1.7.Шероховатости поверхностей деталей (Вопрос 11)

Шероховатость поверхности – совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, рассматриваемых на базовой длине. Основные параметры для оценки шероховатости поверхности – R_A и R_Z .

R_A – среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля детали в пределах базовой длины.

R_Z – сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших максимумов профиля детали в пределах базовой длины

Шероховатость поверхностей деталей имеет очень большое значение, так как с уменьшением шероховатости поверхностей значения трения и износ деталей уменьшаются, а коэффициент полезного действия машины увеличивается. Кроме того, чем меньше шероховатость поверхности, тем выше прочность и коррозионная стойкость и лучше внешний вид деталей. Однако стоимость обработки деталей растет быстрее, чем точность их изготовления (см. Рис.1.1).

Рис.1.1.Зависимость стоимости обработки от точности изготовления

Пояснения к рисунку: Операции обработки деталей при различной точности изготовления.

1.Отверстия: сверление, развертывание, доводка.

Вал: точение, шлифование, доводка. (Точность 0.005 мм)

2.Отверстия: сверление, развертывание

Вал: точение. (Точность 0.02 мм)

3.Отверстие: сверление

Вал: точение из холоднотянутого прутка.(Точность 0.1мм)

В каждом конкретном случае шероховатость деталей должна быть выбрана в соответствии с их назначением и экономической целесообразностью.

В соответствии с ГОСТ установлено 14 классов чистоты поверхности детали.

1.8.Допуски и посадки (Вопрос 12)

Для проектирования, изготовления и ремонта машин большое техническое и экономическое значение имеет взаимозаменяемость деталей и узлов.

Взаимозаменяемыми деталями машин называются такие, которые могут занимать свои места в машине без дополнительной обработки и выполнять при этом свои функции в соответствии с заданными техническими условиями. Благодаря взаимозаменяемости ускоряется проектирование, значительно облегчается и упрощается сборка и ремонт изделий.

Взаимозаменяемость деталей в машиностроении обеспечивается системой допусков и посадок, нормализованной соответствующими стандартами и описанных в соответствующих ГОСТах.

Размеры деталей, полученные в результате расчета и нанесенные на чертеж, называются номинальными размерами. Размеры изготовленной детали, найденные путем ее измерения, называются действительными размерами. Действительные размеры отклоняются от номинальных, что объясняется погрешностями изготовления, а также необходимостью обеспечить требуемое соединение деталей. Так, например, между валом и подшипником скольжения должен быть зазор для смазки, шкив должен плотно насаживаться на вал. Для обеспечения нормальной работы узла машины номинальным размером устанавливаются допускаемые отклонения.

Наибольшим и наименьшим предельными размерами называются такие размеры, между которыми может колебаться действительный размер.

Допуском называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами.

Из двух поверхностей, входящих одна в другую, охватывающая поверхность условно называется отверстием, а охватываемая – валом. Детали, соединенные друг с другом, называются сопряженными деталями. Положительная разность между размером отверстия и вала называется зазором, а отрицательная – натягом. Различные виды соединений деталей обуславливаются применением соответствующих посадок. Посадки бывают с гарантированным зазором, переходные и с натягом.

Различаются два вида системы допусков: система отверстия и система вала (Рис.1.2 и Рис.1.3). В системе отверстия минимальный предельный размер отверстия равен номинальному размеру. Отклонения размеров отверстия направлены в сторону увеличения отверстия. Размеры отверстия не зависят от вида посадки. Необходимая посадка при системе отверстия создаётся путем изменения размеров вала.

Рис.1.2.Система отверстия. Рис.1.3.Система вала

В системе вала, наоборот, наибольший предельный размер вала принимают равным номинальному размеру. Отклонение размеров вала направлено в сторону уменьшения диаметра вала. Различные посадки при системе вала обеспечиваются путем назначения различных по величине допусков размеров отверстия.

Виды посадок:

1•Посадка с гарантированным зазором.

2•Посадка переходная.

3•Посадка с натягом.

Система отверстия является наиболее распространенной в машиностроении, так как изменение размеров вала на современном оборудовании осуществляется проще, нежели изменение размеров отверстий. При системе отверстия уменьшается необходимое количество режущего инструмента (сверл, разверток), требующихся для обработки отверстий.

Если на вал насаживается несколько деталей, то он должен быть изготовлен ступенчатым (Рис.1.4). Система вала применяется в тех случаях, когда на гладкий вал постоянного диаметра насаживается несколько деталей с различными видами посадок. Применение системы вала целесообразно при изготовлении осей или валов из калиброванного материала. Пример, монтаж подшипников качения осуществляется с применением одновременно обеих систем: системы отверстия – для внутренних колец подшипников и системы вала – для наружных колец.

Рис.1.4.Ступенчатый вал.