но, учитывая опыт промышленности, стандарт ГОСТ 25347 – 82 устанавливает ряд рекомендуемых и предпочтительных посадок. Такое выделение полей допусков способствует сокращению номенклатуры измерительного и режущего инструментов и их производства, повышению уровня унификации изделий, создает благоприятные условия для организации централизованного производства. Посадки в системах отверстия и вала. Посадки, образуемые из различных полей допусков валов и из полей допусков отверстия Н2, Н3…Н13, называются посадками в системе отверстия. Т. о., в системе отверстия предельные размеры отверстия зависят от номинального размера и квалитета. Характер посадки изменяется только от предельных отклонений валов, которые зависят и от номинального размера, и от их расположения относительно нулевой линии. Посадки, образуемые из различных полей допусков отверстий и из полей допусков вала h2, h3…h13, называются посадками в системе вала. В системе вала, наоборот, от посадки не зависят предельные отклонения вала, но зависят предельные отклонения отверстия. Применение системы отверстия предпочтительнее, чем системы вала, если это конструктивно возможно, т. к. требует значительно меньшее количество специального измерительного и режущего инструмента. 1.2. Обозначение посадок и отклонений на чертежах На чертежах деталей в соответствии с системой ЕСДП сопрягаемые размеры могут быть указаны как буквенными (условными), так и числовыми или смешанными обозначениями, например: Условное…40Н8 – отверстие; 40е8 – вал. Числовое…40+0,039 – отверстие; 40 −−00,,050 – вал. 089 Смешанное…40Н8(+0,039) – отверстие; 40е8( −−00,,050 ) – вал. 089 Предпочтение следует отдать третьему способу. На сборочных чертежах в местах соединений должна указываться посадка, которая обозначается рядом с номинальным размером в виде дроби. В числителе проставляется отклонение отверстия, а в знаменателе – вала, причем обозначения отверстия и вала могут быть даны любым из трех указанных обозначений. Примеры простановки допусков и посадок на чертежах приведены на рис. 4.

Ø35g5

Ø35Н6

Ø35Н6/g5

или

или

или − 0 , 009 − 0 , 020

Ø 35

Ø35+0,016

Ø35

( +0, 016 )

(

−0, 009 −0, 020

)

или

(

Ø35 g 5

или

или −0 , 009 − 0 , 020

)

Ø35 H 6

(

+0 , 016

)

Ø35

( g 5(

H6

+0 , 016

− 0 , 009 − 0 , 020

) )

Рис. 4. Примеры простановок допусков и посадок на чертежах

1.3. Задание № 1 1.3.1. Контрольные вопросы Вариант 1 А. Почему в ЕСДП для практического применения отобрано ограниченное число полей допусков? Б. Какие поля допусков применяют для образования посадок с зазорами, натягами, переходных? Вариант 2 А. Принцип построения графического изображения размеров и отклонений. Что означает нулевая линия? Как поле допуска изображается графически? Б. Какие элементы детали называют отверстием и валом (привести примеры эскизами)? Вариант 3 А. Что такое допуск и какая связь с точностью изготовления и экономикой производства? Б. Что такое нижнее и верхнее предельные отклонения, какое отклонение называется основным? Вариант 4 А. Что характеризуют единицы допуска и как их вычисляют? Б. Почему система отверстия является предпочтительной? В каких случаях применяют систему вала? Вариант 5 А. Как находят численные значения допусков в квалитетах с IT01 до IT17?

Б. Правила указания на чертежах условных обозначений полей допусков и предельных отклонений. Вариант 6 А. Принцип построения системы допусков и посадок. Б. В какой зависимости находятся точность размеров и стоимость обработки деталей? Необходимо ли всегда стремиться к наивысшей точности изготовления? Вариант 7 А. Что называют квалитетом и как вычисляют допуски для различных квалитетов? Б. Определение понятия «посадка» в системе отверстия и в системе вала. Какая система предпочтительнее? Вариант 8 А. В какой размерности указывают отклонения и допуски на чертежах и в справочниках? Б. Как вычисляют предельные зазоры и предельные натяги? Вариант 9 А. Перечислите случаи применения посадок в системе вала. Б. Что такое предельное отклонение размеров с неуказанными допусками, какие ряды точности для них существуют и какие применяются поля допусков? Вариант 10 А. Какие поля допусков ЕСДП имеют наибольшие по абсолютной величине основные отклонения, и в каких случаях их применяют? Б. Какие установлены группы посадок в системе ЕСДП, как они образуются? Вариант 11 А. Как определить по условному обозначению, к какой системе (отверстия или вала) относится посадка? Б. Расшифруйте следующие обозначения: N7; S6; Smin; Nmax; H 7 ; F 8 . h6 h7 Вариант 12 А. Почему взаимозаменяемость является важнейшим принципом выпуска машиностроительной продукции? Б. Какие размеры называют номинальными, как их определяют? Вариант 13 А. Что называют нулевой линией и полем допуска? Б. Что такое натяг, назовите виды натягов. Вариант 14 А. Что называют допуском? Формулы для его вычисления.

Б. Назовите три группы посадок. Для каких соединений их применяют? Вариант 15 А. За счет чего образуется натяг и осуществляется сборка валов и отверстий с натягом? Б. Из каких полей допусков образуется посадка, имеющая Smin = 0? Начертите схему полей допусков этой посадки. Вариант 16 А. Чем характеризуются посадки с зазором, натягом, переходные? Б. Что такое посадки в системе отверстия и в системе вала? Вариант 17 А. Графический способ изображения полей допусков через предельные размеры. Б. Основные отклонения, их характеристики, обозначения. Вариант 18 А. Основные особенности ЕСДП. Какой диапазон размеров она охватывает? Б. Какими общими положениями руководствуются при выборе квалитетов? Вариант 19 А. Расшифруйте следующие условные обозначения: IT6; T; TD; Td; IT; g7; P9. Б. В каких посадках системы отверстия и системы вала один предельный размер равен номинальному размеру соединения, а одно из предельных отклонений равно допуску? Вариант 20 А. Какие размеры называют действительными? От чего зависят и в каких пределах должны находиться их числовые значения? Б. Пример обозначения посадок по ЕСДП (краткое и смешанное). Вариант 21 А. Что такое размер (действительный, предельный, номинальный)? Б. Что такое отклонения (нижнее и верхнее)? Какое отклонение называют основным? Вариант 22 А. Типы взаимозаменяемости, условия их применения. Б. Что называют квалитетом и посадкой. Какими параметрами они характеризуются? Вариант 23 А. Какой вид взаимозаменяемости является наиболее предпочтительным? Поясните его суть.

Б. Основные особенности и условия применения посадок с зазором, натягом и переходных. Вариант 24 А. Что называют квалитетом ЕСДП и как их обозначают? Б. Какие размеры называют размерами с неуказанными допусками? Его правила обозначения отклонений этих размеров на чертежах. Вариант 25 А. Графический способ изображения полей допусков через предельные отклонения. Б. Что называют зазором, перечислите виды зазоров. Вариант 26 А. Правила обозначения допусков и предельных отклонений на чертежах. Может ли допуск равняться нулю или быть отрицательным? Б. Что называют системой допусков и посадок, раскройте её содержание и назначение. Вариант 27 А. Роль взаимозаменяемости при проектировании, изготовлении и эксплуатации изделий. Б. Что такое интервалы размеров и зачем они даются? Вариант 28 А. Основные признаки системы допусков и посадок. Б. Что такое нормальная температура в системе ЕСДП? 1.3.2. Варианты практических заданий Для заданных соединений выбрать предельные отклонения; подсчитать предельные размеры; найти допуск отверстия и вала; построить схему расположения полей допусков заданной посадки; определить тип посадки и вычислить предельные зазоры или натяги; определить систему, в которой выполнена посадка; определить основное отклонение отверстий и вала. Таблица 1 Варианты задания 1.

2.

3.

4.

5.

H9 ø 20 d9

N8 ø 45 h7

H8 ø70 d8

H8 ø6 k7

H 11 ø160 d11

7.

8.

9.

10.

11.

ø80

H8 e8 13.

ø90

E9 h8

14.

ø70

H7 s6 15.

ø70

H8 u8 16.

ø 40

H7 r6 17.

H8 ø63 f9

H 11 ø30 a11

F8 ø120 h7

H7 ø 45 n6

D9 ø10 h9

19.

20.

21.

22.

23.

6.

ø70

H7 s6

12.

ø 280

K7 n6

18.

ø180

E9 h8

24.

ø90

H8 f8

25.

ø80

D9 h8

ø 220

H7 n6

26.

ø 20

H7 g6

ø6

H7 js 6

27.

ø100

H9 d9

ø30

H8 f7

ø36

F8 h6

ø140

H9 h9

28.

ø60

H9 e9

2. Калибры для гладких цилиндрических деталей Калибры являются одним из основных средств контроля деталей. Их используют для ручного контроля и широко применяют в автоматических средствах контроля деталей. По назначению калибры делят на две основные группы: рабочие калибры – проходные – Р – ПР и непроходные – Р – НЕ; контрольные калибры – К – РП, К – НЕ, К – И. Рабочие калибры ПР и НЕ предназначены для контроля изделий в процессе их изготовления. Этими калибрами пользуются рабочие и контролеры ОТК завода-изготовителя. Рабочие калибры называют предельными, т. к. их размеры соответствуют предельным размерам контролируемых деталей. Предельные калибры позволяют определить, находятся ли действительные размеры деталей в пределах допуска. Деталь считают годной, если она проходит в проходной калибр и не проходит в непроходной калибр. Предельными калибрами проверяют годность деталей с допуском от IT7 до IT17. Исполнительные размеры калибров определяют по формулам ГОСТ 24853- 51. Для определения этих размеров на чертеже скобы проставляют наименьший предельный размер с положительными отклонениями; для пробки и контрольного калибра – их наибольший размер с отрицательными отклонениями. ГОСТ 24853-81 также устанавливает следующие допуски на изготовление гладких калибров: Н – рабочих калибров (пробок) для отверстий; Н1 – калибров (скоб) для валов; Нр – контрольных калибров для скоб (рис. 5). Для всех проходных калибров поля допусков Н (Нs) и Н1 сдвинуты внутрь поля допуска изделия на величину z для пробки и z1 для скобы. Y и Y1 – границы износа калибров.

а)

Рис. 5. Схема расположения полей допусков калибров: а – для отверстия, б – для вала

2.1. Задание № 2 Для контроля заданной поверхности детали студент должен спроектировать калибр-пробку и калибр-скобу с вычерчиванием эскизов. На эскизе калибров проставить исполнительные размеры проходной и непроходной сторон, изобразить схему расположения полей допусков деталей и калибра. Допуски на калибры приведены в ГОСТ 2485-81. 2.1.1. Варианты заданий Таблица 2 Задание на проектирование калибров 1.

2.

E9 ø100 h9 5.

ø90

3.

E8 ø100 h8 6.

E9 h9

9.

E9 ø80 h9

ø90

4.

G7 ø100 h8 7.

E8 h8

10.

E8 ø80 h8

ø90

ø100

H8 h8

8.

G7 h8

11.

G7 ø80 h8

ø90

H8 h8

12.

ø80

H8 h8

13.

ø120

14.

E9 h9

17.

E8 h8

18.

E9 ø150 h9 21.

ø160

ø120

15.

ø160

G7 h8

19.

E8 ø150 h8 22.

E9 h9

ø120

16.

ø160

H8 h8

20.

G7 ø150 h8 23.

E8 h8

ø120

ø150

H8 h8

24.

G7 h8

ø160

H8 h8

2.1.2. Пример выполнения задания по проектированию калибров Калибр-пробка Необходимо определить размеры калибров-пробок для отверстия Д = 60 Н7. По ГОСТ 25347-82 находим предельные размеры изделия Dmax = 60,030 мм, Dmin = 60 мм. По табл. 2 ГОСТ 24853-81 для квалитета 7 и интервала размеров 50-80 находим данные для расчета размеров калибров (мкм): Н = 5; z = 4; Y = 3.

Рис. 6. Схема расположения полей допусков калибр-пробки

1) Наибольший размер проходного нового калибра-пробки ПРmax = Dmin + z +Н/2 = 60+0,004 + 0,005/2= 60,0065 мм. Размер калибра ПР, проставляемый на чертеже, 60,0065– 0,005. ПРmin = ПРmax – Н = 60,0065 – 0,005 = 60,0015 мм. Исполнительные размеры: наибольший 60,0065 мм, наименьший 60,0015 мм. Наименьший размер изношенного проходного калибра-пробки ПРизн = Dmin – Y = 60 – 0,003 = 59,997 мм. Если калибр ПР имеет указанный размер, его нужно изъять из эксплуатации. 2) Наибольший размер непроходного нового калибра-пробки НЕmax = Dmax + Н/2 = 60,03 + 0,005/2 = 60,0325 мм. Размер калибра НЕ, проставляемый на чертеже, 60,0325 – 0,005 Наименьший размер = 60,0275 мм.

Калибр-скоба Необходимо определить размеры калибров-скоб для вала d = 60 h6. По ГОСТ 24853-81 находим данные для расчета размеров калибров: Н1 = 5; Z1 = 4; Y1 = 3; Нр = 2.

Рис. 7. Схема расположения полей допусков калибр-скобы

1) Найдем наименьший размер проходного нового калибра-скобы ПРmin = dmax – Z1 – Н1/2 = 60 – 0,004 – 0,005/2= 59,9935 мм. Размер калибра ПР, проставляемый на чертеже, 59,9935+0.005 – min размер, 59,9985 – max размер. Прmax = dmax – Z1 + Н1/2 = 59,9985; ПРmax = 59,9935 + 0,005 = 59,9985 мм. 2) Вычислим наименьший размер изношенного проходного калибра скобы: ПРизн = dmax + Y1 = 60 + 0,003 = 60,003 мм. Наименьший размер непроходного нового калибра-скобы НЕmin = dmin – H1/2 = 59,981 – 0,005/2 = 59,9785 мм. Размер калибра НЕ, проставляемый на чертеже, 59,9785+0,005 мм. Наибольший размер = 59,9835 мм. Необходимо выполнить эскизы пробки и скобы с указанием рассчитанных исполнительных размеров калибров с допусками.

Таблица 3 Допуски (в мкм) гладких рабочих калибров с размерами до 500мм (ГОСТ 24853-81) Квалитет 7

8

9

10

11

10

Св. 30 до 50

Обозначения z; Y; H; z; Y; H H1 z; Y; H H1 z; Y; H H1 z; Y;

z1 Y1 H1 z1 Y1 z1 Y1 z1 Y1 z1 Y1

H H1 z; Y; H H1

z1 Y1

3; 3 4 6 5 4 7 11 0 4 7 11 0 4 7 22 0 11 11 22 0 11 11

Св. 50 до 80 5

4 3 5 7 5 5 8 13 0 5 8 13 0 5 8 25 0 13 13 25 0 13 13

Св. 80 до 120 5 4 6 8 6 6 10 15 0 6 10 15 0 6 10 28 0 15 15 28 0 15 15

Св. 120 до 180 6 4 8 9 6 8 12 18 0 8 12 18 0 8 12 32 0 18 18 32 0 18 18

3. Расчет размерных цепей Размерные цепи отражают объективные размерные связи в конструкции машины, в технологических процессах изготовления ее деталей и сборки, при измерении. Размерной цепью называется совокупность размеров, непосредственно участвующих в решении поставленной задачи и образующих замкнутый контур. Размерная цепь для одной детали называется детальной, а для сборочной единицы – сборочной. Размеры, образующие размерную цепь, называются звеньями размерной цепи. Звенья обозначаются прописными буквами русского или строчными буквами греческого алфавита с индексом. Графическое изображение размерной цепи называют схемой размерной цепи. Звенья размерных цепей бывают замыкающими и составляющими. Замыкающее звено – звено размерной цепи, являющееся исходным при постановке задачи или получающееся последним в результате ее решения. Составляющее звено – звено размерной цепи, функционально связанное с замыкающими звеньями. По характеру воздействия на замыкающее звено составляющие звенья делятся на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающие звенья

– составляющие звенья цепи, с увеличением которых замыкающее звено увеличивается. Уменьшающие звенья – составляющие звенья цепи, с уменьшением которых замыкающее звено уменьшается. При решении размерных цепей решаются две задачи – прямая и обратная. При решении прямой задачи задаются параметры замыкающего звена (номинальное значение, допустимые отклонения) и требуется определить параметры составляющих звеньев. При решении обратной задачи известны параметры составляющих звеньев и требуется определить параметры замыкающего звена. В настоящее время разработаны алгоритмы расчета размерных цепей различными методами. Размерные цепи рассчитываются методами полной взаимозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, регулирования, пригонки. Метод полной взаимозаменяемости – метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается во всех случаях ее реализации путем включения составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений. При расчете этим методом учитываются только предельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания. Метод неполной взаимозаменяемости применяется, когда требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается с некоторым риском путем включения в нее звеньев без участия других методов. При методе групповой взаимозаменяемости требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается путем включения в размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих к соответственным группам, на которые они предварительно рассортированы. При методе регулирования требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением значения компенсирующего звена без удаления материала с компенсатора. При методе пригонки требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением значения компенсирующего звена путем удаления с компенсатора определенного слоя материала по рассчитанному припуску. 3.1. Пример составления и расчета размерной цепи Заданы номинальные размеры и исходный размер АΔ = 0,6 ± 0,5 мм промежуточного валика передаточного механизма (рис. 8). Определить допуски и предельные отклонения размеров.

Рис. 8. Схема передаточного механизма

3.1.1. Расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости (max-min) А1 = 55 мм, А2 = 2,2 мм, А3 = 20 мм, А4 = 40 мм, А5 = 2,2 мм, АΔ = 0,6±0,05 мм. Необходимо определить допуски и предельные отклонения размеров.

Рис. 9. Схема размерной цепи

АΔ = А3 + А4 – А5 – А1 – А2 = 0,6 мм, А3 и А4 – увеличивающие звенья; А1, А2 и А5 – уменьшающие звенья.

Находим допуски составляющих звеньев. Допуск замыкающего звена вычисляем по формуле: ТАΔ = Еs (AΔ) – Ei (AΔ) = 0,05 – (– 0,05) = 0,1 мм = 100 мкм (соответствует 12 квалитету). Из табл. 5 выписываем числовые значения единиц допусков составля-ющих звеньев. А1 = 55 мм, i1= 1,86 мкм; А2 =А5 = 2,2 мм, i2 = i5 = 0,55 мкм; А3 = 20 мм; i3 =1,31(мкм); А4 = 40 мм; i4= 1,56 (мкм). Число единиц допуска а находим по формуле TA 100 α = n −1 Δ = = 17,2 ≈ 7 квалитет. 1,86 + 0,55 + 1,31 + 1,56 + 0,55 ∑ ij На составляющие звенья назначаем допуски по IT7, ТА1 = 30; ТА2 = ТА5 = 10 (мкм). ТА3 = 21; ТА4 = 25 (мкм). При этих допусках не обеспечивается равенство суммы допусков соn −1 ставляющих звеньев допуску исходного звена TA Δ = ∑ TA j , n −1

∑ TA

j

= 96 < TAΔ = 100 .

Поэтому сделаем одно звено, например А2, увязочным, допуск на него вычислим по формуле: TA ув = TA Δ −

n−2

∑ TA j.

ТА2 = 100 – (30 + 21 + 25 + 10) = 14, что соответствует IT8. На увеличивающие звенья назначаем допуски по Н7, на уменьшающие по h7, на увязочное по 8 квалитету. Предельные отклонения звеньев, выраженные через координаты середины полей допусков Ес. E c AΔ = ( E c A3 + E c A4 ) − ( E c A5 + E c A1 + E c A2

E c A2 = E c A3 + E c A4 − E c A5 − E c A1 − E c AΔ , E c Ai = 0,5T .

Увеличивающие звенья: E c A3 = 0,5( 21) = 10,5 ,

Ec A4 = 0,5( 25) = 12,5 .

),

Уменьшающие звенья : Ec A5 = 0,5(−10) = −5; Ec A1 = 0,5(−30) = −15; Ec A2 = 10,5 + 12,5 − (−5) − (15) − 50 = −7; Ec AΔ = 0,5(100) = 50; ES A2 = Ec A2 + 0,5T = −7 + 0,5 ⋅ 14 = 0; E I A2 = Ec A2 − 0,5T = −7 − 0,5 ⋅ 14 = −14.

Т. о., увязочное звено 2,2 – 0,014 3.1.2. Расчет размерной цепи методом неполной взаимозаменяемости (вероятностный метод) Исходный размер АΔ = 0,6 мм; ТАΔ = 100 мкм. Составляем схему размерной цепи. А3, А4 – увеличивающие звенья; А1, А2, А5 – уменьшающие звенья. Расчет производим способом допусков одного квалитета. Найдем допуски составляющих звеньев [2] i1 = 1,86; i2 = i5 = 0,55; i 3 = 1,31; i4 = 1,56. Вычисляем число единиц допуска а. TAΔ 100 a= = = 35,2 . n −1 1,86 2 + 0,552 + 1,312 + 1,56 2 + 0,552 2 ∑i j Значение а находится между восьмым и девятым квалитетами а = 25 для IT8; а = 40 для IT9. Допуски на все звенья назначим по ближайшему большему квалитету ТА1 = 74; ТА2 = ТА5 = 25; ТА3 = 52; ТА4 = 62 мкм. При вероятностном методе связь между допуском исходного звена и допусками составляющих звеньев выражают формулой TAΔ =

n −1

∑ TA

2 j

.

По этой формуле корректируют допуски составляющих звеньев, если они назначены по квалитету, у которого а не равно расчетному, следовательно: TAΔ2 = TA12 + TA22 + TA32 + TA42 + TA52 . Звено А1 примем увязочным, тогда его допуск TA1 = TAΔ2 − (TA22 + TA32 + TA42 + TA52 ) = 1002 − (252 + 522 + 622 + 252 )

≈ 48 мкм ≈ IT8 = 46 мкм. Для увеличивающих звеньев поля допусков по Н9, для уменьшающих по h9.

Найдем среднее и предельные отклонения увязочного звена. ЕсАi = 0,5Т;

E c A2 = E c A5 = 0,5( −25) = −12,5 E c A4 = 0,5(62 ) = 31 ;

E c A3 = 0,5(52 ) = 26 ;

E c AΔ = 0,5(100) = 50 ; E c A Δ = E c A 3 + E c A 4 + E c A 5 − E c A1 − E c A 2 ; E A =E A +E A +E A −E A −E A ; c

1

c

3

c

4

c

5

c

2

c

Δ

26 + 31 – (- 12,5) – (12,5) – 50 = 32; ES A1 = Ec A1 + 0,5T = 32 + 0,5 ⋅ 46 = 55; EI A1 = Ec A1 − 0,5T = 32 − 0,5 ⋅ 16 = 9;

55 ++00,,055 009 .

А1 = Применение вероятностного метода позволило применить допуски девятого квалитета вместо седьмого. Таблица 4 Числа единиц допуска а для квалитетов ЕСДП (по ГОСТ 25346-82) Квалитет 01 0 1 2 11 14 17

а 1 1,41 2 2,74 100 400 1600

Квалитет 3 4 5 6 12 15

а 3,74 5,12 7 10 160 640

Квалитет 7 8 9 10 13 16

а 16 25 40 64 250 1000

Таблица 5 Единицы допуска i (мкм) для основных интервалов номинальных размеров ЕСДП Интервал до 3 св. 3 до 6 >> 6 >> 10 10 18 18 30 30 50 50 80 80 120 120 180

i 0,55 0,73 0,90 1,08 1,31 1,56 1,86 2,17 2,52

Интервал св. 180 до 250 >> 250 >> 315 315 400 400 500 500 630 630 800 800 1000 1000 1250 1250 1600

i 2,89 3,22 3,54 3,89 4,35 5,00 5,70 6,60 7,70

3.1.3. Варианты заданий по расчету размерной цепи

Рис. 10. Схема редуктора

Таблица 6 Варианты заданий по расчету размерной цепи Номер варианта

Тип г\ц соединения (∅ отв. под подшипник)

Метод расчета размерной цепи

Размер и допуск АΔ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

∅100Е9\h9 ∅100Е8\h8 ∅100G7\h8 ∅100H8\h8 ∅90Е9\h9 ∅90Е8\h8 ∅90G7\h8 ∅90H8\h8 ∅80Е9\h9 ∅80Е8\h8 ∅80G7\h8 ∅80H8\h8 ∅120Е9\h9 ∅120Е8\h8 ∅120G7\h8 ∅120H8\h8 ∅150Е9\h9 ∅150Е8\h8 ∅150G7\h8 ∅150H8\h8 ∅160Е9\h9 ∅160Е8\h8 ∅160G7\h8 ∅160H8\h8 ∅170K8\h9

Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min Метод неполной взаимозаменяемости Метод max-min

1±0,4 1±0,5 1±0,5 1±0,4 1±0,4 1±0,5 1±0,5 1±0,4 1±0,4 1±0,5 1±0,5 1±0,4 1±0,4 1±0,5 1±0,5 1±0,4 1±0,4 1±0,5 1±0,5 1±0,4 1±0,4 1±0,5 1±0,5 1±0,4 1±0,4

4. Нормирование точности формы и расположения элементов деталей Допуски формы и расположения поверхностей нормируются следующими стандартами: основные термины и определения – ГОСТ 2464281; числовые значения допусков – ГОСТ 24643-81; указание на чертежах допусков формы и расположения – ГОСТ 2308-79. Допуски формы и расположения назначаются отдельно только в тех случаях, когда необходимо к указанным поверхностям предъявить другие точностные требования. Правильно назначенные отклонения формы и расположения поверхностей существенно влияют на улучшение эксплуатационных показателей изделий, снижают трудоемкость их изготовления при сборке, а также влияют на точность отдельных элементов деталей при их изготовлении. Для обозначения допусков формы и расположения на чертежах стандарт устанавливает ряд условных обозначений, разделенных на три группы (табл. 7). Таблица 7 Обозначение допусков формы и расположения Вид допуска

Условное обозначение формы и расположения

Группа допуска

Допуск отклонения от прямолинейности Допуск отклонения от плоскостности Допуск отклонения от круглости Допуск отклонения от цилиндричности Допуск отклонения от профиля продольного сечения

Допуски формы

Допуск отклонения от параллельности Допуск отклонения от перпендикулярности Допуск отклонения от наклона Допуск отклонения от соосности Допуск отклонения от симметричности Позиционный допуск Допуск отклонения от пересечения осей

Допуски расположения

Допуск радиального биения Допуск торцевого биения Допуск биения в заданном направлении Допуск полного радиального биения Допуск полного торцевого биения Допуск отклонения от формы заданного профиля Допуск отклонения от формы заданной поверхности

Допуски формы и расположения (суммарные отклонения)

При условном обозначении предельные отклонения формы и расположения поверхностей вносят в прямоугольную рамку, разделенную на две или три части, в которых пишут: в первой – знак допуска, во второй – числовое значение допуска в мм, в третьей – буквенное обозначение базы (для допусков расположения), вместе с базой может быть обозначен

зависимый допуск (обозначается буквой М). Базы в виде зачерненного равнобедренного треугольника указывают на чертеже. Рамку, содержащую знак допуска, числовые значения и базу соединяют с поверхностью, для которой установлены отклонения сплошной тонкой линией. 4.1. Варианты практических заданий Вариант 1 А. В чем отличие допуска цилиндричности от допуска круглости? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 2 А. Что такое суммарные отклонения? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 3 А. Что такое зависимые и независимые допуски расположения поверхности? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , . Вариант 4 А. Как определяется отклонение от перпендикулярности? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 5 А. Каково назначение суммарных отклонений? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 6 А. Какие виды отклонений формы называются комплексными? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 7 А. Что такое позиционное отклонение? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 8 А. Что такое радиальное биение?

Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , ,

,

.

Вариант 9 А. Какие причины вызывают отклонения формы и взаимного расположения поверхностей? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 10 А. Что такое зависимый и независимый допуски формы и расположения? Правила их указания на чертежах. Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , , . Вариант 11 А. Какие установлены отклонения и допуски формы для цилиндрических поверхностей? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант12 А. Чем отличается радиальное биение от полного радиального биения? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 13 А. Что такое отклонение от параллельности? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 14 А. Какую поверхность, ось, точку называют базовой? Может ли деталь иметь несколько баз? Привести пример. Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 15 А. Что такое торцевое биение? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , .

Вариант 16 А. Что такое отклонение от перпендикулярности? Правила указания на чертеже. Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 17 А. Какие виды отклонений формы называются частными? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 18 А. Чем отличается торцевое биение от полного торцевого биения? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 19 А. Какие установлены отклонения и допуски формы для плоскостей? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 20 А. Что называют номинальным и реальным: профилем, поверхностью, осью? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , , . Вариант 21 А. Как влияют на качество деталей и на работоспособность механизмов отклонения? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , . Вариант 22 А. Поясните отличие допусков круглости от допусков размера отверстия и вала. Б. Расшифровать условные обозначения: ,

,

,

,

,

,

.

Вариант 23 А. Какие существуют отклонения расположения поверхностей и условные знаки их допусков на чертежах?

Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , . Вариант 24 А. Что такое отклонение формы? Б. Правила указания допусков формы и расположения на чертежах. Вариант 25 А. Что такое прилегающая поверхность? Б. Расшифровать условные обозначения: , , , , , . Вариант 26 А. Виды отклонений формы, правила указания их на чертеже. Б. Как определяется радиальное биение?

5. Нормирование шероховатости поверхности Под шероховатостью поверхности понимается совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами, выделенная на определенной базовой длине. Нормирование шероховатости поверхности устанавливается ГОСТ 2789-73, которым определены следующие основные параметры в пределах базовой длины: 1) Ra – среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля, мкм; 2) Rz – среднее арифметическое значение абсолютных отклонений точек наибольших пяти выступов и глубин пяти наибольших впадин, мкм; 3) Rmax – наибольшая высота неровностей – расстояния от линии выступов до линии впадин, мкм; 4) S – средний шаг неровностей профиля по вершинам, мм; 5) Sт – средний шаг неровностей по средней линии; 6) tp – относительная опорная длина профиля – отношение в процентах к базовой длине опорной длины, % от Rmax. Количество параметров шероховатости задается конструктором. Все они считаются абсолютно равноценными. Порядок простановки их внутри знака шероховатости: верхнее положение занимает Rz или Ra, далее Rmax, S, Sт, tp. Символ Rz проставляется перед числовым значением его, как и остальные символы, кроме Ra. Возможно указание двух предельных значений параметра, если допустимое колебание величин параметра не совпадает с принятыми для какого-либо класса шероховатости.

Таблица 8 Величины параметров Rz и Ra, по аналогии с классами шероховатости по ГОСТ 2789-73 Класс шероховатости 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Среднее арифметичеВысота неровноское отклонение простей профиля Rz, филя Ra, мкм мкм не более 320 160 80 40 20 2,5 1,25 0,63 0,32 0,16 0,08 0,04

13 14

0,1 0,05

Базовая длина L, мм

8 2,5 0,8

0,25

0,08

Таким образом, ГОСТ 2789-73 рекомендует использовать параметр Rz для нормирования больших поверхностных неровностей на большой базовой длине и маленьких неровностей на маленькой базовой длине. Для средних поверхностных неровностей рекомендуется использовать параметр Ra. При различных видах обработки достигаются определенные параметры шероховатости поверхности. Таблица 9 Параметры шероховатости при различных видах обработки Вид обработки обдирочное чистовое Торцовое обтачивание обдирочное Строгание обдирочное Развертывание чистовое Строгание чистовое Развертывание отделочное Протягивание чистовое Вид обработки Сверление Фрезерование обдирочное Фрезерование чистовое Протягивание отделочное Шлифование чистовое Притирка чистовая Притирка тонкая Точение:

Шероховатость поверхности, мкм Rz 80 – 20 Rz 40 – Ra 2,5 Rz 80 – 20 Rz 80 – 20 Rz 20 – Ra 0,63 Rz 20 – Ra 0,63 Rа 1,25 – 0,16 Rа 2,5 – 0,32 Шероховатость поверхности, мкм Rz 40 – Ra 1,25 Rz 80 – 20 Rz 20 – Ra 0,63 Rа 0,63 – 0,16 Rа 1,25 – 0,16 Rа 1,25 – 0,16 Ra 0,32 – Rz 0,025

Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации установил, что с 1 января 2005 г. вносятся изменения в ГОСТ 2.209-73 «ЕСКД. Обозначения шероховатости поверхностей» [11]. Межгосударственный стандарт ГОСТ 2.309-73 полностью будет соответствовать стандарту ИСО 1302. Шероховатость поверхностей обозначают для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции. Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на рис. 11. При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки. Полка знака верхности

Способ обработки

по-

и(или) другие дополнительные указания Базовая длина по ГОСТ 2789-73/ /Параметр (параметры) шероховатости по ГОСТ 2789-73 Условное обозначение направления неровностей Рис. 11. Структура обозначения шероховатостей поверхности

Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73 указывают в обозначении шероховатости после соответствующего символа, например: Ra 0,4; Rmax 6,3; Sm 0,63; t50 70; S 0,032; Rz50. В примере t50 70 указана относительная опорная длина профиля tp = 70 % при уровне сечения профиля р = 50 %. При указании наибольшего значения параметра шероховатости в обозначении приводят параметр шероховатости без предельных отклонений, например:

R a 0,4 ;

R z 50 .

При указании наименьшего значения параметра шероховатости после обозначения параметра следует указывать «min», например:

R a 3,2 min ;

R z 50 min .

При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности в обозначении шероховатости поверхности приводят пределы значений параметра, размещая их в две строки, например: Ra 0,8; Rz 0,10; Rmax 0,80; t50 70

0,4 0,5 0,32 50 В верхней строке приводят значение параметра, соответствующее более грубой шероховатости. При указании номинального значения параметра шероховатости поверхности в обозначении приводят это значение с предельными отклонениями по ГОСТ 2789-73, например: Ra 1 + 20 %; Rz 100-10 %; Sm 0,63+20 %; t50 70 ± 40 %. Параметр высоты неровностей профиля R 0,1 a

Параметр шага неровностей профиля

0,8 / S m 0,63

Относительная опорная длина профиля

0,040 0,25 / t 50 80 ± 10 %

Рис. 12. Пример обозначения шероховатости

При указании двух и более параметров шероховатости поверхности в обозначении их записывают сверху вниз в порядке, представленном на рис. 12 (см. также рис. 11). При нормировании требований к шероховатости поверхности параметрами Ra, Rz, Rmax базовую длину в обозначении шероховатости не приводят, если она соответствует указанной в приложении 1 ГОСТ 278973 для выбранного значения параметра шероховатости. Условные обозначения направления неровностей должны соответствовать приведенным в табл. 10. Таблица 10 Условные обозначения направления неровностей Типы направления неровностей

Обозначение

Типы направления неровностей

Обозначение

М

С

R В соответствии с внесенными изменениями таблица дополнена обозначением:

Типы направления неровностей

Обозначение

Р Условные обозначения направления неровностей приводят на чертеже при необходимости. Высота знака условного обозначения направления неровностей должна быть приблизительно равна h. Толщина линий знака должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии. Вид обработки поверхности указывают в обозначении шероховатости только в случаях, когда он является единственным, применимым для получения требуемого качества поверхности (рис. 13). полировать М Ra 0,025 Рис. 13. Пример обозначения шероховатости

Допускается применять упрощенное обозначение шероховатости поверхностей с разъяснением его в технических требованиях чертежа как на рис. 14. полировать b

a=

a

М 0,8 / Ra 0,4 полировать

b=

М 0,8 / Ra 0,4

Рис. 14. Упрощенное обозначение шероховатости

5.1. Варианты практических заданий

Вариант 1 А. В чем сущность профильного метода нормирования шероховатости поверхности? Б. Расшифровать условное обозначение: Rz40 8 R

Вариант 2 А. Какие приборы существуют для контроля шероховатости? Принцип их работы. Б. Расшифровать условное обозначение: Rmax32 S 0,08 Вариант 3 А. Показать на эскизе параметры Rz, Rmax, Sm, S. Б. Расшифровать условное обозначение:

Вариант 4 А. Показать на эскизе горизонтальные параметры шероховатости Sm, S. Б. Расшифровать условные обозначения: R z160 Вариант 5 А. Каков принцип работы профилографа-профилометра? Б. Расшифровать условное обозначение: полировать 0,4 0,8 М Вариант 6 А. Что называется волнистостью поверхности, от чего она возникает? Б. Расшифровать условное обозначение: 12,5 С Вариант 7 А. Какие знаки используются для обозначения требований к шероховатости на чертежах? Б. Расшифровать условное обозначение: 0,63 шабрить tp 80-20% 0,8 М Вариант 8 А. Сколько параметров устанавливает ГОСТ 2789-73 для нормиро-

вания шероховатости, какие из них являются горизонтальными, а какие вертикальными характеристиками профиля? Б. Расшифровать условное обозначение: 2,5 шлифование tp 60 Вариант 9

Rz160

А. Чем отличаются знаки ? Б. Где могут располагаться знаки шероховатости на чертежах? Вариант 10 А. Какими способами можно оценить шероховатость поверхности? Б. Расшифровать условное обозначение: 2,5 1,25 Вариант 11 А. В каких случаях используется знак Б. Расшифровать условное обозначение:

?

Rz40 Вариант 12 А. Что такое средняя линия профиля, пояснить на эскизе. Б. Расшифровать условные обозначения: 1,6 растачивание tp 70 2,5

Вариант 13 А. Каковы принципы выбора параметров для нормирования требований к шероховатости поверхности? Б. Расшифровать условное обозначение: 12,5 С Вариант 14

А. Как определяются параметры Ra и Rz? Б. Расшифровать условное обозначение: Rz40

8 R

Вариант 15 А. Какие направления поверхностных неровностей существуют, как они обозначаются? Б. Расшифровать условное обозначение: Rz40 Вариант 16 А. Правила указания шероховатости на чертежах. Б. Расшифровать условное обозначение: 6,3 Вариант 17 А. Исходя из каких соображений, назначают значения параметров шероховатости? Б. Расшифровать условное обозначение: Rz40 Вариант 18 А. Каким образом можно указать единственный требуемый способ получения поверхности на чертежах? Б. Расшифровать условное обозначение: 160 Rz125 Вариант 19 А. Что такое базовая длина, для чего она применяется? Б. Расшифровать условное обозначение: 2,5 растачивание tp 60±10%

Вариант 20 А. Показать на эскизе высотные параметры шероховатости Rz, Ra, Rmax, что они определяют? Б. Расшифровать условное обозначение: Rz360 Вариант 21 А. Что такое опорная длина профиля, и для чего она нормируется? Б. Расшифровать условное обозначение: Rz 20 Вариант 22 А. Какие знаки существуют для обозначения необходимого направления неровностей поверхности, и где они указываются? Б. Расшифровать условные обозначения: полировать 0,16 0,08 Вариант 23 А. Что называется волнистостью поверхности, и какими параметрами она оценивается? Б. Расшифровать условное обозначение: растачивание 2,5 0,08 Вариант 24 А. Как указывается значение базовой длины, всегда ли оно приводится в обозначении шероховатости? Б. Расшифровать условное обозначение:

Вариант 25 А. Как определяются параметры Rz и tp? Б. Расшифровать условное обозначение: Rmax12,5 Sm 0,032 2,5

М Вариант 26 А. На какие эксплуатационные свойства поверхностей элементов деталей влияют поверхностные неровности? Б. Расшифровать условное обозначение: Rz80 Вариант 27 А. Какие упрощенные обозначения требований к шероховатости вы знаете? Б. Расшифровать условное обозначение: Rмах12,5 tp60 Вариант 28 А. Что называется шероховатостью поверхности? Б. Расшифровать условное обозначение: Rz20 3,2

6. Точность резьбовых соединений Резьбовые соединения широко используются в конструкциях машин, агрегатов, приборов, приспособлений и др. изделий различных отраслей промышленности. Эксплуатационные требования к резьбовым соединениям зависят от их назначения, и допускаемые отклонения должны быть строго регламентированы. Линейные размеры крепежных резьб выражаются в мм. У дюймовых резьб линейные размеры измеряются в дюймах. Основные элементы метрической резьбы изображены на рис. 15.

Рис. 15. Основные элементы метрической резьбы: d – наружный диаметр наружной резьбы (болта); D – наружный диаметр внутренней резьбы (гайки); d2 – средний диаметр болта; D2 – средний диаметр гайки; d1 – внутренний диаметр болта; D1 – внутренний диаметр гайки; P – шаг резьбы; α = 60 о – угол профиля резьбы

Расположение полей допусков метрической крепежной резьбы относительно номинального профиля определяется основным отклонением, верхним для болтов и нижним для гаек. Установлены следующие ряды основных отклонений: для резьб болтов – h, g, e, d, для резьб гаек H, G. Поля допусков резьбовых элементов образуются сочетанием поля допуска на средний диаметр с полем допуска наружного диаметра резьбы. Обозначение поля допуска для среднего диаметра помещают на первом месте, а затем указывают поле допуска наружного диаметра. Отличие в обозначении полей допусков для резьбовых элементов деталей от обозначения полей допусков для гладких элементов заключается в том, что для резьбовых элементов сначала указывается степень точности, т. е. цифра, характеризующая допуск, а потом основное отклонение – буква, характеризующая положение поля допуска относительно номинального размера. ГОСТ16093-81 определяет набор определенных сочетаний основных отклонений и степеней точности резьбовых соединений. Таблица 11 Ограничительный набор полей допусков для определенных классов точности резьб Классы точности точный

Наружная резьба 4g; 4h

Внутренняя резьба 4H; 4H5H; 5H

средний

5g; 6d; 6f; 7g; 6g

6G; 7H; 6H

грубый

8g

7G; 7H; 8H

Поля допусков, не указанные в таблице, тоже можно применять, но

они являются специальными, их использование может быть допущено только в технически и экономически обоснованных случаях. В таблице рамкой выделены два поля допуска 6g и 7H, т. к. они являются предпочтительными для применения и наиболее часто используются для крепежных резьб. Обозначение резьбовых элементов должно сочетать в себе следующую информацию: а) указание о виде резьбы; б) значение номинального диаметра; в) значение шага, если он мелкий; г) специально указывается LH, если резьба левая; д) поле допуска на средний диаметр; е) поле допуска на наружный диаметр; ж) значение длины свинчивания, если она нестандартная. Например: М12-4H6g – резьба метрическая, номинальный диаметр 12 мм, с крупным шагом, 4h – степень точности и отклонения среднего диаметра болта, 6g – степень точности и отклонение наружного диаметра болта, длина свинчивания нормальная. M20×0,75LH-7H/6g – обозначение резьбового соединения, номинальный диаметр 20 мм, шаг 0,75 мм мелкий, резьба левая, 7H – степень точности и отклонения среднего и наружного диаметра гайки, 6g – степень точности и отклонения среднего и наружного диаметра болта. 6.1. Варианты практических заданий Вариант 1 А. Какие классы резьбовых соединений установлены, чем характеризуются и для каких целей введены? Б. В чем особенность образования посадок резьбовых соединений? Привести примеры обозначения посадок. В. Расшифровать условное обозначение резьбы Tr 32×18(P6)LH-8H/8C. Г. Назначение и обозначение резьб конических дюймовых. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы M60-7H/8g-20. Вариант 2 А. Какие требования предъявляют к резьбовым соединениям? Б. От точности и соотношения размеров каких элементов резьбы зависит характер и качество резьбовых посадок? В. Расшифровать условное обозначение резьбы G2-A. Г. Как осуществляется контроль резьб? Д. Расшифровать условное обозначение резьбы M33×1,5-6G/6e-40. Вариант 3 А. Подразделение резьб по характеру поверхности (привести примеры).

Б. Основные параметры метрической резьбы. В. Расшифровать условное обозначение резьбы M12×1-7g6g. Г. Привести пример обозначения резьбы трубной конической. Д. Как осуществляется контроль внутренних резьб? Вариант 4 А. В каких случаях применяют посадки переходные в резьбовых соединениях. Их назначение, требования к ним предъявляемые. Б. Трубные и арматурные резьбы, их назначение, требования к ним. В. Расшифровать условное обозначение резьбы R ½. Г. Основные параметры метрической резьбы. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы Tr 40×12 (P6) LH-9H/9e. Вариант 5 А. Какие виды посадок применяют в резьбовых соединениях? Б. Какие требования предъявляют к резьбовым соединениям? В. Расшифровать условное обозначение резьбы M8×2,5(P1,25)-7H/8h. Г. Привести пример обозначения резьбы трубной конической. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы Tr 10×2LH-6H/6e-50. Вариант 6 А. Краткая характеристика основных типов стандартных резьб. Б. Какие резьбы и почему применяют в неподвижных и подвижных резьбовых соединениях? В. Расшифровать условное обозначение резьбы M3-6G/6d-8. Г. Как осуществляют контроль внутренних резьб? Д. Расшифровать условное обозначение резьбы Tr 20×8(P4)-7e. Вариант 7 А. В каких случаях применяют посадки с зазором в резьбовых соединениях? Б. Крепежные резьбы, их назначение и требования к ним. В. Расшифровать условное обозначение резьбы G/R ½ -A. Г. Контроль наружных резьб. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы M10×1,25 LH-2H5D/2r-14. Вариант 8 А. Подразделение резьб по назначению (привести примеры). Б. Основное отличие резьбы упорной от резьбы метрической. В. Расшифровать условное обозначение резьбы M24 – 4H6H. Г. Контроль резьб. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы К ½” ГОСТ 6111-82. Вариант 9 А. Основные элементы резьбы, показать их на эскизе. Б. Что называют длиной свинчивания резьбового соединения? Чем она характеризуется и как влияет на характер и работоспособность резьбового соединения?

В. Расшифровать условное обозначение резьбы S 20×4 – 7H7A. Г. Назначение и обозначение упорных резьб. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы M 52 LH – 5H/5g 6g. Вариант 10 А. Специальные резьбы, их назначение, требования к ним. Б. Особенности системы допусков и посадок для резьбовых соединений. В. Расшифровать условное обозначение резьбы M 42×3 LH – 2H/3p – 60.

Г. Резьба трапецеидальная – назначение и обозначение. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы Rc ½. Вариант 11 А. В каких случаях применяют посадки с натягом в резьбовых соединениях? Б. Кинематические резьбы, их назначение, требования к ним. В. Расшифровать условное обозначение резьбы S 20×4 – 7H. Г. Основные параметры резьбы трубной цилиндрической. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы M 45×3-5H 6H/4h50.

Вариант 12 А. Подразделение резьб по расположению полей допусков. Привести примеры обозначения. Б. Основные параметры резьбы трубной цилиндрической. В. Расшифровать условное обозначение резьбы S 40×10 LH-8h. Г. Расшифровать условное обозначение резьбы G2-A. Д. Контроль резьб. Вариант 13 А. Назовите преимущества и недостатки резьбовых соединений. Б. Какой диаметр резьбы называется средним, и для каких целей введено это понятие? В. Расшифровать условное обозначение резьбы M 24 LH-7G/7g 6h-10. Г. Контроль резьб. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы К ½” ГОСТ 6111-82. Вариант 14 А. Разделение резьб по направлению винтовой линии (привести пример обозначения). Б. Расшифровать условное обозначение резьбы S 20×4-7A. В. Расшифровать условное обозначение резьбы Tr 32×18 (P6) LH-8H/8e. Г. Резьба упорная, назначение и обозначение. Д. Контроль наружной резьбы. Вариант 15

А. Что называют длиной свинчивания резьбового соединения, как она обозначается? Б. Особенности системы допусков и посадок для метрических резьб. В. Расшифровать условное обозначение резьбы Tr 32×12 (P6)-8e. Г. Как обозначается упорная резьба? Д. Расшифровать условное обозначение резьбы M48×3-4H 5H/5g- 50. Вариант 16 А. Подразделение резьб по числу заходов (привести примеры обозначения). Б. Основное отличие резьбы упорной от резьбы метрической, ее назначение и обозначение. В. Расшифровать условное обозначение резьбы К 1 ½” ГОСТ 6111-82. Г. Контроль среднего диаметра резьбы. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы Tr 20×8 (P4)-7e. Вариант 17 А. Какие резьбы и почему применяют в неподвижных и подвижных соединениях. Б. Как влияет на работоспособность резьбовых соединений точность резьбы. В. Расшифровать условное обозначение резьбы M 14×1,5 LH-6H/6g. Г. Контроль резьб. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы S 40×10 LH-8h. Вариант 18 А. Привести обозначения размеров резьб на чертежах. Б. Составить условное обозначение болта и гайки, их посадки, указать тип резьбы d = 16 мм, p = 4 мм, число заходов 2, поля допусков d1: d2 = 8e. D1: D2 = 8H, правая, длина свинчивания L = 32 мм. В. Как обозначаются поля допусков в резьбовых соединениях? Г. Расшифровать условное обозначение резьбы M 22 LH-5H6H/4js-40. Д. Расшифровать условное обозначение резьбы Tr 10×2 LH-6H/6e-50. Вариант 19 А. Подразделение резьб по расположению полей допусков, привести примеры обозначения. Б. Основные параметры резьбы трубной цилиндрической. В. Расшифровать условное обозначение резьбы S 40×10 LH-8b. Г. Расшифровать условное обозначение резьбы G2-A. Д. Контроль резьб. Вариант 20 А. Как выбирается степень точности резьбы. Б. Для чего служат рабочие резьбовые калибры, как они устроены? В. Расшифровать условное обозначение резьбы M 12×1,25-6H. Г. Что такое шаг резьбы, как его контролируют.?

Д. Расшифровать условное обозначение резьбы Tr 20×8 (P4)-7e.

7. Точность шпоночных и шлицевых соединений Шпоночные и шлицевые соединения предназначены для получения разъемных неподвижных соединений, передающих крутящие моменты. Они допускают также осевые перемещения сопряженных деталей, и при этом сохраняется возможность передачи крутящего момента. 7.1. Нормирование точности шпоночных соединений Шпоночные соединения применяют, когда к точности центрирования сопрягаемых деталей не предъявляется высоких требований. Стандартные шпонки подразделяют на призматические, клиновые, сегментные и тангенциальные. Клиновые шпонки создают напряженное соединение, делающее возможность закрепления детали на валу без дополнительных креплений. Сегментные шпонки применяют для передачи небольших крутящих моментов на валах небольшого диаметра. Призматические шпонки применяют чаще. Соединение шпонки с пазом вала назначают с таким расчетом, чтобы при сборке узла шпонка не выпадала из паза. Сопряжение шпонки с пазом втулки обычно свободнее. Стандарт устанавливает три вида шпоночных соединений: нормальное, свободное, плотное. Все они образованы в системе вала. Чаще других применяется нормальное шпоночное соединение. Таблица 12 Обозначение полей допусков для различных видов соединений Вид соединения свободное нормальное плотное

Обозначение полей допусков ширина шпонки h9

паз вала

паз втулки

H9 N9 P9

D10 JS9 P9

7.2. Нормирование точности шлицевых соединений Шлицевые соединения позволяют точнее производить центрирование и передавать большие крутящие моменты. Шлицевые соединения различаются по виду шлицев – эвольвентные и прямобочные. Прямобочные (ГОСТ 1139-80) соединения используются в подвижных и неподвижных соединениях. Эвольвентные (ГОСТ 6033-80) отличаются от прямобочных только формой боковой поверхности зубьев и впадин и используются по тому же назначению, что и прямобочные, но имеют ряд достоинств по сравнению с ними. Они более технологичны, обладают способностью передавать большие крутящие моменты, обеспечивают более точное центрирование. Обеспечение центрирования осей валов и втулок является основным эксплуатационным требованием, предъявляемым

к шлицевым соединениям. Поскольку изготовить соединение т. о., чтобы соприкасались одновременно все элементы вала и втулки по профилю очень трудно, то ограничиваются тем, что для центрирования выбирают один элемент и выполняют его с высокой точностью. Существуют следующие методы центрирования: по наружному диаметру D, по внутреннему диаметру d, по ширине шлица b. При условном обозначении шлицевых соединений необходимо указать основные конструктивные данные и точность изготовления размеров основных конструктивных поверхностей. В условном обозначении шлицевых соединений обязательно указываются способ центрирования, число шлицев, значение внутреннего диаметра и посадка по этому диаметру, значение ширины шлицев и посадка по шлицам. Например: d - 8×36 H7/f7×40 H12/d12×7 H9/f9. Условное обозначение шлицевых эвольвентных соединений содержит номинальный размер соединения D, модуль, обозначение посадки по центрирующим элементам, если центрование осуществляется не по боковым поверхностям зубьев. Отдельно указывается, если центрование осуществляется по внутреннему диаметру. Например:50×H7/g6×2×9H/9h ГОСТ(6033-80). 7.3. Варианты практических заданий Вариант 1 А. Контроль шлицевых соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 14×9×70 ГОСТ 24068 – 80, соединение нормальное. В. Расшифровать условное обозначение: d - 16×72 H7/js6×82×7 D9/e8, 70×H8/h6×3 ГОСТ 6033-88. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по D 10×92×98×6 (H7; h6) (F8; e8). Вариант 2 А. В чем особенность шпоночных соединений по сравнению с гладкими цилиндрическими? Б. Записать условное обозначение шпонки: 18×11×100 ГОСТ 23360-78, соединение плотное. В. Расшифровать условное обозначение: D – 8×42×46 H8/h6×8 F10/f7, 180×8×7H/8p ГОСТ6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по b 6×13×16×4 (D9;f8). Вариант 3 А. Виды шлицевых соединений, их различия и особенности.

Б. Записать условное обозначение шпонки: 18×10×80 ГОСТ 24068-80, соединение свободное. В. Расшифровать условное обозначение: D - 6×11×14H6/g6×3D9/f7, i 140×5×H8/h6 ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по D 10×16×20×6 (H8;e8) (D9;d9). Вариант 4 А. В чем заключается основная система допусков и посадок эвольвентных шлицевых соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 6×10 ГОСТ 24071 – 80 (D = 40 мм), соединение нормальное, 14×9×70 ГОСТ 24068 – 80. В. Расшифровать условное обозначение: D - 6×11×14 H7/g6×3D9/f7, d - 20×102 H8/e8×115×8 D9/e8. Г. Расшифровать условное обозначение: i 140×5×H8/h6 ГОСТ6033-80, 160×6×7H/9r ГОСТ 6033-80. Вариант 5 А. Контроль шпоночных соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 3×3×15 ГОСТ233360-78, соединение плотное. В. Расшифровать условное обозначение: b - 6×26×30×6 F10/f8, 25×0,8×9H/8k ГОСТ 6033 – 80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по b 10×18×13×8 (F10;f8). Вариант 6 А. Конструктивные особенности призматических шпоночных соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 20×12×95 ГОСТ 24063-80, соединение нормальное. В. Расшифровать условное обозначение: b-16×56×65×5 Js10/d19, 100×3×7H/7n ГОСТ 6033 – 80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по D 6×18×22×6 (H7;f7) (F8;f8). Вариант 7 А. В чем отличие соединения сегментными шпонками от соединения призматическими? Б. Записать условное обозначение шпонки:

12×8×56 ГОСТ 23360-78, соединение плотное. В. Расшифровать условное обозначение: d - 6×23 H7/f7×26 H12/a11×6 F8/js7, 10×0,5×9H/9g ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по b 8×52×58×4 (F8;e8). Вариант 8 А. Дополнительные параметры точности для эвольвентных шлицевых соединений в отличие от прямобочных. Б. Записать условное обозначение шпонки: 6×6×24 ГОСТ 23360-78, соединение свободное. В. Расшифровать условное обозначение: d - 20×102 H8/e8×115×8 D9/e8, 160×6×7H/9r ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по D 10×36×45×6 (H7;g6) (F8;e8). Вариант 9 А. Какие поля допусков используются для шпоночных соединений? В какой системе вала или отверстия осуществляются шпоночные соединения. Б. Записать условное обозначение шпонки: 4×6,5 ГОСТ 24077-80 (D = 14 мм), соединение. плотное. В. Расшифровать условное обозначение: b - 20×92×102×7 D9/k7, 60×2×7H/8k ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по d 10×46×56×6 (H7;e8) (D9;f9). Вариант 10 А. Почему не нормируются посадки клиновыми шпонками? Б. Записать условное обозначение шпонки: 8×7×25 ГОСТ 23360-78, соединение свободное. В. Расшифровать условное обозначение: D - 10×28 H11/h11×35 H7/n6×4 F8/e8, 20×H7/g6×0,8 ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по b 8×56×65×6 (F9;k7). Вариант 11 А. В чем заключается основная особенность системы допусков и посадок эвольвентных шлицевых соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 2×3,7 ГОСТ 2407-71 (D = 10), соединение нормальное. В. Расшифровать условное обозначение: b - 6×28 H11/h11×32 H12/a11×7 F8/js7,

48×H7/h6×2 ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по d 8×62×72×6 (H7;f7) (H8;js7). Вариант 12 А. Конструкция и основные параметры шлицевых соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 8×7×25 ГОСТ 23360-78, соединение свободное. В. Расшифровать условное обозначение: D - 10×28 H11/h11×35 H7/n6×4 F8/e8, 20×H7/g6×0,8 ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по d 10×72×78×6 (H7;h7) (F8;f7). Вариант 13 А. Особенности и существующие способы центрирования шлицевых соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 12×8×56 ГОСТ 23360-78, соединение плотное. В. Расшифровать условное обозначение: d - 6×23 H7/f7×26H12/a11×6F8/js7, 10×0,5×9H/9g ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по d 8×32×36×6 (H6;g5) (F8;f8). Вариант 14 А. Какие шлицевые соединения применяются в машиностроении? Какие наиболее перспективные, почему? Б. Записать условное обозначение шпонки: 5×7,5 ГОСТ 24071-80 (D = 20мм), соединение нормальное. В. Расшифровать условное обозначение: d - 8×36 H7/g6×40×7 F8/d8, i 38×1,5×H7/h6 ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по d 6×28×34×6 (H7;js6) (D9;h9). Вариант 15 А. Как осуществляется контроль шпоночных соединений? Какие наиболее перспективные, почему? Б. Записать условное обозначение шпонки: 6×10 ГОСТ24071-80 (D = 40 мм), соединение нормальное. В. Расшифровать условное обозначение: d - 8×32 H7/h6×38×6 D9/f7, i 65×2,5×7H/6h ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение

шлицевого соединения: центрирование по D 8×46×50×6 (H7;js6) (F8;h6). Вариант 16 А. Конструктивные и эксплутационные особенности соединения со шпонкой. Б. Записать условное обозначение шпонки: 8×11 ГОСТ 24071-80 (D = 32 мм), соединение плотное. В. Расшифровать условное обозначение: D-20×82×92 H7/h6×6 F8/f8, 52×1,5 9H/7h ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по d 10×23×29×6 (H7;n6) (D9;e8). Вариант 17 А. Для каких целей применяются шпоночные и шлицевые соединения? Б. Записать условное обозначение шпонки: 3×3×15 ГОСТ 23360-78, соединение плотное. В. Расшифровать условное обозначение: b-6×26×30×6 F10/f8, 25×0,8×9H/8k ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по d 6×16×20×6 (H7;h6) (H8;h7). Вариант 18 А. Что такое шпоночное соединение, и каково его назначение? Б. Записать условное обозначение шпонки: 32×18×160 ГОСТ 23360-78, соединение нормальное. В. Расшифровать условное обозначение: b-8×46×54×9 F10/e8, 200×H7/js6×6 ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по b 8×52×58×6 (F8;h7). Вариант 19 А. Особенности системы допусков и посадок шпоночных соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 8×11 ГОСТ 24071-80 (D = 32 мм), соединение плотное. В. Расшифровать условное обозначение: D-20×82×92 H7/h6×6 F8/f8, 52×1,5×9H/7h ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по d 10×72×78×6 (H7;h6) (F8;f7). Вариант 20 А. Особенности и способы центрирования втулок на валах эвольвентных шлицевых соединений.

Б. Записать условное обозначение шпонки: 2×3,7 ГОСТ 24071-80 (D = 10 мм), соединение нормальное. В. Расшифровать условное обозначение: b- 6×28 H11/d11×32 H12/a11×7 F8/js7, 48×H7/h6×2 ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по d 8×32×6 (H6;g5) (F8;f8). Вариант 21. А. Особенности и способы центрирования втулок на валах прямобочных шлицевых соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 5×7,5 ГОСТ 24071-80 (D = 20 мм), соединение нормальное. В. Расшифровать условное обозначение: d- 8×36 H7/g6×40×7 F8/d8, i 38×1,5×H7/h6 ГОСТ 6033-80. Г. По заданному типу центрирования записать условное обозначение шлицевого соединения: центрирование по b 10×42×52×6 (F10;k7). Вариант 22 А. Конструкция и основные параметры шлицевых соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 8×11 ГОСТ 24071-80 (D = 32 мм), соединение плотное. В. Расшифровать условное обозначение: b-20×92×102×7 D9/k7, d-8×32H7/h6×38×6 D9/f7. Г. Расшифровать условное обозначение: 60×2×7H/8k ГОСТ 6033-80, i 65×2,5×H7/h6 ГОСТ 6033-80. Вариант 23 А. Конструктивные и эксплуатационные особенности соединения со шпонкой призматической, клиновой, сегментной. Б. Записать условное обозначение шпонки: 2×3,7 ГОСТ 24071-80 (D = 10 мм), соединение нормальное. В. Расшифровать условное обозначение: b-6×28H11/g6×33H12/a11×7 F8/js7, D-20×82×92H7/h6×6 F8/f8. Г. Расшифровать условное обозначение: 48×H7/h6×2 ГОСТ 6033-80, 52×1,5×9H/7h ГОСТ 6033-80. Вариант 24 А. Особенности и существующие способы центрирования шлицевых соединений.

Б. Записать условное обозначение шпонки: 4×6,5 ГОСТ 24071-80 (D = 14 мм), соединение плотное, 2×25×125 ГОСТ 23360-78, соединение плотное. В. Расшифровать условное обозначение: d – 16×72H7/js6×82×7 D9/e8, b – 16×56×65×5 Js10/d9. Г. Расшифровать условное обозначение: 70×H8/h6×3 ГОСТ 6033-80, 100×3×7H/7h ГОСТ 6033-80. Вариант 25 А. Какие поля допусков используют для шпоночных соединений. Б. Записать условное обозначение шпонки: 20×12×95 ГОСТ 24068-80, 6×6×24 ГОСТ 23360-78, соединение свободное. В. Расшифровать условное обозначение: D-8×52×60H8/e8×10 D9/d9, b-8×46×54×9 F10/e8. Г. Расшифровать условное обозначение: 120×H8/g6×3,5 ГОСТ 6033-80, 180×8×7H/8p ГОСТ 6033-80.

8. Нормирование точности зубчатых колес и передач Трудность в отношении нормирования точностных требований к зубчатым передачам заключается в том, что эти детали сложны по геометрической форме и являются элементами кинематической цепи. В зависимости от области применения зубчатых передач к ним могут быть предъявлены различные требования в отношении точности: требования в отношении точности за один поворот, в пределах одного поворота, или требования постоянства точности контакта по сопрягаемым поверхностям, или требования к обеспечению необходимого бокового зазора. Нормы точности на зубчатые колеса и передачи представляют собой набор требований к точности геометрических и кинематических параметров зубчатых колес и передач для оценки точности в отношении определенного эксплуатационного признака. Для зубчатых колес и передач по ГОСТ 1643 – 81 установлены нормы кинематической точности, плавности работы, контакта зубьев и бокового зазора. По первым трем нормам ГОСТ 1643 – 81 устанавливает 12 степеней точности зубчатых колес и передач с модулем 1–50 мм, обозначаемых в порядке убывания точности цифрами 1, 2, 3 … 12. Допускается комбинирование норм кинематической точности, плавности работы и норм контакта зубьев зубчатых колес

и передач разных степеней точности. Контроль колес по всем приведенным в стандарте показателям не является необходимым. ГОСТ 1643 – 81 устанавливает 27 взаимосвязанных параметров, здесь приводятся комплексные показатели, по одному из которых (или двум) ведется проверка. Комплексные показатели позволяют вести контроль комплексными методами и являются предпочтительными. Установлены также 6 видов сопряжений зубчатых колес, обозначаемых A, B, C, D, E, H. При сопряжении Н боковой зазор равен нулю, а при сопряжении A – максимальный. Эти обозначения показывают гарантированный боковой зазор и являются наименьшими предельными размерами, а наибольшие предельные размеры получаются на основании допусков. На боковой зазор установлено 8 видов допусков, обозначаемых а, h, d, c, b, q, z, y, x. Вид сопряжения В

А С E

D H

Вид допуска

a b

c

d h h Степень точности 3-12 3-11 3-9 3-8 3-7 3-7 Класс отклонения межосевого расстояния VI V IV III II II Нормы точности и допуски червячных передач регламентируются ГОСТ 3675 – 81, они аналогичны зубчатым цилиндрическим передачам. 8.1. Условные обозначения точности зубчатых колес и передач Если все нормы назначаемы по одной степени точности, то обозначение производится одной цифрой и буквой. Например: 7–C ГОСТ 1643-81 – степень точности 7 по всем нормам. Вид сопряжения C, допуск на боковой зазор – c, обозначение которого не указывается, если соблюдено соответствие с видом сопряжения по ГОСТ 1643 – 81. При комбинировании норм из разных степеней точности условное обозначение состоит из трех цифр и двух букв. Например: 8-7-6 Ba ГОСТ 1643 – 81 – степень по нормам кинематической точности 8, степень точности по нормам плавности работы 7, степень точности по нормам контакта зубьев 6, вид сопряжения B, допуск на

боковой зазор a. 8.2. Варианты практических заданий Вариант 1 А. Рассмотреть показатели норм кинематической точности: радиальное биение зубчатого венца, колебание длины общей нормали, колебание межосевого расстояния. Б. Расшифровать условное обозначение: 8-7-6-B ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: высокие скорости, требуется плавность и бесшумность работы, реверсы. Вариант 2 А. Что называют кинематической погрешностью зубчатого колеса. Б. Расшифровать условное обозначение: 6-B/4 ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: измерительные колеса для контроля зубчатых колес 6 степени точности. Вариант 3 А. Показатели точности контакта зубьев в передаче. Б. Расшифровать условное обозначение: 7-C ГОСТ 3675-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: зубчатые колеса механизмов подачи металлорежущих станков. Вариант 4 А. Основные правила образования обозначений показателей точности зубчатых колес. Б. Расшифровать условное обозначение: 9-A ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: зубчатые колеса грузоподъемных механизмов, невысокие скорости. Вариант 5 А. Какие причины вызывают кинематическую погрешность зубчатого колеса, как можно повысить кинематическую точность колес? Б. Расшифровать условное обозначение: 7-C ГОСТ 1643 -81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: редуктор

турбин, скорости высокие. Вариант 6 А. Почему форма и размеры пятна контакта зубьев влияют на работоспособность зубчатых передач? Б. Расшифровать условное обозначение: 9-6-7-100 ГОСТ 1758-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: зубчатые колеса грузоподъемных механизмов, невысокие скорости. Вариант 7 А. Показатели кинематической точности колес, как их определяют. Б. Расшифровать условное обозначение: 4-4-N-Dc ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: зубчатые колеса грузовых лебедок с ручным приводом; Вариант 8 А. Определение и суть нормы плавности. Б. Расшифровать условное обозначение: 7-6-6 Dc ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: особо точные передачи отсчетных устройств. Вариант 9 А. Определение и суть норм контакта зубьев. Б. Расшифровать условное обозначение: 7-Ca/5-128 ГОСТ 1643- 81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: скоростные редукторы, работающие при повышенных и умеренных скоростях. Вариант 10 А. Какие нормы и степени точности установлены в системе допусков зубчатых цилиндрических передач? Б. Расшифровать условное обозначение: 8-7-6-Ab ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: редукторы общего назначения. Вариант 11 А. Какие преимущества и ограничения имеет способ комбинирования степеней точности?

Б. Расшифровать условное обозначение: 8-10-11-Ax ГОСТ 3675- 81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: скоростные редукторы. Вариант 12 А. Какие установлены виды сопряжений зубьев, чем они отличаются? Виды допусков на боковой зазор. Б. Расшифровать условное обозначение: 7-8-9-Bc ГОСТ 1758-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: редукторы турбин, скорости высокие. Вариант 13 А. Показатели плавности работы передач. Б. Расшифровать условное обозначение: 9-8-8-Ac ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: редукторы общего назначения. Вариант 14 А. Какие показатели точности называют комплексными. Б. Расшифровать условное обозначение: 6-5-5-B ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: зубчатые колеса неответственных устройств. Вариант 15 А. Как влияет на работоспособность зубчатых передач точность зубчатых колес? Б. Расшифровать условное обозначение: 7-E ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: редукторы турбин, высокие температуры. Вариант 16 А. Дать определение и рассмотреть суть норм кинематической точности. Б. Расшифровать условное обозначение: 3-H ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точ-

ности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: зубчатые колеса механизмов подачи металлорежущих станков. Вариант 17 А. Деление зубчатых передач по условиям работы. Указать, какие точностные требования являются основными для отдельных видов передач. Б. Расшифровать условное обозначение: 8-7-7-B ГОСТ 1643- 81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: высокие скорости, бесшумность, реверсы. Вариант 18 А. Какие факторы учитывают при выборе степеней точности для зубчатых колес и передач. Б. Расшифровать условное обозначение: 8-7-6-Ba ГОСТ 3675-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: особо точные передачи отсчетных устройств. Вариант 19 А. Что называют нормой бокового зазора? Какими параметрами он характеризуется? Б. Расшифровать условное обозначение: 9-9-8-Da ГОСТ 3675-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: зубчатые колеса грузовых лебедок. Вариант 20 А. Для чего необходим боковой зазор в зацеплении зубьев? Б. Расшифровать условное обозначение: 9-7-8-Ax ГОСТ 3675-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: измерительные колеса для контроля зубчатых колес. Вариант 21 А. Как можно повысить плавность работы зубчатых колес и передач? Какие передачи (прямо- или косозубые) и почему отличаются более плавной работой? Б. Расшифровать условное обозначение: 7-8-9-Ba ГОСТ 1643-81. В. Заданы условия работы передачи. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае. Какие приборы следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи: зубчатые

колеса сельскохозяйственных машин, неответственных узлов. Вариант 22 А. Как измеряют радиальное биение зубчатого венца. Б. Расшифровать условное обозначение: 9-10-11-Ax ГОСТ 3675-81. В. Каким образом можно контролировать боковой зазор собранной передачи? Вариант 23 А. Какие основные приборы и средства измерений применяются для контроля показателей кинематической точности? Б. Расшифровать условное обозначение: 9-9-8-Da ГОСТ 3675-81. В. Какие нормы точности являются основными и назначаются для зубчатых передач делительных механизмов станочных приспособлений? Вариант 24 А. Как производят проверку профиля зубьев? Б. Расшифровать условное обозначение: 4-4-N-Dc ГОСТ 1643-81. В. Какими способами создают гарантированный боковой зазор в зацеплении зубчатых передач? Вариант 25 А. Как производят контроль измерения длины общей нормали? Б. Расшифровать условное обозначение: 6-B/4 ГОСТ 1643-81. В. Чем определяется точность зубчатых колес? Вариант 26 А. Как производят контроль показателей полноты контакта зубьев? Б. Расшифровать условное обозначение: 3-H ГОСТ 1643-81. В. Принцип действия шагомера, для чего он применяется. Вариант 27 А. Как производят измерение отклонения и колебания измерительного межосевого расстояния. Б. Расшифровать условное обозначение: 9-8-7-Dc/4-58 ГОСТ 1643- 81. В. Как производят контроль углового и окружного шага?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ганевский Г. М., Гольдин И. И. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении. – М.: Высшая школа, 1993. – 283 с. 2. Белкин И. М. Допуски и посадки. – М.: Машиностроение, 1992. – 518 с. 3. Берков В. И., Доброродный В. С. Преподавание предмета «Допуски и технические измерения». – М.: Высшая школа, 1987. – 150 с. 4. Захаров В. И. Взаимозаменяемость, качество продукции и контроль в машиностроении. – Л.: Лениздат, 1990. – 298 с. 5. Зинин Б. С., Ройтенберг Б. Н. Сборник задач по допускам и техническим измерениям. – М.: Высшая школа, 1983. – 110 с. 6. Клевлеев В. И., Попов Ю. П., Кузнецова И. А. Метрология, стандартизация, сертификация. – М.: Форум – Инфра М, 2004. – 250 с. 7. Козловский Н. С., Ключников В. И. Сборник примеров и задач по курсу. «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения.» – М.: Машиностроение, 1983. – 303 с. 8. Крылова Г. Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. – М.: Юнит, 2001. – 711 с. 9. Марков Н. Н. Нормирование точности в машиностроении. – М.: Станкин, 1993. – 422 с. 10. Уткин Е. Д., Санинский В. А. Метрология, взаимозаменяемость, стандартизация и нормирование точности: Учеб. – пособие / ВолгГТУ. – Волгоград, 2000. – 52 с. 11. Справочник. Инженерный журнал. – 2004. – № 1. – С.

Оглавление Введение………………………………………………………………… 3 1. Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений. Основные понятия и определения…………………………………….. 4 1.1. Основные отклонения для образования поса 8 док………………. 1.2. Обозначение посадок и отклонений на черте 10 жах……………… № 10 1.3. Задание 1..................................................................................... 2. Калибры для гладких цилиндрических деталей…………………… 14 2.1. Задание № 2………………………………………………………. 15 3. Расчет размерных цепей……………………………………………… 18 3.1. Пример составления и расчета размерной цепи………………… 19 4. Нормирование точности формы и расположения элементов деталей…………………………………………………………………… 25 4.1. Варианты практических заданий………………………………… 26 5. Нормирование шероховатости поверхности……………………….. 29 5.1. Варианты практических заданий………………………………… 33 6.Точность резьбовых соединений…………………………………….. 38 6.1. Варианты практических заданий………………………………… 40 7.Точность шпоночных и шлицевых соединений……………………. 43 7.1. Нормирование точности шпоночных соединений…………….. 43 7.2. Нормирование точности шлицевых соединений………………. 44 7.3. Варианты практических заданий………………………………… 45 8. Нормирование точности зубчатых колес и передач………………. 51 8.1. Условные обозначения точности зубчатых колес и передач..... 52 8.2. Варианты практических заданий………………………………… 52 Список литературы……………………………………………………… 57