Модель стандартизации основных норм взаимозаменяемости

Понятие системы. Системой допусков и посадок называют со­вокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов. Она предназначена для выбора ми­нимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допу­сков и посадок типовых соединений изделий машиностроения.

Проводится интенсивная разработка единой системы допусков и посадок на основе норм взаимозаменяемости типовых соединений в целях развития специализации и кооперирования промышленности индустриально развитых стран, развития международной торговли. Ус­пешной разработке способствует обобщение методических подходов построения стандартных систем для типовых соединений и формиро­вание единого принципа построения этих систем. Он связан с рассмот­рением совокупности допусков и посадок в виде систем, построенных из упорядоченных множеств номинальных размеров и размерных ком­плексов, рядов допусков и основных отклонений, отношений между перечисленными множествами и опирается на представление о струк­туре и функционировании системы.

Структура системы. Структура включает в себя построение совокупности допусков, основных отклонений, посадок с применением фасетного метода. Фасетный метод определяет независимое деление заданного множества допусков и посадок с учетом функциональных свойств и точности производства изделий. Фасетный метод построения

приводит к понятию уровней и вариантов основных признаков систе­мы по горизонтали и вертикали.

Уровни точности устанавливают ряды допусков по квалитетам, классам и степеням точности применительно к типу соединения (передачи). Для образования посадок вводят вари­анты основных отклонений. С учетом функциональных свойств (мет­рическое, кинематическое, динамическое, механическое, энергетиче­ское) и сложности сопряжений не существует единственного построе­ния с общей глубиной, емкостью и детализацией проработки системы типового соединения (передачи).

Систематизация допусков. Систематизация допусков вклю­чает отсчет и закономерности построения рядов допусков. Отсчет до­пусков вводит порядок и шкалы отсчета. Закономерности построения рядов допусков устанавливают функциональные зависимости допусков от значений параметров и их комплексов, эталоны сравнения точно­сти, градации уровней точностей к конкретным деталям типовых сое­динений.

Порядок отсчета принят с предельно односторонним располо­жением полей допусков основных деталей и с гарантированным основ­ным отклонением неосновных (сопрягаемых) деталей.

Для всех посадок в системе отверстия нижнее отклонение основно­го отверстия EI = 0, т. е. нижняя граница поля допуска основного от­верстия, всегда совпадает с нулевой линией. Для всех посадок в систе­ме вала верхнее отклонение основного вала es = О, т. е. верхняя грани­ца поля допуска основного вала всегда совпадает с нулевой линией. Поле допуска основного отверстия откладывают вверх, а основного ва­ла — вниз от нулевой линии, т. е. в материал (тело детали).

Гарантированные основные отклонения неосновных деталей со­блюдают для обеспечения функционирования изделия и от них откла­дывается допуск в тело детали. При расположении поля допуска ос­новной и неосновной деталей в тело происходит суммирование допус­ков отверстия и вала, когда они образуют посадку.

Шкалы отсчета допусков являются одним из графических способов выражения функциональной зависимости допуска от опреде­ляющих его параметров и параметрических комплексов. Они представ­ляются в виде совокупности линейно расположенных отметок, кото­рые изображают параметрический ряд последовательных чисел, соот­ветствующих значениям выбираемых параметров и отсчитываемых до­пусков. Шкалы отсчета допусков соответствуют уравнению или графи­ку функции у = ах и имеют два вида с равными по величине деления­ми для допусков и неравными возрастающими по величине делениями — интервалами для параметров. Разбивкой диапазона размеров на интервалы при построении параметрического ряда формируют размерную шкалу, на которой каж­дый интервал рассматривают как определение отклонения эквивалентности в множестве значе­ний размеров на всем диапазоне.

Функциональные зависимости допусков устанавливают­ся с помощью теории подобия и методов анализа размерностей.

Подобие допусков рассматривают с позиции работоспособности и экономичности изделия при постоянстве отклонения сходных и ха­рактеризующих их величин, называемых инвариантами подобия или симплексами. Важнейшее значение эквивалентности состоит в том, что это отно­шение по величине допускает разбиение множества допусков на клас­сы эквивалентности, образующие градацию допусков, называемые классами точности, квалитетами точности, степенями точности.

Систематизация посадок прово­дится в системе отверстия S_п и системе вала S_h,. Обе системы являются частями единой системы допусков и посадок Ω, т. е. S_п С Ω, S_h С Ω.

Каждая из подсистем содержит по две совокупности отклоне­ний (положительные — S_в, отрицательные — S_н)для образования видов сопряжений и различных по характеру посадок (с зазором и натягом): S_в ∩ S_н.

Тема 2.3. Стандартизация точности гладких цилиндрических соединений