Размер - количественный признак предмета (как правило, в метрах).
Номинальный размер - размер, полученный в результате расчёта и округлённый до ближайшего размера из нормального ряда (63,83мм ® 65мм). Относительно этого размера определяются отклонения. Номинальный размер определяется конструктором в результате расчётов на прочность, жёсткость и т.д., и выбирается из рядов предпочтительных чисел.
Действительный размер - размер, полученный при обработке и измерении деталей с определённой погрешностью.
MAX: 65.25 мм; MIN: 64.90 мм.
Предельные отклонения размеров
Предельное отклонение - алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами.
Верхнее отклонение размера - алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером (ВО = 65.25-65 = +0.25мм):
· es - верхнее отклонение вала (es = d MAX - d H = ei + IT);
· ES - верхнее отклонение отверстия (ES = D MAX - D H = EI + IT), где IT - допуск.
Нижнее отклонение размера - алгебраическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером (НО = 64.90-65 = - 0.10мм):
· ei - нижнее отклонение вала (ei = d MIN - d H = - ES);
· EI - нижнее отклонение отверстия (EI = D MIN - D H = - es).
Чертёжный размер: .
Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками:
Для металлических деталей, обработанных резанием, не указаны предельные отклонения линейных размеров (кроме радиуса закруглений и фасок). Назначаются либо по квалитетам, либо по условным классам точности:
IT 12 - точный;
IT 14 - средний;
IT 16 - грубый;
IT 17 - очень грубый.
Условные классы подразумевают использование округлённого допуска размера (t).
На чертежах указание допусков грубых размеров может быть выполнено так:
| Размеры валов | Размеры отверстий | Прочие | ||
| круглое | остальные | круглое | остальные | |
| - IT | + IT | |||
| - t | + t | |||
| - IT | + IT |
На чертежах предельные отклонения свободных размеров не проставляются, точность свободных размеров указывается надписью: "Размеры с неуказанными допусками выполнить: отв. по Н14, валы по h14, прочие ."
Допуск размера. Поле допуска
Допуск размера - разность наибольшего и наименьшего предельных размеров, или алгебраическая разность верхнего и нижнего предельных отклонений (Т).
Допуск всегда > 0. Допуск на чертеже (в тексте) изображается в виде прямоугольника, высота которого в некотором масштабе соответствует величине допуска.
Нулевая линия - линия, соответствующая номинальному размеру. Поле допуска - зона, заключённая между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям.
Примеры: 1) . Т = 0.05мм.
2) . Т = - 0,07- (- 0,019) = 0,012мм.
Отклонения равные 0 не записываются на чертеже.
3) Æ . Т = +0.42-0 = +0.42мм.
4) Æ . Т = 0 - (0,072) = +0.072мм.
Если одно из отклонений размеров равно нулю, то допуск равен численному значению другого отклонения.
5) 150 1,5. Т = +1,5 - (- 1,5) = 3мм.
Исполнительный (истинный) размер
Истинный размер - размер, полученный в результате изготовления и значение которого нам неизвестно, хотя он и существует. К значению истинного размера мы приближаемся по мере повышения точности измерений, поэтому понятие "истинный размер" часто заменяют понятием "действительный размер", который близок к истинному в условиях поставленной цели.
Действительный размер
Действительный размер - размер, полученный при обработке и измерении деталей с определённой погрешностью. Он выявляется экспериментальным путём, и называется действительным, если он выявлен с допустимой погрешностью, которая определена какими-либо нормативными документами.
Наибольший предельный размер и наименьший предельный размер ограничивают действительные размеры годных деталей:
MAX: 65.25 мм; MIN: 64.90 мм.
Вал. Отверстие
Вал - соединение двух деталей, охватываемое деталью.
Отверстие - соединение двух деталей, охватывающее деталь.
Номинальный размер отверстий и вала, а также поперечное сечение отверстий и вала одинаковы (поперечное сечение может быть любым).
Поле допуска отверстий и вала предпочтительно направлять в тело деталей.
Сопряжения вала и отверстия
Соединение отверстий с валами образует сопряжение (посадку). В зависимости от размеров соединяемых валов и отверстий они могут после сборки иметь различную степень свободы относительного взаимного смешения. В одних случаях после соединения одна деталь может смещаться относительно другой на определённую величину, а в других такой возможности нет.
Посадка
В зависимости от возможности относительного перемещения сопрягаемых деталей или степени сопротивления их взаимному смещению посадки разделяют на три вида: посадки с зазором, посадки с натягом, переходные посадки.
9. Зазор, натяг, посадка, образование посадок
В зависимости от действительных размеров отверстий и вала в соединении может возникать зазор, когда размер отверстия превышает размер вала. Если перед сборкой соединения размер вала превышает размер отверстия, то в соединении возникает натяг.
Кроме соединений с зазором или натягом имеются и соединения в одной части которых может возникнуть зазор, а в другой части - натяг.
Зазор - разность между размерами отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала. Натяг - разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. "До сборки" означает, что в результате сборки может происходить деформация сопрягаемых поверхностей, что может привести к изменению итогового характера посадки.
в) Переходная:
Посадка - характер соединения деталей, определяемый значениями получающихся в ней зазоров и натягов.
1. Посадка с зазором - посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т.е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. Поле допуска отверстия всегда расположено над полем допуска вала. Наименьший зазор может быть равен нулю. Наименьший зазор - при сопряжении наименьшего предельного размера отверстия с наибольшим предельным размером вала. Наибольший зазор - при сопряжении наибольшего предельного размера отверстия с наименьшим предельным размером вала.
2. Посадка с натягом - посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т.е. наименьший предельный размер вала больше наибольшего предельного размера отверстия. Поле допуска вала всегда расположено над полем допуска отверстия. Наименьший натяг - при сопряжении наименьшего предельного размера вала с наибольшим предельным размером отверстия. Наибольший натяг - при сопряжении наибольшего предельного размера вала с наименьшим предельным размером отверстия.
3. Переходная посадка - посадка, при которой можно получить в соединении как зазор так и натяг в зависимости от действительных размеров отверстия и вала. Поля допусков отверстий и валов перекрываются частично или полностью. Эти посадки характеризуются наибольшим натягом и наибольшим зазором.
Для образования посадок в системе ЕСДП используются поля допусков валов с 6-ого по 11-ый квалитет, поля допусков отверстий с 6-ого по 11-ый квалитет. В редких случаях используются валы и отверстия 12-ого квалитета. Посадки в точных квалитетах по 5-ый квалитет включительно не образуются, а размеры отверстий и валов с 12-ого по 17-ый квалитет не используются для образования посадок, а используются как детали со свободными размерами.
При образовании посадок поступают так: для точных посадок, т.е. используется отверстие не грубее 7-ого квалитета, вал берётся на квалитет точнее. В грубых квалитетах (с 8-ого по 11-ый) квалитет отверстия и вала берётся одинаковым. В квалитетах, начиная с 12-ого, посадки не образуются, и эти квалитеты используются для "свободных размеров". На чертеже для "свободных размеров" указаны только номинальные значения.
Номинальным размером называется основной размер, определенный исходя из функционального назначения детали и служащий началом отсчета отклонений.
Действительным размером называется размер, полученный в результате непосредственного измерения с допустимой погрешностью.
Предельными размерами называют два предельных значения размера, между которыми должен находится действительный размер.
Допуском размера , называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Величина допуска обозначается в десятых, сотых долях миллиметра, микрометрах (0,001 мм). Допуск указывают в виде двух отклонений от номинального: верхнего и нижнего.
Верхним предельным отклонением называется разность между наибольшим предельным размером и номинальным, а нижним предельным отклонением – разность между наименьшим предельным размером и номинальным.
Чем меньше допуск, тем сложнее изготовить деталь.
При графическом изображении допусков пользуются нулевой линией.
Нулевой линией называется линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения.
Полем допуска называют интервал значений размеров, ограниченный предельными размерами. Зависит от класса точности.
На чертежах номинальный размер обозначается целыми числами, а отклонения в виде десятичной дроби проставляются от номинального размера одно над другим:
Верхнее – вверху, нижнее – внизу. Перед цифрой положительного отклонения ставится знак +, отрицательного -. Если отклонения одинаковы по значению, но различны по знаку ставится одна цифра перед знаками + .
Зазоры и натяги.
Зазором называется положительная разность между размерами отверстия и вала
Создающую свободу относительного перемещения сопрягаемых деталей.
Натягом называется положительная разность между диаметрами вала и отверстия до сборки деталей обеспечивающая неподвижность соединения сопрягаемых деталей.
Посадки.
Посадкой называется характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров и натягов.
В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадки подразделяются на три группы:
С зазором (подвижные), при которых обеспечивается зазор в соединении.
С натягом (неподвижные), при которых обеспечивается натяг в соединении.
Переходные, при которых соединения могут осуществляться как с зазором, так и с натягом.
Кроме допусков размера вала и отверстия, существует также допуск посадки.
Допуском посадки - называется разность между наибольшим и наименьшим зазорами (в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим натягами (в посадках с натягом).
В переходных посадках допуск посадки равен разности между наибольшим и наименьшим натягами или сумме наибольшего натяга и наименьшего зазора.
НЕПОДВИЖНЫЕ ПОСАДКИ характеризуются наличием гарантированного натяга.
Легкопрессовая посадка Пл применяется в тех случаях, когда требуется возможно более прочное соединение, и в то же время недопустима сильная запрессовка из-за ненадежности материала или из-за опасения деформировать деталь. Такая посадка осуществляется под легким давлением пресса.
Прессовые посадки Пр3, Пр2, Пр1 как правило, являются неразъёмными, так как распрессовка и запрессовка вновь ведут к нарушению посадки.
Прессовая посадка Пр применяется для прочного соединения деталей. Эта посадка осуществляется под значительным усилием пресса.
Горячая посадка Гр применяется в соединениях которые никогда не должны разбираться, для получения такой посадки деталь нагревают до 400-500 градусов, после чего производится насадка на вал.
ПОДВИЖНЫЕ ПОСАДКИ характеризуются наличием гарантированного зазора.
Скользящая посадка С применяется для соединения деталей, которые при наличии смазки могут перемещаться относительно друг друга, но имеют точное направление.
Посадка движения является самая точная из подвижных посадок, она имеет малый гарантированный зазор, что создает хорошее центрирование деталей и отсутствие ударов при перемене нагрузки.
Посадка ходовая Хприменяется при соединении деталей, которые работают при умеренных и постоянных скоростях и при безударной нагрузке.
Легкоходовая посадка имеет относительно большие зазоры и применяется для подвижных соединений при тех же условиях, что и ходовые, но при большей длине втулки или большем количестве опор, а также при скоростях свыше 1000 об/ мин.
Широкоходовая посадка Ш является сомой свободной и имеет самый большой зазор,.применяется для соединения деталей, работающих с большими скоростями, при этом допускается неточное центрирование.
Посадки тепловые ходовые ТХ применяются для соединения деталей, работающих при высокой температуре.
ПЕРЕХОДНЫЕ ПОСАДКИ не гарантируют натяга или зазора. Чтобы повысить степень неподвижности деталей, применяются дополнительные крепления винтами штифтами.
Плотная посадка П применяется для соединения таких деталей, которые собирают и разбирают в ручную или при помощи деревянного молотка. Детали, требующие точной центровки.
Напряженная посадка применяется для соединения таких деталей, которое при работе должны сохранять свое положение и могут быть собраны и разобраны без значительных усилий с помощью молотка или съемника. Детали закрепляют шпонками или стопорными винтами.
Тугая посадка Т применяется аналогично глухой посадке, но при менее прочном материале деталей или более частой сборке узлов, а также при длине втулки более 1,5 диаметра или более тонких стенках втулки.
Глухая посадка Г применяется при соединении деталей, которые должны быть связаны прочно и могут быть разобраны при значительном давлении. При таком соединении детали дополнительно крепятся шпонками, стопорными винтами. Осуществляется эта посадка сильными ударами молотка.
Система допусков и посадок.
Совокупность допусков и посадок обеспечивающих замену деталей. Подразделяется на систему отверстия и систему вала.
В системе отверстия – нижнее отклонение равно 0.
В системе вала – верхнее. На чертежах: 25
П-плотная посадка 2а – класс точности;
В система вала, 3 – класс точности
А система отверстия
Трубопроводы.
Служат для транспортирования жидкостей и газов.
В зависимости от транспортируемых продуктов подразделяются на нефтепроводы, газопроводы, водопроводы, паропроводы, глинопроводы, воздухопроводы;
В зависимости от характера транспортируемой среды делятся на три основных группы: АБВ, а в зависимости от рабочих параметров среды (давления и температуры) на 5 категорий: I,II,III,IV,V.
А-продукты с токсическими свойствами
Б – горючие и активные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (бензин, нефть, газ);
В – перегретый водяной пар; негорючие газы, жидкости и пары, вода, воздух, инертные газы, рассол
Давление до16 ат, 16-25, 25-63, больше 63. (5-1гр.)
Температура минус 40 до плюс 120, 120 до 150, 250-350,350-400. (5-1гр.)
По рабочему давлению на трубопроводы высокого давления (6,4 мПа), среднего (1,6 мПа),и низкого (0,6 мПа).
По способу прокладки - на подземные, наземные и подводные.
По функции - напорные, межплощадочные, манифольды, раздаточные и сборные коллекторы, вводы, внутренние, сбросные, продувочные, дренажные.
Устройство трубопроводов.
Общими элементами для каждого трубопровода являются: трубы, соединения труб между собой, компенсаторы, запорная арматура, контрольно-измерительные приборы и предохранительные приспособления, переходы, отводы.
При сооружении нефтепромысловых трубопроводов применяют стальные трубы из малоуглеродистой и низколегированной стали, обладающие хорошей свариваемостью. Они бывают бесшовными, эл.сварными со швом и спирально-шовные.
Для токсических группы А – бесшовные, изготовленные из слитка.
Для сжиженных углеводородов бесшовные горяче- и холоднодеформированные.
Трубы должны быть испытаны на заводе пробным давлением.
Электросварные со спиральным швом можно для категории Б.
Из углеродистой стали - для категории В.
Фланцы . Согласно правилам уплотнительные поверхности:
Гладкая – до 25 ат.
Выступ-впадина больше 25 ат.
Под линзовую или овальную прокладку более 63 ат.
Для трубопроводов гр. А и Б первой категории не допускаются гладкие.
Шпильки. Твердость шпилек или болтов должна быть выше твердости гаек на 10-15 НВ. До16 ат и Тдо200гр. Можно без термообработки.
Соединения: на сварке (неразъёмные) и при помощи фитингов и фланцев (разъёмные).
ФИТИНГИ (отводы и переходы) применяют для соединения труб находящихся на одной оси, для изменения направления трубопроводов или разветвления их, а также при переходах с одного диаметра трубопровода на другой и для закрытия концов трубопроводов.
Отводы лучше изготовленные методом горячей штамповки или гнутые.
Заглушки приварные плоские и ребристые допускаются при давлении 25 ат.
На каждой съёмной заглушке должны быть выбиты номер, марка стали, Ру и Ду.
Все технологические трубопроводы должны иметь дренажи для слива воды после Г.И. и воздушники в верхних точках для удаления воздуха при заполнении водой. Газопроводы должны иметь продувочные свечи.
Монтаж трубопроводов.
СВАРОЧНЫЕ ШВЫ. Расстояние между швами не менее 5 см при толщине стенки до 8 мм и не менее 10см при толщине свыше 8 мм. Для обеспечения термообработки и контроля.
От края опоры не менее 5см при диаметре до 50 мм и 20см при большем диаметре.
До гиба трубы –5см при диаметре до 100 мм и 1осм при большем.
Смещение кромок по внутреннему диаметру в стыковых швах допускается в пределах 10 % от толщины стенки, но не более 1 мм. В случае превышения выполнить расточку по углом 12-15 о.
Смещение кромок по наружному диаметру не более 30 % толщины, но не более 5 мм. В случае превышения должен быть выполнен скос под углом 12-15 о.
ПРОКЛАДКА. В траншее при диаметре до 300 мм – не менее 0,4 м;
Более 300 мм – не менее 0,5 м.
Глубина укладки не менее 0,6 м. Газопроводы не менее 0,1 м ниже глубины промерзания с уклоном к конденсатосборникам.
Вварка штуцеров в сварочные стыки и гнутые и штампованные детали не разрешается.
Гайки болтов должны быть с одой стороны фланцевого соединения. Болты и шпильки должны быть смазаны.
Диаметр прокладки не должен быть меньше внутреннего диаметра трубы.
Не допускается выравнивание перекосов фланцевых соединений натяжением болтов или шпилек.
Расстояние от фланцев до опор или стен не менее 400 мм.
Подготовка труб под сварку.
Перед сборкой необходим визуальный контроль, обнаруженные дефекты должны быть исправлены. Не допускаются к монтажу изделия загрязненные, поврежденных коррозией, деформированных, с поврежденным защитным покрытием.
Подготовленные под сварку кромки труб и других элементов по внутренней и наружной поверхностям шириной не менее 20 мм должны быть очищены от ржавчины и загрязнгений до металлического блеска и обезжирены.
Забоины и задиры фасок глубиной до 5 мм ремонтируются с применением электродов с основным покрытием (УОНИ-1345, УОНИ-13/55), с подогревом, регламентируемым при сварке данных труб. Разделка кромок должна соответствовать технологической документации на сварку и зависит от толщины стенки. Смещение кромок не должно превышать 20 % нормативной толщины стенки, но не более 3 мм. При сварке корневого шва электродами с основным видом покрытия, при температуре воздуха + 5 и ниже, кромки труб необходимо нагреть до 50 градусов, но не более 200.
Компенсаторы.
КОМПЕНСАТОРЫ устройства, позволяющие трубопроводам свободно удлиняться или сокращаться при изменениях температуры.
Температурная деформация снимается поворотами и изгибами трассы. При невозможности ограничится само компенсацией, на трубопроводах устанавливают компенсаторы.
Применяют гнутые из труб, лирообразные, П-образные. Линзовые или волнистые компенсаторы только при давлении до 16 ат. Применение сальниковых компенсаторов на технологических трубопроводах не допускается. Устанавливают их на расстоянии 150-200 м, для паропровода 75-100 м. Для газопровода допускаются сильфонные, линзовые до 6 ат. П-образные.
Арматура.
В зависимости от назначения арматура разделяется на следующие группы.
На запорно-регулирующую, предохранительную и предохранительную обратного действия.
Запорно-регулирующая служит для разобщения примыкающих к ней трубопроводов или разобщения трубопровода с механизмом, для регулирования проходящей по трубопроводу жидкости.
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА служат для открытия прохода при превышении максимального давления. Они предохраняют аппараты, трубопроводы от разрушения. Бывают:
А) рычажные предохранительные клапаны;
Б) пружинные предохранительные клапаны;
В) латунные или чугунные диафрагменные предохранители (диафрагмы).
Обратные устройства допускают движение среды в одном направлении и перекрывают проход в обратном.
По способу подсоединения арматура подразделяется на фланцевую, муфтовую, цапфовую и приварную.
Чугунная арматура не разрешается, на трубопроводах категории А и Б
Точностью изготовления называют степень приближения действительных значений геометрических и других параметров деталей и изделий к их заданным значениям, указанным в чертежах или технических требованиях. Достичь заданной точности – значит изготовить детали и собрать механизм так, чтобы погрешности геометрических, электрических и других параметров находились в установленных пределах.
Точность размеров – это степень приближения действительных значений размеров деталей машин к размерам, заданным на чертеже.
На рабочих чертежах деталей проставляют в первую очередь номинальные размеры.
Номинальный размер – это основной размер, определенный исходя из функционального назначения детали и служащий началом отсчета отклонений. Общий для отверстия и вала, составляющих соединение, номинальный размер, называется номинальным размером соединения /1/.
Есть и другое определение номинального размера. Номинальный размер – это размер, относительно которого определяют предельные размеры и который служит также началом отсчета отклонений /2/.
D – обозначение номинального размера отверстия;
d – обозначение номинального размера вала.
Обработать деталь точно по номинальному размеру практически невозможно из-за многочисленных погрешностей, влияющих на процесс обработки. Размеры обработанной детали отличаются от заданного номинального размера, поэтому их ограничивают двумя предельно допустимыми размерами, один из которых (больший) называется наибольшим предельным размером , а другой (меньший) наименьшим предельным размером .
В расчетах используются следующие обозначения:
Dmax – наибольший предельный размер отверстия;
Dmin – наименьший предельный размер отверстия;
dmax – наибольший предельный размер вала;
dmin – наименьший предельный размер вала.
Действительный размер – размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью. Например:
Dд – действительный размер отверстия;
dд – действительный размер вала.
Деталь является годной, если ее действительный размер больше наименьшего предельного размера, но не превосходит наибольшего предельного размера , т.е.
Dmin ≤ Dд ≤ Dmax – условие годности деталей типа «отверстие»;
dmin ≤ dд ≤ dmax – условие годности деталей типа «вал».
На чертежах вместо предельных размеров рядом с номинальным размером указывают два предельных отклонения – верхнее и нижнее.
Верхнее отклонение размера – это алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами. Например:
ES = Dmax – D – верхнее отклонение отверстия;
es = dmax – d – верхнее отклонение вала.
Нижнее отклонение размера – это алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. Например:
EI = Dmin – D – нижнее отклонение отверстия;
ei = dmin – d – нижнее отклонение вала.
Отклонения бывают положительными, отрицательными и равными нулю. Отклонения, равные нулю, в обозначении не указываются. На чертежах номинальные и предельные линейные размеры и их отклонения проставляют в миллиметрах без указания единицы физической величины /3/.
Пример
1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ; 6) .
1) dmax = d + es = 24 + (+0,015) = 24,015 мм;
dmin = d + ei = 24 + (+0,002) = 24,002 мм;
2) dmax = d + es = 40 + (- 0,025) = 39,975 мм;
dmin = d + ei = 40 + (- 0,050) = 39,950 мм;
3) Dmax = D + ES = 32 + (+0,007) = 32,007 мм;
Dmin = D + EI = 32 + (- 0,018) = 31,982 мм;
4) Dmax = D + ES = 12 + (+0,027) = 12,027 мм;
Dmin = D + EI = 12 + 0 = 12 мм;
5) dmax = d + es = 78 + 0 = 78 мм;
dmin = d + ei = 78 + (- 0,046) = 77,954 мм;
6) dmax = d + es = 100 + (+0,5) = 100,5 мм;
d min = d + ei = 100 + (- 0,5) = 99,5 мм.
1. Основные понятия и определения: номинальный размер, предельные размеры, предельные отклонения, допуск, посадка, зазор, натяг. Дать схему расположения полей допусков отверстия и вала для переходной посадки. Обозначить на ней указанные понятия и дать формулы связи между ними.
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.
Предельные размеры: два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находится, или которым может быть равен действительный размер.
Наибольший предельный размер: наибольший допустимый размер элемента, номинальный наоборот.
Dmax, Dmin, dmax, dmin
С целью упрощения обозначения предельных размеров на чертежах введены предельные отклонения от номинального размера.
Верхнем предельным отклонением ES(es) называется алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером.
EI = dmax –D для отверстия
es = dmax – d для вала
Нижним предельным отклонением EI(ei)называется алгебраическая разность между наименьшем предельным отклонением и номинальным размером.
EI = dmin – D для отверстия
Ei = dmin – d для вала
Действительным отклонением называется алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами.
Значения отклонений могут быть положительным и отрицательным числом.
На машиностроительных чертежах линейные, номинальные, предельные размеры, а также отклонения проставляют в миллиметрах.
Угловые размеры и их предельные отклонения проставляют в градусах, минутах, секундах с указанием единиц.
При равенстве абсолютных величины отклонений 42 + 0,2; 120 + 2
Отклонение, равное нулю на чертежах не проставляют, наносят только одно отклонение – положительное вверху, отрицательное внизу.
Отклонение записывается до последней значащей цифры. Для производства важнее не отклонение, а ширина интервала, который называется допуском.
Допуск – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями.
TD = Dmax – Dmin = ES – EI
Td = dmax – dmin = es - ei
Допуск всегда положителен, он определяет допускаемое поле рассеивания действующих размеров деталей в партии, которые признаются годными, т. е. он определяет заданную точность изготовления.
Назначения рационального допуска – важная задача, сочетающая в себе экономические и качественные требования производства.
С увеличением допуска качество изделий, как правило, ухудшается, зато стоимость изготовления падает.
Пространство на схеме, ограниченное линиями верхнего и нижнего отклонений называется полем допуска .
Упрощенное изображение полей допусков, при котором схемы отверстий и вала отсутствуют .
Пример: Построить схему расположения полей допусков для валов с номинальным размером 20 и предельными отклонениями
1. es = + 0,02 2. es = + 0,04
ei = - 0,01 ei = + 0,01
T1 = + 0,0,01) = 0,03 мм T2 = 0,04 – 0,01 = 0,03 мм
Сравнительная точность деталей 1 и 2 одинакова. Критерий точности – допуск T1 = T2, но поля допусков разные, т. к. они отличаются расположением относительно номинального размера.
Обозначение отклонений на чертежах.
dmax = d + es
С понятием взаимозаменяемости связано понятие о годности детали. Всякая реальная деталь будет годной если:
dmin < dr < dmax
ei < er < es
Например: валы
dr1 = 20,03 – годен
dr2 = 20,05 – брак исправляемый
dr3 = 20,0 – брак неисправляемый
Понятие о посадках.
Посадкой называется характер соединения деталей, определяемый величиной зазора или натяга.
Зазор – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала.
Подвижные соединения характеризуются наличием зазоров.
Натяг – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.
Неподвижные соединения характеризуют, как правило, наличием натяга.
Существуют три типа посадок: с зазором, с натягом и преходящие.
Переходные посадки.
Переходные – посадки при которых в соединениях возможно получение как зазора, так и натяга (поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью).
Неподвижные соединения.
Переходные посадки рассчитывают на Smax и Nmax.
Smax = Dmax – dmin = ES – ei
Nmax = dmax – Dmin =es – EI
2. Отклонения от параллельности, перпендикулярности и наклона поверхностей и осей, их нормирование и примеры обозначения на чертеже.
Отклонения расположения поверхности.
Отклонение реального расположения поверхности от его наименьшего расположения.
Виды отклонений расположения.
Отклонение от параллельности
– разность наибольшего и наименьшего расстояний между плоскостями в пределах нормируемого участка.
Отклонение от перпендикулярности плоскостей - отклонение угла между плоскостями от прямого угла, выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка.
Отклонение от соосности
– наибольшее расстояние (Δ1, Δ2) между осью рассматриваемой поверхности вращения и общей осью вращения.
Отклонение от симметричности относительно базовой плоскости
– называется наибольшее расстояние между плоскостью симметрии рассматриваемого элемента и плоскостью симметрии базового элемента в пределах нормируемого участка.
Для контроля соосности используют специальные приспособления.
Отклонения формы должны исключаться из отклонений расположения, поэтому отклонения расположения
(от параллельности, перпендикулярности, соосности и т. д.) измеряют от прилегающих прямых и поверхностей, воспроизводимых с помощью дополнительных средств: поверочных линеек, валиков, угольников или специальных приспособлений.
Для контроля соосности применяют специальные приспособления:
В качестве универсальных средств контроля отклонений широко используют координатные измерительные машины.
3. Методы измерения и их отличие.
По способу получения результата измерения различают на:
Прямое измерение – это измерение, измерение в котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.
Косвенное измерение – искомую величину находят по известной зависимости между искомой величиной и величинами, определяемыми прямыми измерениями
y=f(a, b,c..h)
Определение плотности однородного тела по его массе и геометрическим размерам.
Различают 2 метода измерения: метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.
Метод непосредственной оценки – значение величины определяется непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора.
Для этого необходимо, чтобы диапазон показаний шкалы был больше значения измеряемой величины.
При методе непосредственной оценки (НО) настройку прибора на нуль производят по базовой поверхности прибора. Под действием различных факторов (изменения температуры, влажности , вибраций и т. д.) может произойти смешение нуля. Поэтому периодически необходимо производить проверку и соответствующую регулировку.
Метод сравнения – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. При измерении методом сравнения с мерой результатом наблюдения является отклонение измеряемой величины от значения меры. Значение измеряемой величины от значения меры. Значение измеряемой величины получают алгебраическим суммированием значения меры и отклонения от этой меры, определенного по показанию прибора.
L=М+П
Метод непосредственной оценки Метод сравнения
ДП>L ДП>L-М
Выбор метода измерения определяется соотношением между диапазоном показаний средства измерения и значением измеряемой величины.
Если диапазон меньше измеряемой величины, то используют метод сравнения.
Метод сравнения используют при измерении, контроле деталей в массовом и серийном производствах, т. е. когда нет частых переналадок измерительного прибора.
Для линейных измерений различие двух методов: - относительно, т. к. измерение - это всегда по существу сравнение с единицей, которая так или иначе заложена в средстве измерения.
1. Характеристики системы допусков и посадок гладких цилиндрических соединений: нормальная температура, единица допуска, квалитеты, формула допусков, интервалы диаметров и ряды допусков.
2. Параметры шероховатости Ra, Rz, Rmax. Нормирование и примеры обозначения на чертеже шероховатости поверхности с использованием этих параметров.
3. Приведенный диаметр наружной резьбы. Суммарный допуск среднего диаметра резьбы. Условие годности наружной резьбы по среднему диаметру. Пример обозначения точности резьбы болта на чертеже.
1.Характеристики системы допусков и посадок гладких цилиндрических соединений: основные отклонения валов и отверстий и схемы расположения, поле допуска и его обозначение, предпочтительные поля допусков и схемы их расположения.
2. Параметры шероховатости, S и Sm. Нормирование и примеры обозначения на чертеже шероховатости поверхности с использованием этих параметров.
3. Классификация зубчатых передач по функциональному назначению. Примеры обозначения точности зубчатых колес.
1. Три типа посадок, схема расположения полей допусков и характеристики этих посадок. Примеры обозначения посадок на чертежах.
2. Параметр шероховатости tp. Нормирование и примеры обозначения на чертеже шероховатости поверхности с использованием этого параметра.
3. Погрешности измерения. Классификация составляющих погрешности измерения по причинам их возникновения.
1. Три типа посадок в системе отверстия. Схемы расположения полей допусков и примеры обозначения посадок в системе отверстия на чертеже.
2. Отклонения формы цилиндрических поверхностей, их нормирование и примеры обозначения на чертежах допусков формы цилиндрических поверхностей.
3. Приведенный средний диаметр внутренней резьбы. Суммарный допуск среднего диаметра резьбы. Условие годности внутренней резьбы по среднему диаметру. Пример обозначения точности гайки на чертеже.
1. Три типа посадок в системе вала. Схемы расположения полей допусков и примеры обозначения посадок в системе вала на чертеже.
2. Отклонения формы плоских поверхностей. Их нормирование и примеры обозначения на чертеже допусков формы плоских поверхностей.
3. Нормирование точности зубчатых колес и передач. Принцип комбинирования ном точности. Примеры обозначения точности зубчатых колес.
1.Посадки с зазором. Схемы расположения полей допусков в системе отверстия и системе вала. Применение посадок с зазором и примеры обозначения на чертежах.
2. Принципы нормирования отклонений формы и обозначение допусков формы на чертежах. Отклонения формы поверхностей, основные определения.
3. Случайные погрешности измерения и их оценка.
1. Посадки с натягом. Схемы расположения полей допусков в системе отверстия и вала. Применение посадок с натягом и примеры обозначения на чертежах.
2. высотные параметры шероховатости поверхности. Нормирование и примеры обозначения на чертежах шероховатости поверхности с использованием высотных параметров.
3. Нормирование точности метрической резьбы. Примеры обозначения на чертежах посадок резьбовых соединений с зазором.
1.Переходные посадки. Схемы расположения полей допусков в системе вала и отверстия. Применение переходных посадок и примеры обозначения на чертеже.
2. Шаговые параметры шероховатости поверхности. Нормирование и примеры обозначения на чертеже шероховатости поверхности с использованием шаговых параметров.
3. Кинематическая точность зубчатых колес и передач, ее нормирование. Пример обозначения точности зубчатого колеса для отсчетных передач.
2. Параметр формы шероховатости. Нормирование и примеры обозначения на чертежах шероховатости поверхности с использованием параметра формы.
3. Систематические погрешности измерения, способы их обнаружения и устранения.
2. Обозначение на чертежах шероховатости поверхности. Примеры обозначения шероховатости поверхности, вид обработки, который конструктором не устанавливается; обрабатываемой со снятием слоя материала; сохраняемой в состоянии поставки; обрабатываемой без снятия слоя материала.
3. Основные отклонения диаметров резьбы для посадок с зазором и схемы их расположения. Примеры обозначения посадок метрической резьбы на чертежах.
1. Посадки с зазором. Схемы расположения полей допусков посадок с зазором в системе отверстия. Показать, как изменятся Smax, Smin, Sm, Ts при изменении допусков соединяемых деталей на один квалитет. Примеры обозначения на чертежах посадок с зазором в системе отверстия.
2. Отклонения расположения поверхностей, их нормирование и примеры обозначения на чертежах допусков расположения поверхностей.
3. Контакт зубьев в передаче и его нормирование. Пример обозначения точности зубчатого колеса для силовой передачи.
1. Посадки с натягом, схемы расположения полей допусков посадок с натягом в системе отверстия. Показать, как изменятся Nmax, Nmin, Nm, TN при изменении допусков соединяемых деталей на один квалитет. Примеры обозначения на чертежах посадок с натягом в системе отверстия.
2. Шероховатость поверхности, причины ее возникновения. Нормирование шероховатости поверхности и примеры обозначения на чертежах.
3. Выбор средств измерения.
1.Переходные посадки, схемы расположения полей допусков переходных посадок в системе отверстия. Показать, как изменятся Smax, Smin, Sm(Nm), TSN при изменении допусков соединяемых деталей на один квалитет. Примеры обозначения на чертежах переходных посадок в системе отверстия.
2. Отклонения от соосности и пересечение осей, их нормирование и примеры обозначения на чертежах.
3. Нормирование и обозначение на чертежах точности наружной резьбы.
1. Посадки с зазором. Схемы расположения полей допусков посадок с зазором в системе вала. Показать, как изменятся Smax, Smin, Sm, Ts при изменении допусков соединяемых деталей на один квалитет. Примеры обозначения на чертежах посадок с зазором в системе вала.
2. Отклонение от симметричности и позиционное отклонение, их нормирование и примеры обозначения на чертежах.
3. Плавность работы зубчатых колес и передач, ее нормирование. Пример обозначения точности зубчатого колеса для скоростной передачи.
1. Посадки с натягом, схемы расположения полей допусков посадок с натягом в системе вала. Показать, как изменятся Nmax, Nmin, Nm, TN при изменении допусков соединяемых деталей на один квалитет. Примеры обозначения на чертежах посадок с натягом в системе вала.
2. Радиальное и торцевое биения, их нормирование и примеры обозначения на чертеже.
3. Математическая обработка результатов наблюдения. Форма представления результата измерения.
1. Переходные посадки, схемы расположения полей допусков переходных посадок в системе вала. Показать, как изменятся Smax, Smin, Sm(Nm), TSN при изменении допусков соединяемых деталей на один квалитет. Примеры обозначения на чертежах переходных посадок в системе вала.
2.Параметры шероховатости Ra, Rz, Rmax. Примеры применения этих параметров для нормирования шероховатости поверхности.
3. Принципы обеспечения взаимозаменяемости резьбовых соединений. Примеры обозначения точности резьбовых соединений на чертежах.
1.Посадки с зазором и их расчет (выбор). Обозначение посадок с зазором на чертежах. Примеры применения предпочтительных посадок с зазором.
2. Параметры шероховатости поверхности Sm и S. Примеры применения этих параметров для нормирования шероховатости поверхности.
3.Погрешность измерения и ее составляющие. Суммирование погрешностей при прямых и косвенных измерениях.
1. Посадки с натягом и их расчет (выбор). Обозначение посадок с натягом на чертежах. Примеры применения предпочтительных посадок с натягом.
2. Параметр шероховатости tp и примеры его применения для нормирования шероховатости поверхности.
3. Виды сопряжений зубьев колес в передаче. Примеры обозначения точности зубчатых колес.
1. Переходные посадки и их расчет (выбор). Обозначение переходных посадок на чертежах. Примеры применения предпочтительных переходных посадок.
2. Принцип предпочтительности, ряды предпочтительных чисел.
3. Понятие о контроле, контроль предельными калибрами. Схемы расположения полей допусков калибров для контроля отверстий. Расчет и обозначение на чертежах исполнительных размеров калибров-пробок.
1. Посадки подшипников качения в соединениях с корпусом и валом и схемы расположения полей допусков. Примеры обозначения посадок подшипников качения на чертеже.
2. Понятие о взаимозаменяемости и ее видах.
3. Нормирование и обозначение на чертежах точности внутренней резьбы.
1. Выбор посадок подшипников качения в зависимости от вида нагружения колец и класса точности подшипника. Примеры обозначения посадок подшипников качения на чертежах.
3. Понятие о контроле, контроль предельными калибрами. Схемы расположения полей допусков калибров для контроля валов. Расчет и обозначение на чертежах исполнительных размеров калибров-скоб.
1. Схемы расположения полей допусков в соединениях подшипников качения с валом и корпусом. Примеры обозначения посадок подшипников качения на чертежах.
2. Научно-технические принципы стандартизации. Роль стандартизации в обеспечении качества продукции.
3. Боковой зазор в зубчатых передачах и его нормирование. Примеры обозначения точности зубчатых колес.
1.Система отверстия. Схема расположения полей допусков трех типов посадок в системе отверстия. Примеры обозначения посадок в системе отверстия на чертеже.
2. Унификация, симплификация, типизация и агрегатирование и их роль в повышении качества машин и приборов.
3. Диаметральные компенсации погрешностей шага и угла профиля резьбы. Пример обозначения точности резьбы болта с длинной свинчивания, отличающейся от нормальной.
1.Система вала. Схема расположения полей допусков трех типов посадок в системе вала. Примеры обозначения посадок в системе вала на чертежах.
2. Качество продукции и его основные показатели. Аттестация качества продукции.
3. Поле допуска наружной резьбы и его обозначение. Предельные контуры наружной резьбы и условие годности.
1. Визуальный контроль
Визуальным контролем называется контроль, который проводится путем осмотра объекта невооруженным глазом или с применением несложных оптических средств: зеркал и луп.
При визуальном контроле оператор должен обнаружить невооруженным глазом дефект типа трещины или точки коррозии размером 0,1 мм и более.
Зеркала применяются для осмотра труднодоступных мест. Их основная функция - изменение угла зрения. Очень удобны зеркала с переменным углом наклона.
Лупы применяются для увеличения разрешающей способности глаза, т.е. позволяют рассмотреть более мелкие детали объекта контроля.
2. Измерительный контроль
Задача измерительного контроля
- установление соответствия требованиям нормативной документации численного значения контролируемых параметров.
Элементы измерительного контроля могут присутствовать в любом методе неразрушающего или разрушающего контроля.
2.1. Понятия и термины, используемые при измерительном контроле
Размер, указанный в чертеже, называется номинальный размер.
Поскольку никакое изделие не может быть изготовлено абсолютно точно, в чертежах указываются также предельные размеры
изделия, при которых не будет нарушаться работоспособность конструкции: наибольший предельный размер и наименьший предельный размер.
Разность между предельным и номинальным размерами называется отклонением.
Разность между наибольшим предельным и номинальным размерами называется верхнее предельное отклонение.
Разность между наименьшим предельным и номинальным размерами называется нижнее предельное отклонение.
Как правило, в чертеже указывается номинальный размер плюс-минус отклонение.
Интервал между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется полем допуска.
Если мы измерили величину диаметра готовой детали и получили значение, например, 19.8 мм, то мы говорим, что оно находится в поле допуска.
Измерительный контроль должен подтвердить или опровергнуть то, что истинный размер изделия не выходит за пределы поля допуска, а истинный размер дефекта не превышает наибольший предельный размер.
Это задача может быть решена двумя путями.
Первый путь - это определение истинного размера измерением, которое выполняется с применением измерительных приборов.
Второй путь - это оценка интервала, внутри которого лежит истинный размер. Это делается с применением измерительных инструментов - калибров (шаблонов и щупов).
Шаблон предназначен для контроля геометрических размеров и отклонений.
Щуп предназначен для контроля зазоров.
Измерением называется определение численного значения физической величины опытным путем с использованием специальных технических средств в установленных единицах измерения.
Измерительным прибором называется средство измерения, которое позволяет определить численное значение физической величины в установленных единицах измерения.
Измерительным инструментом (калибром) называется бесшкальное техническое средство, предназначенное для контроля размеров и отклонений геометрической формы.
2.2. Ошибки измерения
Чтобы подчеркнуть, что результат измерений и истинный размер - не одно и то же, принято численное значение величины, полученное как результат процедуры измерения, называть действительный размер .
Несовпадение истинного и действительного размеров или отклонение действительного размера от истинного называется ошибкой или погрешностью измерения . Слова ошибка и погрешность - синонимы.
Ошибка, обусловленная свойствами самого средства измерения, несовершенством его изготовления называется систематической ошибкой. Она постоянная при всех измерениях, проводимых данным прибором, или может изменяться по определенному закону при изменении условий измерения.
Чем точнее средство измерения, тем ближе действительное значение к истинному значению, тем выше класс точности средства измерения.
Класс точности измерительного прибора - это величина систематической ошибки, вносимой данным прибором при измерении, выраженная в процентах от шкалы прибора.
Рассмотри пример. Амперметр имеет предел измерений 100 А, цена деления шкалы 1 А, класс точности 2. Систематическая ошибка, вносимая при измерении, вычисляется так: 2 0,01 100 = 2 (А).
Представим, что мы провели измерение силы тока и получили результат (действительное значение) 58 А. Правильная запись результата измерения выглядит так:
58 2 (А) и означает, что истинное значение силы тока лежит в интервале от 56 до 60 А.. Ничего более точного мы не имеем права утверждать, поскольку точность в нашем случае ограничена классом точности использованного прибора.
Ошибки, вызванные воздействием разнообразных мешающих факторов, называются случайными. Т.е. сказываются различные случайные факторы. Пылинка села, на деталь масло попало, у микрометра имеется люфт и т.п. Это воздействие случайных причин приводит к тому, что мы получаем разброс значений.
2.3. Допустимая погрешность измерения
Выполняя измерение, т.е. стараясь определить истинный размер объекта контроля, мы на самом деле с большей или меньшей надежностью определяем интервал, в котором находится истинный размер. Ширина этого интервала, равная удвоенной суммарной ошибке измерения (систематической плюс случайной), зависит от точности средства измерения и количества выполняемых измерений.
Существует критерий, который ограничивает ширину этого интервала, и которым руководствуются при выборе средства измерения и необходимого количества измерений.
Этот критерий называется допустимая погрешность измерения. По ГОСТ 8.051 допустимая погрешность измерений не должна превышать 25-30% допуска.
2.4. Обеспечение единства измерений
Существует государственная поверка и калибровка (ведомственная поверка) средств измерений.
Процедура поверки состоит в сравнении показаний поверяемого средства измерения с показаниями образцового средства измерения более высокого класса точности и на основании этого установление пригодности прибора к использованию. Поверка проводится после изготовления, после ремонта и периодически. Срок периодической поверхности указывается в паспорте средства измерения.
По результатам поверки выдается Свидетельство о поверке установленного государственного образца, в котором отражается факт исправности и приводятся сведения о погрешности средства измерения.
2.5 Линейки
Цена деления линейки 1 мм. Практически погрешность (систематическая ошибка) принимается равной половине цены деления шкалы, т.е. о, 5 мм. В том случае, когда начало шкалы жестко совмещено с измеряемым объектом, например, при измерении глубины уступа, пример правильной записи действительного размера, полученного с использованием линейки: 18,5 0,5 (мм).
Если жесткого совмещения нет, возникает погрешность за счет совмещения начала и конца отсчета, в этом случае практическая погрешность принимается равной цене деления шкалы, т.е. 1 мм. Результат измерения мы должны при этом записать так: 18 1 (мм).
3. Параметры шероховатости поверхности
Параметры шероховатости поверхности регламентирует ГОСТ 2789-73. Следует различать понятия «шероховатость» и «волнистость». ГОСТ 2789-73 дает следующие определения:
Шероховатость поверхности - это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине.
Волнистость поверхности - это совокупность неровностей поверхности с относительно большими шагами на участке, превышающем базовую длину.