Выбор квалитетов точности

Выбор необходимого квалитета – весьма сложная технико-экономическая задача. При ее решении необходимо учитывать не только стоимость обработки (чем выше требования к точности детали, тем больше будут затраты на ее изготовление), но и стоимость сборки, которая понижается с повышением точности обработки, а также влияние точности на эксплуатационные и экономические показатели работы машины (надежность, долговечность, КПД, расход горючего и др.).

Поэтому на практике необходимые допуски и квалитеты в основном назначают, используя один из следующих путей [1; 2]:

а) расчетный путь. Для этого необходимо знать номинальный размер, а также расчетные, экспериментальные или полученные из практики значения предельных зазоров или натягов. Тогда по таблице допусков решается вопрос о допуске и квалитете отверстия и вала;

б) выбор квалитетов для различных деталей во многих случаях определяется соответствующим расчетом размерных цепей, в состав которых входят длины, толщины, уступы, глубины впадин и другие размеры;

в) по технологическим возможностям изготовления деталей необходимой точности, учитывая данные о средней экономической (нормальной) точности обработки, представленные ниже в 4.8-4.10. Под экономической точностью какого-либо метода обработки понимается точность, обеспечиваемая в нормальных производственных условиях при использовании исправного оборудования, инструмента стандартного качества и при затратах времени и средств, не превышающих затрат для других методов, сопоставимых с рассматриваемым;

г) по аналогии, ориентируясь на точность изготовления деталей, нормально работающих в машинах, узлах и механизмах аналогичного назначения. При этом часто опираются на следующие практические рекомендации общего характера [2; 8; 10]:

4-й и 5-й квалитеты. Применяются сравнительно редко, в особо точных соединениях, требующих высокой однородности зазора или натяга.

Примеры: точные шпиндельные и приборные подшипники в корпусах и на валах, высокоточные зубчатые колеса на валах и оправках, поршневой палец в бобышках поршня и шатунной головке и т.п.

6-й и 7-й квалитеты. Применяются для ответственных соединений в механизмах, где к посадкам предъявляются высокие требования в отношении определенности зазоров и натягов для обеспечения механической прочности деталей, точных перемещений, плавного хода, герметичности соединения и других служебных функций, а также для обеспечения точной сборки деталей.

Примеры: подшипники качения нормальной точности в корпусах и на валах, зубчатые колеса высокой и средней точности на валах, обычные переходные посадки и посадки с натягом средней величины, подшипники жидкостного трения, соединения деталей гидравлической и пневматической аппаратуры, подвижные соединения в кривошипно-шатунном механизме ответственных двигателей внутреннего сгорания и т.п.

8-й и 9-й квалитеты. Применяются для посадок, обеспечивающих выполнения деталями определенных служебных функций (передачу усилий, перемещения и др.) при относительно меньших требованиях к однородности зазоров или натягов и для посадок, обеспечивающих среднюю точность сборки.

Примеры: сопрягаемые поверхности в посадках с большими натягами, отверстия в переходных посадках пониженной точности, опоры быстровращающихся валов средней точности, опоры скольжения средней точности в условиях полужидкостного трения, посадки звездочек, шкивов и кривошипов на валы и др. Эти квалитеты имеют преимущественное применение для относительно точных соединений в тракторо- аппарато- и приборостроении и особо ответственных узлов сельскохозяйственных машин.

10-й квалитет. Применяют в посадках с зазором в тех же случаях, что и 9-й квалитет, если для удешевления обработки деталей необходимо расширить допуск, а условия сборки или эксплуатации допускают некоторое увеличение колебания зазоров в соединениях.

11-й и 12-й квалитеты. Применяют в соединениях, где необходимы большие зазоры и допустимы их значительные колебания (грубая сборка). Эти квалитеты распространены в неответственных соединениях машин, в посадках часто снимаемых деталей (крышки, фланцы, простановочные кольца и т.п.), в узлах аппаратов, сельскохозяйственных машин, в соединениях штампованных деталей и деталей из пластмасс и др.

13 квалитет. Применяют при самых минимальных требованиях к качеству обработки, как правило, для вспомогательных устройств, они ориентированы на изготовление деталей без снятия стружки.

14-й – 17-й квалитеты. Применяют для свободных размеров деталей, т.е. размеров несопрягаемых поверхностей, а также размеров заготовок после предварительной обработки.

Приведенные рекомендации весьма ориентировочны и они не имеют статуса обязательного применения. Это практические рекомендации, оправдавшие себя в большинстве случаев.

Выбор посадок

В настоящее время применяют три метода выбора посадок [1; 2; 8]:

а) расчетный метод, когда посадки рассчитываются на основании полуэмпирических зависимостей. Однако формулы не всегда учитывают сложный характер физических явлений, происходящих в соединении деталей;

б) метод прецедентов (аналогов), когда посадка выбирается по аналогии с посадкой в надежно работающем узле. Сложность метода заключается в оценке и сопоставлении условий работы посадки в проектируемом узле и аналоге;

в) метод подобия – развитие метода прецедентов. Посадки выбирают на основании рекомендаций отраслевых технических документов, справочников и литературных источников с примерами применения посадок. Недостатком метода является, как правило, отсутствие точных количественных оценок условий работы сопряжений.

При курсовом и дипломном проектировании, когда отсутствуют расчетные или экспериментальные данные по выбору посадок, чаще всего приходится основываться на общих рекомендациях и аналогиях с соединениями в машинах и узлах, изготавливаемых и эксплуатируемых в сходных условиях. С этой целью ниже приводятся (см. 2.12-2.14) краткие характеристики посадок и примеры их применения в различных отраслях машино- и приборостроения.

Перед выбором посадки необходимо:

· иметь представление о функциональном назначении машины, узла, механизма;

· знать номинальный размер соединения. Если номинальный размер не указан, то его определяют по чертежу с учетом масштаба изображения стандартных изделий (подшипников, шлицев, резьб и т.п.);

· определить (задать) основные конструктивные требования, предъявляемые к сопряжению (скорость относительного перемещения деталей, необходимость и точность центрирования сопрягаемых деталей, величина и характер передаваемых нагрузок и др.);

· обоснованно определить характер сопряжения (подвижное или неподвижное);

· решить вопрос о точности (квалитете) соединяемых деталей, например, ориентируясь на данные 2.10. При этом не следует забывать, что излишне высокая точность выполнения деталей ведет к значительным и неоправданным затратам при их изготовлении.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: