Много теории (Отклонения-взаимозаменяемость-2 Посадки-1)

Посмотреть архив целиком

Предмет дисциплины.


Название дисциплины, к изучению которой Вы приступаете, показывает, что она как бы состоит из трех частей: одна часть – «взаимозаменяемость», вторая часть – «стандартизация», третья часть – «метрология».


Все эти три части объединяются в единое целое современным подходом к качеству продукции. Для достижения высокого качества изделия должны обладать свойством взаимозаменяемости. Для обеспечения взаимозаменяемости изделия должны соответствовать требованиям, которые устанавливаются в стандартах.

Проверка же соответствия изготовленных изделий требованиям стандартов производится с помощью технических измерений, которые относятся к метрологии.

Общие понятия о точности геометрических размеров детали.

В нашем курсе мы будем изучать в основном геометрическую взаимозаменяемость, хотя ее принципы могут быть распространятся и на параметрическую взаимозаменяемость.

Возникает вопрос, зачем говорить о взаимозаменяемости, о каких-то принципах? Почему нельзя изготавливать одинаковые детали нужных размеров, и тогда не нужны будут никакие принципы.


Дело заключается в том, что сделать деталь с абсолютно точными размерами невозможно, более того, чем точнее надо делать деталь, тем она дороже будет стоить.

Точность – степень соответствия того или иного параметра заданному значению. Степень точности характеризуется погрешностью = ddзадан.

Основные причины появления погрешностей изготовления деталей:

  1. погрешности станка;

  2. погрешности обрабатывающего инструмента и приспособлений;

  3. износ инструмента;

  4. упругие деформации в системе СИИД;

  5. температурные деформации СИИД;

  6. погрешности, зависящие от выбранной технологической схемы и режимов обработки;

  7. неоднородность размеров, жесткости, твердости материала и другие погрешности заготовок;

  8. квалификация и субъективные ошибки рабочего;

В результате действия этих причин никогда нельзя получить деталь с заданным размером и заданной формы. В общем случае обработанная поверхность может представлять собой результат наложения следующих погрешностей:




  1. отклонение размера p;

  2. отклонение расположения поверхности расп.;

  3. отклонения формы поверхностей Ф;

  4. волнистость поверхности волн.;

  5. шероховатость поверхности шер.;


В связи с этим приходится решать вопрос о том, насколько можно допустить отклонение по приведенным пяти геометрическим параметрам с тем, чтобы деталь или узел обладали свойством взаимозаменяемости.

Таким образом, конструктору приходится решать две неразрывные задачи:


  1. установить идеальные значения параметров детали;

  2. назначить точность изготовления этих параметров путем назначения пределов, ограничивающих их погрешности.


Значение проблемы повышения качества изделий с каждым годом все возрастает. Высокое качество продукции обеспечивает ее конкурентоспособности на мировом рынке и способствует успешному и улучшению материальной жизни народа.


Качество изделий обычно определяется как мера соответствия свойств изделий требованиям потребителя. Качество – сложный многомерный объект, то есть существует значительное число показателей качества. Оценка качества продукции является сложной задачей. Например, для промышленной продукции:

  • показатели надежности – способность выполнять требования функции во времени, безотказность, долговечность.

  • показатели технологичности – достижения оптимальных затрат при производстве, использования прогрессивных методов;

  • показатели унификации – степень использования в продукции стандартизированных изделий;

  • показатели эргономичности – характеризует машину в системе человек-машина учитывают ее приспособляемость к антропометрическим, биомеханическим, физиологическими свойствами человека;

  • показатели экономичности;

Качество деталей.

Качество деталей подвергаемых механической обработке характеризуется показателями, определяющими геометрическую точность:

  • точность размера

  • точность формы

  • шероховатость

  • точность взаимного расположения поверхностей

Понятие о взаимозаменяемости и ее видах.

Взаимозаменяемость свойство конструкции, составной части изделия, обеспечивающее ее вместо другой без дополнительной обработки сохранением заданного качества изделия, в которое оно входит.


В современном производстве взаимозаменяемыми изготовляют различные детали, узлы и механизмы. Примерами взаимозаменяемых деталей являются запасные части к различным приборам и машинам, стандартные крепежные детали – винты, болты, гайки, шайбы и др. Примерами взаимозаменяемых узлов могут быть электро- и радиолампы и др.

Взаимозаменяемые детали должны быть одинаковы не только по размерам и форме, но и по твердости материала, его химическим, электрическим и другими свойствами. Удовлетворение функциональным показателем в пределах заданных допусков называется функциональной взаимозаменяемостью.

Полную взаимозаменяемость часто называется функциональной взаимозаменяемостью. Комплекс решений, выполнение которых конструированием производстве и эксплуатации обеспечивает взаимозаменяемость деталей, сборочных единиц, изделий называется принципом взаимозаменяемости.


Преимущества взаимозаменяемости.

  1. Упрощаются, удешевляются проектно-конструкторские работы по созданию новых машин и механизмов, так как конструкция, точность и технические требования основных элементов стандартизированы (резьба, шлицы, зубчатые передачи и т.д.).

  2. Упрощаются, удешевляются изготовление машин в результате регламентирования точности заготовок на всех стадиях механической обработки, применению более современных методов контроля и удешевления сборки, которую можно вести на конвейерах. Качество продукции становится стабильным, повышается ее надежность.

  3. Удешевляемостью эксплуатации машин за счет ускорения ремонта и

повышения его качества.

Взаимозаменяемость может быть полной и неполной.

Полная взаимозаменяемость позволяет получать заданные показатели качества без дополнительных операций в процессе сборки.

При неполной взаимозаменяемости при сборке сборочных единиц и конечных изделий допускаются операции, связанные и подбором и регулировкой некоторых деталей и сборочных единиц.


Функциональной взаимозаменяемостью может бать только полной, а геометрической – полной и неполной.

Различают также внешнюю и внутреннюю взаимозаменяемость.


Внешняя взаимозаменяемость – взаимозаменяемость узлов и комплектующих изделий по эксплутационным параметрам и присоединительным размерам. Эксплутационные параметры для электродвигателя – мощность, частота вращения; присоединительные размеры – диаметры, число и расположение отверстий в лапах электродвигателей.

Внутренняя взаимозаменяемость обеспечивается точностью параметров, которые необходимы для сборки деталей в узлы, а узлы в

Взаимозаменяемость шариков и роликов подшипников качения и т.д.

Для массового и единого производства взаимозаменяемость является необходимым условием.

Уровень взаимозаменяемости характеризуется коэффициентом взаимозаменяемости.

Коэффициент взаимозаменяемости – равен отношению трудоемкости изготовления взаимозаменяемой детали к трудоемкости изготовления изделия в целом. Чем ближе он к единице, тем выше технический уровень производства.


Составляющей функциональной взаимозаменяемости является размерная взаимозаменяемость, которая предусматривает необходимую точность выполнения линейных и угловых размеров, а также допустимые погрешности при воспроизведении формы и расположения поверхности.

Количественно геометрические параметры деталей оценивают посредством размера.

Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины, высоты и т.п.) в выбранных единицах.

Размеры разделяются на свободные и сопрягаемые.

Свободные – конструктивно необходимые поверхности, не предназначенные для соединения с поверхностями других деталей.

Сопрягаемые – размеры по которым детали соприкасаются, образуя подвижные или неподвижные соединения. Эти размеры важны для обеспечения взаимозаменяемости. Они бывают охватывающими – условно называемые отверстиями (D) и охватываемыми – условно называемые валом (d).


Размеры подразделяются на истинные, действительные, предельные, номинальные.

Истинный размер – некоторая абсолютная величина, к которой мы стремимся, повышая качество изделий.
Действительный размер – размер элемента установленный измерениями с допустимой погрешностью.

На практике вместо истинного размера используют действительный размер.

Номинальный размер – размер, относительно которого определяют предельные размеры и который служит также началом отсчета отклонений. Для сопрягаемых деталей номинальный размер является общим. Он определяется расчетами на прочность, жесткость и т.д., округляется до наибольшего значения с учетом «нормальных линейных размеров».




Нормальные линейные размеры.

Нормальные линейные размеры применяются с целью уменьшения разнообразия назначаемых конструктором размеров со всеми вытекающими преимуществами (сужением сортамента материалов, номенклатуры мерного, режущего и измерительного инструмента и т.д.).


Ряды нормальных линейных размеров – это геометрические прогрессии со знаменателем. В ряду пять значений. Эти соотношения сохраняются для различных числовых интервалов.


Первый ряд Ra 5 g = 10 = 1,6


0.1; 0.16; 0.25; 0.4; 0.63

1; 1.6; 2.5; 4; 6.3

10; 16; 25; 40; 63

100; 160; 250; 400; 630

Второй ряд Ra 10 g = 10 = 1,25

1; 1.25; 1.6; 2.0; 2.5; 3.2; 4.0; 5.0; 6.3; 8.0


Каждый следующий ряд включает в себя члены предыдущего.


Третий ряд Ra 20 g = 10 = 1,12

Четвертый ряд Ra 40 g = 10 = 1,06


При выборе номинальных размеров, предшествующий ряд предпочтительнее последующего.

Номинальный размер обозначается для отверстий D и вала d.






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.