Технологические возможности достижения намеченной точности. Каждый метод обработки металлов характеризуется определенной точностью 141. Точностные созмож-исстн одних и тех же технологических процессов (чистового обтачивания, шлифования и пр.) зависят от состояния ciaHKOB и организации технологических процессов. Например, с по.мощью специальных прнспособлеинй точность одних и тех же технологических процессов может быть несколько повышена. На изношенном оборудовании нельзя получить такую же точность, как иа новом.
Средний уровень точности, гарантирующий раоото-способность продукции. Напри.мер, большинство соединении сельскохозяйственных машин выполняют по /Т8,
/га.
Возможность проверки намеченной точности размеров. Требуется полное с(Х)тветствне между уровнем точности продукции и достижимой точностью измерительных средств.
Требования к точности отдельных размеров и соединений. Например, работоспособность коробки передач (см. рис. 3.1) зависит от характера соединения зубчатых колес с валами и практически не зависит от зазоров между валом 14 и втулками /5 и П.
Наличие посадок и их видов. Например, в интервале размеров от 1 до 500 мм посадки с зазором установлены в квалитетах 4-12, переходные - в квалитетах 4-7, посадки с натягом - в квалитетах 5-8. Если вид посадки определяют по результатам расчета, то квалитет выбирают одновременно с посадкой.
При подборе квалитетов часто используют опыт проектирования и эксплуатации аналогпчных изделий. В машинах и приборах при высоких требованиях к ограничению разброса зазоров н натягов посадок применяют для отверстий квалитет 7, для валов квалитет 6 (класс точности 2); при особо высоких требованиях к точности соединений (узлы подшипников каче1[ия высокой точшкти в приборах) применяют для отверстий квалитет 6 и для валов квалитет 5 (1-й класс точности); при менее высоких требованиях к ограничению разброса зазоров и натягов для упрощения технологии можно применять квалитет 8 (класс точности 2а); в соединениях, допускающих большие зазоры, и для облегчения сборки применяют квалитеты 9-12 (классы точности За, 4, 5); допуски свободных размеров назначаются по квалитету П (в приборах) и грубее. Учитывая
повышенные требования к качестпу машин и приборов, рекомендуется шире применять квалитеты 6-8.
Основной причиной потери работоспособности машинами серийного выпуска является снижение точности в результате износа основных деталей и соединений, поэтому в насюящее время распространен метод назначения допусков и выбора посадок с зазором, оснс&хнный на гарантированных запасах точности эксплуатационных показателей машин. Суть этого метода заключается в том, что на осповць[е детали и соединения назначают несколько завышенные допуски, которые должны обеспечивать эксплуатационные показа1ели машин (точность вращения шпинделя, перемещения суппорта и пр.), а также компенсировать погрешности изготовления и сборки.
Такой допуск называют функциональным. Он включает в себя эксплуатационный допуск Тf-, обеспечивающий запас точности деталей и их соединений с целью сохранения работоспособности машины п течение намеченного срока службы, и конструктивный допуск 7"к, обеспечивающий компенсацию погрешностей изготовления деталей и сборки изделий.
Таким образом, функциональные допуски отдельной детали Ти посадки с зазором T,.S:
Т,=Т, + Т; T,S = T,S-rTS.
(5.7) (5.8)
Запас точности характеризуется коэффициентом запаса точности;
для отдельного размера
Аг = Г,./Гк; (5.9)
для посадки с зазором
KrS = TfS/rs, (5.1 о;
где TfS, TS - функциональный и конструктивный допуски посадки с зазором.
Коэффнциенть! Id и KrS зависят от назначения машины, срока ее службы, допустимого снижения эксплуатационных показателей и других параметров. Подробно этот вопрос изложен в работах 119, 21 1.
Выбор посадок. Основными характеристиками посадок являкпся наименьшие Натяги нли зазоры и пх допуски, Прн переходе от посадок с большими зазорами (образо-
1* 99
ванными полями а. А) к посадкам с большими натягами (образованными полями гс, ZC, см. рис. 5.1) при неизмен-ком номинальном размере наименьшие зазоры уменьшаются и наименьшие натяги увеличиваются. У переходных посадок в том же направлении (от патя js, j4 к полю п, N) повышается вероятность получения натягов. При переходе к менее точньш квалитета.м прн одинаковых посадках и номинальных размерах значения S, и N„ не изменяются, но допуски посадок при этом увеличиваются. Например, допуск посадки Я7, 7 в 1,5 раза больше допуска посадки Я6 6 при S„,„ = 20 мкм (см. рис. 5.2, б). С увеличением допуска посадки утрачивают определенность характера соединения, что особенно нежелательно д.пя посадок с натягами и переходных. Поэтому указанные посадки образуют полями допусков не грубее 1Т8 (см. табл. 5.5 и 5.6). Для правильного применения посадок необходимо знать их основные свойства.
Посадки с натягом по значению гарантированного натяга подразделяют на три подгруппы.
Посадки с минимальным гарантированным натягом (Hl/pB, Pllhd, HCip5, РбЛа) применяют при малых нагрузках и для уменьшения деформаций собранных деталей. Неподвижность соединения обеспечивают Допол1шт&ть-ным креплением. Эти посадки допускают редкие разборкн.
Посадки с умеренными еаронтироеинными натягами (0,0002-0,0006) D (Н7!г6, W7,s6, 8/s7, Я7/Ж. /?7/й6, Т7-!гЪ, ПЫгЬ, 6/s5) допускают передачу нагрузок средней величины бжз допатнительиого крепления, а также с дополнительным креплением. Могут применяться для передачи больших нагрузок, если прочность детален не позволяет применить посадки с большими натягами, сборка может производиться под прессом пли способом термических деформаций.
Посадки с большими гарантированными натягами (0,001-0,002)0 (Я7/и7, Я8,и8, t/&W, П8!х8. H8/z8) передают тяже-пые н динамические нагрузки без дополнительного крепления. Необходима проверка соединяемых деталей на прочность; сборка осуществляется в основном способом термических деформаннй.
Переходные посадки образуются полн.\1и допусков (см. рис. 5.1 и табл. 5.5 и 5.6), которые установлены н ква-лнтетах 4-8; характеризуются возмо.чшостью получения сраон1пельно небольших заборов нли натягов; применяются в нег10дв1Жных разъемных с.с-дииеннях при необ-100
"ходимости точного нентрирования; необходимо допмии-тельное крепление собранных деталей.
Посадки с более вероятными нитягами (Я7,т6, М7!№, И7/п6, Л7,7г6 и др.) при.меняют при больших ударных нагрузках, при повышенной точности центрирования и редких разборках, а также прн затрудненной сборке вместо посадок с мнни.мальным гараптнрсванньш натягом.
Посадки с равновероятными натягсми и зазорами (Я7/А6, K7ih(t и др.) имеют наибольшее применение из переходных посадок, так как для сборки н разборки ие требуют больших усилий и об)еспечивают высокую точность центрирования.
Посадки с более вероятными зазорами {П7Ц, Jlhb н др.) применяют при небольших статических нагрузках, частых разборках н затрудненной сборке, а также для регулирования взаи.много положения деталей.
Посадки с зазором образукггся полями допусков а-h к А -и (см. рис. 5.1 и табл. 5.5 и 5.6), установлены £ квалитстах 4-12 н применяются в неподвижных и подвижных соединениях; для облегчения сборки при невысокой точности центрирования; для регулирования взаимного положения деталей; для обеспечения смазки трущ(;хся новерх1юстей (подшигпмжн скольжения) и компенсации тепловых деформаций; для сборки деталей с ан-тикоррсзнйиы.\!и покрытиями. Посадки с 5„„ И О (Я/Л) обеспечивают высокую точность центрирования и поступательного перемещения детален в регулируемых соединениях, могут заменять переходпые посадки.
Для подбора посадок применяют методы подобия и расчетный. В методе подобия используют рексмеидации по применению различных посадок, разработанные в результате обобщения опыта проектирования и эксплуатации разиообразьь. с маип-!н, механизмов, приборов. При подборе посадок необходимо учитывать конструктивные и эксплуатационные особ)еиности проектируемого соединения. Например, зазоры и натяги для стандартных посадок установлены ;ия следующих условий: нормальная TC-vneparypa работы соединений / = 20 "С; соединяемые детали изготовлены из материалов с одинаковыми нли близкими температурными кюффицнентами линейного расширения; отношение длины соединения к диаметру l;D я=; 1,5 (см. рнс. 4.6).
Если перечнслеииые условия не вьиюлнены, то гзыбор посадок корректируется. При /.£) > 1,5 принимают но-
садки с большими зазорами, а при tID < 1,5 - с меньшими. При больших тепловых деформапиях отверстия гыбирают посадку с уменьшеп1:ым зазором, а при больших тепловых деформациях вала - с увеличенным .;а-зором Для посадок с цатяга.ми при малой длине напрес-совкн увеличивают натяги и уменьшают нх с увелнченисч длины; для соелинения Т01гкостениых деталей нли деталс , изготовленных из малопрочных материалов, применяют посадки с меньишми натягами и т. д. Метод подобия характеризуется отсутсттзисм точных критериев и треблет большого опыта проектирования.
Расчетный метод дает более обоснованные результаты. Однако неисчерпаемое разнообразие соединений препят-ствует созданию униве])саль]1ого метода расчета посадок. Пока разработаны методы расчета натягов в неподвижных посадках, в соединении подшипников качения с валами, для сычисления зазоров в подшипниках скольжения.
При расчете неподвижные посадки подбирают исходя из следующих условий; при наименьшем натяге соединение должно передавать действующие нагрузки, а при наибольшем натяге в материале соединяемых деталей не долж1[ь[ возникать остаточные деформации. Для подшипников скольжения зазор между цапфой и вкладышем подшипника определяют из расчета, основанного на гидродинамической теории смазки. Зазор в опоре должен обеспечивать полное разделение мастом трущихся поверхностей при заданном режиме работы опоры. По расчетному значению зазора 1юдбнрают стандартную посадку.
При подборе посадок следует пользоваться пособиями 11, 4, 211.
§ 6.9. Допуски и посадки деталей из пластмасс
Поля допусков и рекомендуемые посадки для гладких сопрягаемых и иесопрягаемых элементов деталей из пластмасс установлены СТ СЭВ 179-75. Стандарт распространяется па пластмассовые детали, сопрягаемые с пласт-массОБЫМи или металлическими деталями с номинальными размерами от 1 до 500 мм. Данная система допусков и посадок осг(Овака на принципах, принятых для гладких цилиндрических изделий (СТ СЭВ 145- 75), и построена с учетом фнзико-механкческих свойств пластмасс, к кото-ры.м относятся высокий температурный коэффицне1гг ли-ICi!
нейиого расширения (больше, чем у стали в 5-10 раз); низкий модуль упругости (меньше, чем у стали в 10- 100 раз); склонность к водо- и маслопоглощению; старение - пзменеике свойств п размеров под влиянием времени и среды; трудность достижения высокой точности пря обрабютке деталей из пластмасс.
В стандарте СТ СЭВ 179-75 в квалитетах 8-17 установлено 45 полей допусков вала и 42 поля допуска отверстия. Из них девять полей допусков вала и восемь полей допусков отверстия введены специально для пластмассовых изделий, а остальные отобраны из содержащихся в СТ СЭВ 144-75. Для образования посадок с расширен-иьЕми зазорами и натягами увеличено число нолей допусков с бмьшими по абсолютной величине осиовньши отклоиеиними (й, Ь, га, гЬ, гс). Кроме того, информационным приложением № I к СТ СЭВ 179-75 введены допол-нитель[1ые поля допусков.
В квалитете 10 установлены дополнительные поля допусков вала 10 и гсЮ и отверстия KIO и ZC\Q.
В квалитете II введены новые поля допусков: валов atjW, ог\1 и отверстий AYW, AZl\ для образования посадок с боЛ1,шими зазорами; вала гсП и отверстия ZEll - для образова1Н1я посадок с большими натягами.
Преинуществсшю для иесопрягаемых размеров введены поля допусков /718, /J8, 18 и /,18.
Таблшш! допусков fTtS и предель/)ых отклонений для дополнительных полей приведены в приложенип № 1 к ст СЭВ 179-75. Дополнительные поля допусков следует применять лишь в технически обоснованных случаях.
Все ноля допусков, установленные настоящим стандартом, относятся к следующи.м исходным условиям: температура 20 С; относительная влажность воздуха 65 ?о.
В ипформациоино.м приложен1ги .ЛГу 2 к СТ СЭВ 179-75 даны рекомендации по образованию [юсадок. Стандарт усташвлнвает 42 посадки в системе отверстия и 39 в системе вала. Основными деталями прп1шты в системе отверстия - отверстие , а в системе вала - вал Л. В отдельных случаях допускается образование посадок путем сочетания неосновных отверстий с неосновными валами. Такие посадки имеют весыма больише зазоры и натяги и находят применение для соединения пластмассовых детален с металлическими.
