Первышин А.Н. Метрология - файл n1.doc

Первышин А.Н. Метрология
скачать (5522.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc5523kb.21.10.2012 10:04скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8
§ 20. Допуски и посадки резьбовых соединений. Схемы расположения полей допусков. Обозначения на чертежах.
Резьбовые детали при свинчивании контактируют только по боковым поверхностям витков, независимо от вида посадки. По наружному и внутреннему d(D), d1(D1) диаметрам для всех посадок обеспечиваются зазоры. Резьбовые детали по характеру соединения имеют три вида посадок: с натягом, переходные и с зазором. Наиболее распространены посадки с зазором, т.к. они позволяют вносить антикоррозионные и антифрикционные покрытия и обеспечивают высокую циклическую прочность соединения.
§ 20. 1. Особенности обозначения и изображения полей допусков резьбовых деталей.
1. нулевая линия имеет форму номинального профиля резьбы и является общей для внутренней и наружной резьбы (рис. 47)




2. отклонение отсчитываются от номинальной линии в направлении перпендикулярном оси резьбы, причем положительные от оси, отрицательные - к оси.

3. Отклонения и допуски резьбовых деталей, в отличие от гладких цилиндрических соединений, представлены в радиальном, а не диаметральном выражениях. ESD2: здесь индекс стоит параметра, т.е. следует читать: верхнее отклонение среднего диаметра внутренней резьбы.

4. Основные отклонения регламентируются для всех трёх диаметров резьбы. Для посадок с зазором используются следующие основные отклонения: H, G, F, E. Для наружных резьб, т.е. для болта, добавляется еще основное отклонение d: h, g, f, e, d.

Изобразим основные отклонения относящиеся к внутренней резьбе, т.е. к гайке, верхнюю границу поля допуска не показываем. Основные отклонения - ближайшие к нулевой линии. Обозначим с помощью основного отклонения H границу поля допуска, нижняя граница совпадает с номинальным профилем резьбы. Теперь построим соответствующую границу и для болта. Все соответствующие отклонения будут представлены в радиальном выражении. Промежуточные диаметры, они не имеют регламентации, но условно соединяются сплошной линией, мы видим верхнюю границу поля допуска болта. При этом мы имеем возможность убедиться, что у нас не только для наружного и внутреннего диаметра обеспечиваются гарантированные, т.е. минимальные зазоры, но и для среднего диаметра.

Величина основных отклонений одинакова для всех трех диаметров резьбы и зависит только от ее шага.

5. Второе предельное отклонение не устанавливается для наружного диаметра гайки D, и для внутреннего диаметра болта d1. Поэтому соответствующие поля допусков этих диаметров не ограничиваются сверху для гайки и снизу для болта. Остальные диаметры имеют предельное отклонение, зависящее от шага резьбы и выбранной степени точности.

Резьбы








точные

нормальные

грубые

Гайка

D2

4,5

6,7

8, 9*

D1

4,5

6,7

8

Болт

d2

3,4,5

6,7

8, 9, 10*

d1

4

6

8

* - степени точности для резьбовых деталей из пластмасс.

Таким образом регламентируются классы точности резьбовых соединений, значит, что назначив класс точности назначается полностью поле допуска. Сочетание класса точности и основного отклонения ограничивает поле допуска целиком по соответствующему диаметру. Точный класс используется для высокоточных резьб в кинематических парах, прецизионных станках, в авиационно-ракетно-космической технике и т.д. Средней класс - в общем машиностроении. Грубый используется при нарезании резьбы в глухих отверстиях, в деталях без предварительной обработки и т.п. Если применяются резьбовые детали присоединения, то нужно использовать четвертый и пятый класс, обеспечивающие часто плотность соединения соответствующих деталей и центрирование

При назначении класса резьбы необходимо учитывать длину свинчивания. По этому параметру резьбы делят на три группы:

  1. нормальные N,

  2. короткие S,

  3. длинные L.

Для нормальных резьб длина свинчивания ограничивается величиной от 2,24Р до 6,7Р (Р - шаг). Причем, если требования по плотности соединения одинаковы для резьбовых деталей, то точность длинных резьб должна быть увеличена на единицу, а коротких уменьшена на единицу по сравнению с нормальной. Если мы увеличили на единицу для длинных резьб, то там возникнут различные погрешности по углу, которые накапливаются для длинных резьб, или по шагу, и длинная резьба должна быть при одинаковых требованиях плотности соединения грубее, чем нормальная. Соответственно для коротких резьб точнее, потому что это необходимо для компенсации накапливающихся погрешностей по шагу и углу профиля. Если длина свинчивания не указана, то требования по точности относят ко всей длине резьбы
Образование полей допусков для предпочтительной посадки 6H/6g.
Изображение начинаем с нулевой линии. Покажем соответствующие диаметры: внутренний d1(D1), средний d2(D2) и наружный d(D), соответствующие основные отклонения.

Изобразим те части полей допусков, которые не регламентируются, для гайки - наружные. Наружный диаметр внутренней резьбы верхняя граница поля допуска не регламентируется, т.е. она уходит как бы в бесконечность. Верхняя граница поля допуска болта лежит ниже нулевой линии, так как основное отклонение болта g отрицательно. Обозначаем те диаметры, которые у болта не регламентируются, это внутренние диаметры. Для гайки непосредственно от нулевой линии откладываем соответствующие предельные отклонения для среднего и внутреннего диаметров. Для примера рассмотрим величину допуска гайки по среднему диаметру TD2/2. Поле допуска уходит по наружному диаметру гайки в бесконечность. Поля допусков обозначены только для характерных диаметров - среднего и для внутреннего для гайки. Аналогично изображаем поле допуска болта. Так как образование посадки происходит по средней линии, то в этом месте и образуется зазор.



Обозначение резьбовых соединений на сборочных чертежах.
В обозначениях указывается вид резьбы, ее наружный диаметр, шаг (если резьба не крупная). В числителе - поле допуска гайки по среднему диаметру, и поле допуска гайки по внутреннему диаметру. В знаменателе поле допуска болта по среднему диаметру и поле допуска болта по наружному диаметру.

Пример.

М12,

М - резьба метрическая,

d(D) - наружный диаметр резьбы,

5Н - поле допуска по D2, т.е. по среднему диметру,

5g - поле допуска по d2 по среднему диаметру,

4g - поле допуска по наружному диаметру,

4Н - поле допуска по внутреннему диаметру гайки.

Т.е. резьба метрическая с наружным диаметром 12, с крупным шагом, с зазором, с полем допуском 5Н - по среднему диаметру гайки, 5g - по среднему диаметру болта по соответствующим диаметрам гайки и болта.

Если поля допусков по среднему диаметру и по внутреннему у гайки совпадают, а у болта по среднему и по наружному тоже совпадают, приводятся следующие обозначения:

М12

Метрическая резьба с наружным диаметром 12, шаг крупный, 6Н - поле допуска по среднему диаметру у гайки и по внутреннему диаметру гайки, 6g - по среднему диаметру болта и по наружному диаметру болта.

Обозначение резьбовых деталей на рабочих чертежах.
Для указанного примера запишем:

для гайки: М12х1,5 5Н4Н.

Метрическая резьба с наружным диаметром 12, с мелким шагом на 1,5, - по среднему диаметру и - по внутреннему диаметру.

для болта: М12х1,25 5g4g.

При использовании резьбовых соединений с закруглениями по наружному диаметру болта и внутреннему диаметру гайки в обозначениях используется дополнительная буква R:

MR126H (для гайки)

Закругления обеспечиваются в тех местах, где не регламентируется поле допуска.

Резьба с закругленными выступами и впадинами позволяет увеличить сопротивление усталости.

Если длина резьбы не соответствует нормальной, то она также должна быть приведена в чертежах.

MR12-6H-60

Резьба метрическая для гайки (т.е. для внутренней резьбы), с закруглениями, с полем допуска по среднему диаметру и соответственно для гайки по внутреннему диаметру, удлиненная с длинной 60 миллиметров.

Резьбы с натягом по среднему диаметру используются в редко разбираемых изделиях или при ремонте.
§ 21. Методы и средства контроля резьбовых соединений.
Различают дифференцированный и комплексный методы контроля. Дифференцированный заключается в определении параметров резьбовых деталей на инструментальном микроскопе, миниметре или оптиметре. Затем рассчитываются те параметры резьбы, по которым назначены комплексные допуски (приведенные средние диаметры), и делается заключение о годности (по материалам ЛР).

Комплексный метод контроля является основным в производстве. Он предполагает использование гладких предельных калибров, а также резьбовых втулок для болта и пробок для гайки. Комплексный метод заключается в определении положения действительного контура резьбы относительно границ полей допусков.

Для контроля наружного диаметра резьбы болта используются рабочие гладкие предельные калибры (РГПК), аналогичные рассматриваемым ранее калибрам для валов.

Для контроля наружных и внутреннего диаметра болта используются рабочие резьбовые проходные калибры (РРПК), имеющие полный профиль и полную длину свинчивания. Так как контролю подвергаются не только величины среднего и внутреннего диаметра, но и соответствующей компенсации погрешности шага и угла профиля. Последний контролируемый диаметр - минимальный средний диаметр d2min контролируется рабочим резьбовым непроходным калибром, который имеет не полный профиль и не большую длину (2-3 витка). Если бы он имел полный профиль, и соответствующую полную длину резьбы, то в этом случае он мог не свинтиться не из –за того, что действительный диаметр d2 больше d2min, а потому наложились бы погрешности шага и угла профиля.


Лекция №14
§ 22. Взаимозаменяемость зубчатых колес. Нормы кинематической точно­сти, плавности работы и контакта зубчатых колес.
Зубчатые передачи предназначены для передачи вращательного движения и момента силы с одного вала на другой с заданным соотношением угловых скоростей, т.е. передаточным отношением:



Они могут использоваться для преобразования вращательного движения в поступательное. В зависимости от назначения различают силовые и кинетические зубчатые передачи. Силовые передачи используются в таких устройствах как лебедки, подъемные механизмы, коробки передач и т.д. Кинетические передачи используются для различных измерений. Различают также тихоходные, среднескоростные и быстроходные зубчатые передачи. В последних линейная скорость может достигать 120 м/с.

Взаимозаменяемость зубчатых колес и передач обеспечивается нормированием параметров зубчатых колес при их изготовлении, а также параметрами сборки при образовании зубчатой передачи. Если зубчатые колеса будут изготовлены очень высокой точности, то это не гарантирует того, что сама передача, состоящая из идеальных зубчатых колес, будет также идеальна по своим характеристикам, потому что при сборке могут возникнуть различные отклонения параметров, связанных с монтажом осей соответствующих зубчатых колес, а следовательно возникает погрешность, связанная с изменением зазоров (межосевого и бокового), по этому нормировать приходится два крупных блока - изготовление каждого колеса и сборку.

Погрешности при изготовлении зубчатых колес вызываются следующими причинами:

  1. неточность профиля зубообрабатывающего инструмента (реек, фрез, долбяков);

  2. неточность установки на станке, как режущего инструмента так и заготовки;

  3. отклонение размеров и физико-механических свойств в заготовке

Совместное действие этих факторов приводит к погрешностям диаметров делительной, основной и начальной окружностей, модуля m, шага по делительной окружности S, ширины зуба S3 и впадины Sвп по этой же окружности, высоты h рабочей части поверхности зуба, а также профиля эвольвенты, образующей зуб.

При сборке зубчатой передачи помимо погрешностей изготовления на функции этого узла оказывают влияние следующие параметры:

1) делительное межосевое расстояние:

где d1 и d2 есть диаметры делительных окружностей ведущего и ведомого колес соответственно.

2) радиальный зазор с - наименьшее расстояние по межосевой линии между поверхностью вершины зуба одного колеса и поверхностью впадины другого колеса.

3) боковой зазор jn - минимальное расстояние между несоприкасающимися профилями зубьев, находящихся в зацеплении. Боковой зазор определяет свободный поворот одного колеса относительно другого неподвижного колеса.

Ведущее колесо вращается со скоростью ?1, диаметр его делительной окружности d1. Аналогично ведомое колесо имеет параметры ?2 и d2 (рис. 50).


Из вышесказанного понятно, что возникают ситуации, когда приходится нормировать очень много параметров. И естественным в данной ситуации является назначение комплексных допусков. Встает вопрос о их выборе. На сегодняшний день все показатели качества разбивают на четыре группы в зависимости от назначения соответствующей передачи.

Эксплуатационные показатели зубчатых колес и передач определяются следующими комплексными показателями:

1) кинематическая точность, т.е. точность передачи вращения от ведущего колеса к ведомому. Имеет решающее значение в кинематических передачах.

2) плавность работы зубчатой передачи. Особенно важна для быстроходных передач, так как при ее нарушении возникают значительные динамические нагрузки на зубья колес.

3) полнота контакта зубьев определяет работоспособность силовых передач.

4) погрешности, приводящие к изменению бокового зазора. Боковой зазор необходим для обеспечения смазки зубчатых колес, а также для компенсации погрешности изготовления и сборки, температурных компенсаций и деформаций от действия центростремительных сил.

Кинематическая погрешность передачи.

В собранной передаче при повороте ведущего колеса с числом зубьев z1, на некоторый угол ?1 ведомое колесо с числом зубьев z2 должно повернуться на номинальный угол ?, который можно рассчитать по формуле:


Однако из-за погрешности изгиба и сборки ведомое колесо поворачивается на некоторый угол ?, т.е. появляется кинематическая погрешность, равная:


Выражается эта погрешность в линейных величинах длины дуги соответствующей делительной окружности.

В течение поворота зубчатого колеса в передаче кинематическая погрешность меняется по закону изображенному ниже.




Кинематическая погрешность будет принимать начальные значения через угол:

,

где

z2 - число зубьев меньшего колеса,

х - наибольший общий множитель числа зубьев обоих колес.

Комплексным показателем кинематической точности зубчатой передачи является наибольшая разность кинематических погрешностей передачи за полный цикл. В ГОСТах приводятся соответствующие нормы точности по этой погрешности F'io. Колесо считается годным, если выполняется условие F'ior < F'io. Индексы здесь означают: i - кинематическая

погрешность; 0 - отношение к передаче; отсутствие нуля означает отношение к каждому из колес; r - максимальное значение соответствующей погрешности.

Кинематическая погрешность колеса Fкnк определяется аналогично. Однако вместо

парного колеса используются соответствующие эталонные колеса.

Тогда кинематической погрешностью колеса называется разность между действительными и номинальными углами поворота колеса на его рабочей оси ведомого – точным (эталонным), при отсутствии отклонений от параллельности и перекоса вращения колес.

Кинематическая погрешность колеса также выражается в линейных величинах длины дуг соответствующей делительной окружности. Колесо считается годным, если выполняется условие того, что максимальная погрешность будет меньше приведенной в ГОСТе допустимой.

Fir' i'.



Прибор для измерения кинематических погрешностей (Тайтса).

В приборе Тайтса используется эталонное ведущее колесо (1), эталонное колесо (2) и контролируемое колесо (3).

При повороте ведущего колеса на угол ?1, оба колеса (2) и (3), находящиеся с ним в зацеплении повернутся на разные углы. Колесо (2) на угол ?, а колесо (3) за счет погрешностей изготовления на угол ?. Оба сигнала об этих углах поступают на сумматор (4), на выходе из которого регистрируется кинематическая погрешность колеса (3). И нормируется данная погрешность аналогично кинематической погрешности передачи:

Fir' i'.


Плавность работы передачи.

Плавность работы передачи представляет собой часть кинематической погрешности колеса, которая многократно с соответствующей циклической частотой проявляется за один оборот колеса. Плавность работы получают разложением а соответствующие гармоники (ряды Фурье) кинематической погрешности колеса. В результате спектрального анализа можно получить множество гармоник, каждая из которых будет иметь интересующую нас частоту. При обратном сложении этих гармоник можно получить исходную кривую. Плавность работы нормируется циклической погрешностью передачи fzki0r и колеса fzkir. При этом в каждой гармонике fzkir представляет собой удвоенную амплитуду гармонической составляющей с частотой ki кинематической погрешности колеса.

Нормирование по плавности аналогично соответствующим кинематическим погрешностям, чем больше частота, тем меньше соответствующая норма плавности.
Лекция №15
§ 23. Виды сопряжений зубчатых колес. Обозначение точности и вида со­пряжений на чертежах.
Полнота зубьев в передаче.
Долговечность и износостойкость зависят от полноты контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев колес. При неполном и неровном прилегании зубьев площадь поверхности по которой происходит передача усилия, что приводит к неравномерному распределению контактных напряжений и смазки по поверхности контакта.

Суммарным пятном контакта называют часть активной боковой поверхности зуба колеса, на которой располагаются следы прилегания парного колеса, находящегося в зацеплении.

При этом передача должна располагаться на рабочих осях и на нее должна действовать рабочая нагрузка или специально установленная конструктором нагрузка.

Обычно следы прилегания определяются с помощью краски, на одно колеса наносится краска и зубчатая передача проворачивается под заданной нагрузкой на рабочих осях, после этого на колесе остаются соответствующие пятна контакта (рис. 51).



На рисунке изображено колесо, по которому прокатилось парное окрашенное колесо, и появившиеся в результате пятна контакта. Между этими пятнами могут существовать разрывы. - расстояния между разрывами вдоль длины зуба. Среднюю высоту пятна контакта обозначим через . Высоту рабочей поверхности зуба - .
Суммарное пятно контакта оценивают относительной длиной:

;

где

b – длина,

а – расстояние между крайними точками пятен контакта.

За исключением разрывов между пятнами контакта (ci), причем они учитываются только в том случае, если их величина превышает модуль (m), измеренный в миллиметрах.

Суммарное пятно контакта оценивают также относительной высотой:

,

По этим формулам определяется годность зубчатого колеса по нормам по нормам плавности и контакта. Для тяжело нагруженных зубчатых колес эти нормы играют важную роль.
Степени точности зубчатых колес.
При построении стандарта на зубчатые колеса ГОСТ 1643-81 использовались принципы:

  1. обеспечение надежности функционирования зубчатых колес в передаче;

  2. возможности современных технологий изготовления и измерения зубчатых колес.

В стандартах установлено 12 степеней точности зубчатых колес и передач. Нормируемый модуль лежит в пределах m = 1….55 мм. Диаметр делительной окружности может достигать 6300 мм.

По классам точности колеса разделяются:

1,2 - ой - относятся к перспективным колесам, изготовление таких колес с помощью современных технических средств невозможно.

3-5 - ый - используются в измерительных системах.

4-7 - ой - в авиационной и рекетно-космической технике.

6-8- ой - общее машиностроение.

9-10 – ый - в сельском хозяйстве.

11-12- ый -в неответственных передачах грузовых механизмов.

В зависимости от назначений для зубчатых колес могут назначаться различные степени точности по нормам кинематической точности, плавности и контакта.

Например, если зубчатая передача используется в каких-либо измерительных механизмах, то для нее большое значение играют нормы кинематической точности, нормы плавности и полноты контакта не столь важны, т. к. нагрузки весьма малы и передача работает на низких оборотах. В быстроходных зубчатых передачах определяющее значение играют нормы плавности, потому что при высоких оборотах возрастает риск разрушения передачи. В грузоподъемных передачах основную роль играют нормы полноты контакта зубьев.

При назначении степеней точности накладываются следующие ограничения:

  1. нормы плавности могут быть не более, чем на 2 степени точнее или на 1 грубее норм кинематической точности.

  2. нормы полноты контакта зубьев можно назначать по любым стандартам более точным, чем нормы плавности.



Виды сопряжения зубчатых колес. Обозначение точности и вида сопряжений на чертежах.
Вид сопряжения зубчатых колес определяет минимальный (гарантированный) боковой зазор.

Боковой зазор - наименьшее расстояние между нерабочими поверхностями зубьев находящихся в зацеплении. При этом минимальный боковой зазор определяет люфт колеса, если мы одно колесо законтрим, то наличие бокового зазора определяет на какой угол или расстояние повернется расконтренное колесо, чем меньше боковой зазор, тем точнее передается усилие. Особенно это важно для реверсивных передач. Отсюда возникает ошибочное убеждение – чем точнее передача, тем меньше должен быть боковой зазор. Возникает вопрос о необходимости бокового зазора. Боковой зазор необходим, во-первых, для поступления смазки в пространство между зубьев, во-вторых, поскольку зубчатая передача может работать в разных тепловых условиях, то боковой зазор компенсирует возможные температурные деформации. Стоит отметить, что существуют передачи, которые имеют нулевой боковой зазор, но они, как правило, тихоходные или имеют поверхность, которая смазывается самостоятельным образом (пластмасса, бронза).

Боковой зазор jnmin, обеспечивает гарантированное поступление смазки и компенсацию возможных температурных деформаций.

Различают 6 видов сопряжений зубчатых колес. Изобразим их на (рис. 56) Верхнюю границу полей допуска показывать не будем, поскольку вид сопряжения определяет только минимальные (гарантированный) боковой зазор.



Колеса с боковым зазором jnmin В называются нормальными, они обеспечивают компенсацию тепловых деформаций стальных или чугунных колес при ?? = 25°C.

Остальные виды сопряжений имеют следующие названия:

А – с увеличенным зазором,

С – уменьшенным зазором,

D – малым зазором,

Е – весьма малым зазором,

Н – нулевым зазором.

Величина максимального бокового зазора jnmах определяется видом допуска на боковой зазор, который в порядке возрастания обозначается следующим образом:

jnmах ? h, d, c, b, x, y, z.

Верхняя граница поля допуска зависит от вида допуска на боковой зазор , этот вид допуска и обозначается перечисленными латинскими буквами.

Кроме того, на величину бокового зазора оказывает влияние и точность межосевого расстояния аw. В порядке снижения точности установлено 6 классов отклонения аw (I…..VI).

Действительный боковой зазор увеличится при увеличении межосевого расстояния и уменьшится при уменьшении, т. е. помимо точности изготовления зубчатых колес, важна и точность сборки зубчатой передачи.

ГОСТОм рекомендуется соответствие всех перечисленных в этом разделе характеристик. Это соответствие указано в таблице.


Вид сопряжения (jnmin)

H

E

D

C

B

A

Вид допуска (jnmax )

h

e

d

c

b

a

Класс отклонения аw

I

II

III

IV

V

VI


Соответствие для x, y, z в таблице не указано, такие виды допуска используются только в специальных случаях.

Величина бокового зазора обеспечивается радиальным смещением зуборезного инструмента (рейки) к оси нарезаемого колеса.
Обозначение на чертежах.
В обозначениях на чертежах приводятся сведения по всем степеням точности, видам сопряжения допуска и класса межосевого отклонения.

Приведем пример обозначения зубчатой передачи на чертеже:



8 – норма кинематической точности;

7 – норма плавности;

7 – норма полноты контакта;

В – вид сопряжении;

а – вид допуска;

VI – класс отклонения.

Если нормы кинематической точности, плавности и контакта совпадают, а виды допуска, сопряжения и класса отклонения соответствуют рекомендованным ГОСТам, то обозначение упрощается:

7 – С ГОСТ 1643-81

Это обозначение следует читать следующим образом, 7 степень точности по кинематической точности плавности и полноты контакта с видом сопряжения С допуска с классом точности IV c ГОСТом 1643-81.
§ 24. Взаимозаменяемость по волнистости и шероховатости поверхностей деталей. Обозначения на чертежах. Методы и средства контроля.
Общие понятия влияния погрешности формы расположения волнистости и шероховатости на эксплутационные характеристики изделий.
Во всех предыдущих разделах мы предполали, что действительная поверхность детали эквидистантна номинальной, что в действительности не наблюдается. Вместо цилиндрического вала мы можем увидеть конус, пирамиду или фигуру сложной формы –погрешность формы. Причем, если ось этой фигуры не совпадает с номинальной осью, то это погрешность расположения. Ось является базой, относительно которой определяется номинальная поверхность.

Если рассмотреть поверхность детали, то окажется, что она может носить периодических характер. При малой частоте периодичности это - волнистость, при большой – шероховатость.

Таким образом, если действительная поверхность детали не выходит за пределы поля допуска, то можно было бы считать деталь годной. При реальном соединении детали контактируют не номинальные, а действительные поверхности, у которых имеется своя волнистость (шероховатость), а также погрешности формы и расположения, поэтому для многих деталей помимо допусков на размеры следует ввести и другие ограничения.

Номинальная поверхность детали, указанная на чертеже, базируется относительно какого-либо элемента. Под базовым элементом могут понимать какую-либо поверхность, линию, точку или их совокупность.

При этом допуск на размер нормирует действительную поверхность при допущении, что она имеет ту же форму, что и номинальная, причем действительный базовый элемент также должен совпадать с номинальным. Однако в ряде случаев форма расположения относительно базового элемента и микроструктура действительной поверхности определяют эксплуатационные характеристики изделия, поэтому деталь не может быть годной, даже если действительный размер не выходит за поле допуска Td. Следовательно, необходимо наложить специальное ограничение.

Рассмотрим цилиндрический вал, укажем его номинальную поверхность, базовую ось, радиальные допуски , номинальный диаметр детали , действительную поверхность, а также действительную ось (рис. 57).



Из рисунка видно, что действительная поверхность детали не выходит за пределы допуска и деталь должна быть признана годной, однако в отличие от номинального профиля детали, действительный профиль имеет форму конуса. Профиль – сечение соответствующей поверхности какой-либо плоскостью.

Если действительная поверхность коническая, а это имеет решающее значение в соединении, то это отклонение нормируется погрешностью формы, если действительная ось не соответствует номинальной, то это погрешность расположения.

Если на действительной поверхности наблюдается периодическая структура со средней амплитудой W и шагом Sw и относительный шаг :

- волнистая поверхность,

- шероховатая поверхность,

- погрешность формы.

Волнистость - периодические неровности с относительно небольшим отношением шага к высоте в пределах 40??1000. Волнистость нормируется по трем параметрам:

  1. высота волнистости Wz;

  2. максимальная высота волнистости Wmax;

  3. средний шаг волнистости Sw.

Для определения волнистости выделяется участок измерения, включающий в себя не менее пяти волн. Этот участок разбивается на пять одинаковых участков l1, l2..i5 , на каждом из которых определяется высота волнистости. Высота волнистости определяется как среднее из пяти измеренных высот волнистости:

Wz = 1/5(W 1 + W2 +... + W5).

Максимальная высота определяется как максимальная высота амплитуд волны из выбранных пяти участков. Средний шаг неровности находится как среднеарифметическое на этих участках:

Sw = 1/5(Swl + Sw2 +... + SwS).

Волнистость занимает промежуточное положение между погрешностями форма и шероховатости.


Шероховатость - микронеровности представляющие собой следы воздействия режущего инструмента, вырова режущей кромком материала поверхности и т.п. с малым шагом ?40.

Нормируется шероховатость относительно средней линии, положение которой определяется так, чтобы отклонение профиля неровностей относительно нее было бы минимальным. Профиль неровности определяется профилограммой. Средняя линия находится таким образом, чтобы отклонения относительно этой средней линии было бы минимально. Пусть средняя линия задана некоторой величиной а. Для нахождения величины а необходимо выполнить стандартную операцию по определению интегральной невязки.





Для того, чтобы определить из этого условия величину а, необходимо найти частную производную по неизвестной и эта производная для обеспечения минимума должна быть равной нулю



Решая это уравнение, получим

.



Тогда ось х переносим на линию а.

Линия максимума должна быть эквидистантна средней линии и проходить по линии максимального выступа. Средняя же линия эквидистантна номинальному профилю детали. Выступ ограничен линией профиля и средней линией и направлен из тела детали, а впадина — в тело детали. Шаг по средней линии — отрезок средней линии, пересекающий ее в трех точках и ограниченный двумя крайними точками.

Шероховатость нормируется по трем группа факторов:

1) параметры, связанные с высотой неровности:

а) среднеарифметическое отклонение профиля в пределах базовой длины l.



или



б) высота неровностей профиля по десяти точкам



в) наибольшая высота неровностей Rmax - расстояние между линией выступов и линией впадин.





2) параметры, связанные со свойствами неровностей в направлении длины:

а) средний шаг неровностей по средней линии



б) средний шаг местных выступов профиля




3) параметры шероховатости, связанные с формой неровностей профиля:

опорная длина профиля .

Обозначение шероховатости на чертежах.



i-\
Лекция №16
1   2   3   4   5   6   7   8


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации