Раздел 1. Расчет и выбор посадок.
Введение
Настоящее методическое указание предназначено для студентов, изучающих дисциплину «Метрология, стандартизация и сертификация». Оно дополняет теоретический курс лекций практическими методиками и справочными материалами, необходимыми при выполнении курсовой работы по данной дисциплине.
В первом разделе рассмотрена методика расчета и выбора посадок с зазором, натягом и переходных.
Во втором разделе дана методика расчета предельных и исполнительных размеров калибров пробок и калибров скоб.
В третьем разделе представлена методика выбора посадок подшипников качения.
Четвертый раздел посвящен методике расчета линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости и вероятностно-статистическим методом.
Раздел 1. Расчет и выбор посадок.
Качественные показатели современных изделий машиностроения (точность, надежность, долговечность и др.) в значительной мере зависят от правильности выбора посадок, т.е. характера сопряжения деталей и правильности выбора допусков формы и расположения.
Все разнообразные машины, станки, приборы и механизмы состоят из деталей, имеющих сопрягаемые и несопрягаемые поверхности. Сопрягаемые – это поверхности, по которым детали соединяются в сборочные единицы. Несопрягаемые – это конструктивно необходимые поверхности, не предназначенные для соединения с поверхностями других деталей. В зависимости от назначения соединения конструктивные элементы деталей с сопрягаемыми поверхностями, имеющими одинаковый номинальный размер, должны во время работы механизма либо обеспечить возможность движения деталей друг относительно друга, либо наоборот, сохранить их полную неподвижность относительно друг друга.
Для обеспечения подвижности соединения нужно, чтобы действительный размер (размер, установленный измерением с допустимой погрешностью) охватывающего элемента одной детали (отверстия) был больше действительного размера охватываемого элемента другой детали (вала). Разность действительных размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, называется зазором.
Для получения неподвижного соединения необходимо, чтобы действительный размер охватываемого элемента одной детали (вала) был больше действительного размера охватывающего элемента другой детали (отверстия). Разность действительных размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия, называется натягом. Следует иметь в виду, что после сборки размеры вала и отверстия при образовании натяга будут одинаковы, так как при сборке поверхности деталей деформируются, чем и обеспечивается неподвижность соединения. Технологический процесс сборки соединения с натягом осуществляется либо запрессовкой с усилием вала в отверстии (при малых натягах), либо за счет увеличения непосредственно перед сборкой размера отверстия путем нагрева.
Наряду с посадками с зазором и посадками с натягом, когда зазор или, соответственно, натяг в соединении гарантируется сопряжением любых годных отверстий и валов, возможен и такой вариант, когда предельные размеры сопрягаемых деталей не гарантируют получение в сопряжении только зазора или только натяга. Такие посадки называются переходными. В этом случае возможно получение как зазора, так и натяга.
При проектировании изделий машиностроения для обеспечения работоспособности на чертежах общих видов задают посадки гладких цилиндрических соединений. Для этого конструктор должен знать назначение деталей в сборочной единице, роль отдельных ее поверхностей, характеристики, область применения посадок и их значения для различных конструкций, владеть методами расчета посадок и обоснованного выбора оптимальных посадок с натягом, с зазором и переходных в зависимости от условий работы деталей в узле. От правильности выбора и назначения посадок в значительной мере зависят качественные показатели современных изделий машиностроения (долговечность, точность, надежность и т.д.).
Одним из методов выбора посадок гладких цилиндрических соединений является метод расчетов. Этот метод позволяет учитывать конкретные эксплуатационно-конструктивные требования, предъявляемые к деталям, сборочным единицам и машине в целом. При этом учитывается назначение детали в сборочной единице, роль отдельных ее поверхностей (цилиндрических, конических, торцевых), влияние отклонений размеров, формы и расположения осей или поверхностей детали на смежные с ней детали, влияние суммы отклонений точностных параметров всех деталей на качественные показатели изделия (точность и плавность вращения, бесшумность, долговечность).