Допуски, посадки и технические измерения

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Серия основана в 2001 году



CQ О

.ЗАВИСТОВСКИЙ .ЗАВИСТОВСКИЙ


ДОПУСКИ, ПОСАДКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ


Рекомендовано
                     Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебного пособия для учебных заведений, реализующих программы среднего профессионального образования по техническим специальностям (протокол № 5 от 11.03.2019)



znanium.com

Москва ИНФРА-М 2023

УДК 621.713(075.32)
ББК 34.4я723

     З13



     Рецензенты:
        Серенков П.С., доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Стандартизация, метрология и информационные системы» (Белорусский национальный технический университет);
        Горошко И.К. (методическая комиссия Минского государственного профессионального лицея № 1 машиностроения)



      Завистовский В.Э.
З13 Допуски, посадки и технические измерения : учебное пособие / В.Э. Завистовский, С.Э. Завистовский. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 278 с. — (Среднее профессиональное образование).


          ISBN 978-5-16-015152-6 (print)
          ISBN 978-5-16-107657-6 (online)

          Разработано в соответствии с типовой учебной программой учебного предмета «Допуски, посадки и технические измерения». Подробно рассмотрена Единая система допусков и посадок, изложены основные нормы по допускам и посадкам подшипников качения, шпоночных, шлицевых и резьбовых соединений, зубчатых колес и передач, деталей из пластмасс. Приведены средства технических измерений линейных и угловых размеров, дана методика их выбора. Рассмотрены основные понятия о размерных цепях.
          Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов среднего профессионального образования последнего поколения.
          Предназначено для учащихся технических специальностей учреждений, реализующих образовательные программы среднего профессионального образования.



            УДК 621.713(075.32)
            ББК 34.4я723



ISBN 978-5-16-015152-6 (print)
ISBN 978-5-16-107657-6 (online)

© Завистовский В.Э., Завистовский С.Э., 2019

                УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ




D, d - номинальный диаметр отверстия, вала;
Dr, dr - действительный размер отверстия, вала;
ES, es - верхнее отклонение отверстия, вала;
EI, ei - нижнее отклонение отверстия, вала;
IT - стандартный допуск;
TD, Td - допуск отверстия, вала;
S - зазор;
N - натяг;
Н6, Dll, F9 - обозначение полей допусков отверстия;
h6, dll, f9 - обозначение полей допусков вала;
H7/h6 - обозначение посадки;
АТ - допуск конической поверхности.

3

                ПРЕДИСЛОВИЕ




  Содержание учебного предмета «Допуски, посадки и технические измерения» включает в себя объем обязательных знаний, которые должны быть усвоены специалистом и которыми он должен уметь пользоваться, не прибегая дополнительно к справочникам и учебникам.
  Особенность учебного предмета заключается и в том, что необходимо запомнить большой объем понятий, определений, формулировок, без которых невозможно усвоить материал.
  Цель изучения данного учебного предмета - приобретение знаний, необходимых для правильного выбора допусков и посадок, измерения контролируемых параметров, обоснованного выбора измерительных средств и способов контроля, а также правильного использования указаний контролируемых параметров на чертеже.
  Основной задачей учебного предмета является формирование представлений о взаимозаменяемости, допусках и посадках, знание которых необходимо для овладения практическими умениями и навыками построения и чтения чертежей и схем, средствами измерительной техники и методами измерений физических величин.

4

                1. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ




  Современные машины состоят из большого количества взаимодействующих деталей, узлов и агрегатов, которые имеют определенное назначение и должны обладать стандартными характеристиками. Нарушение размеров или отклонение какого-либо технического параметра любой из используемых в машине деталей может сказываться на качестве всей машины в целом, на надежности и устойчивости ее работы.


1.1. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ
  Качество продукции - это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением.
  Качество любого вида продукции определяется ее свойствами, составом, размерами и другими параметрами, установленными с учетом стоимости и надежности.
  Для оценки уровня качества изделия применяют различные группы показателей [10]:
  •   показатели назначения характеризуют свойства изделия, определяющие основные функции, для выполнения которых оно предназначено;
  •   показатели надежности характеризуют безотказность и долговечность изделия машиностроения;
  •   эргономические показатели характеризуют взаимоотношения человека с изделием;
  •   эстетические показатели характеризуют внешний вид изделия, ее информационную выразительность;


5

1. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ

  •    показатели технологичности характеризуют свойства изделия, обусловливающие оптимальное распределение затрат материалов, средств, труда и времени при изготовлении и эксплуатации изделия;
  •    показатели транспортабельности характеризуют приспособленность изделия к транспортированию;
  •    экологические показатели характеризуют уровень вредных воздействий на окружающую среду, возникающих при эксплуатации изделия;
  •    показатели безопасности характеризуют особенности изделия, обусловливающие при его эксплуатации безопасность обслуживающего персонала.
  Качество изделия познается в сравнении: оно относительно. Чтобы его оценить, необходимо предварительно собрать данные о существующих аналогичных изделиях и на основании анализа приведенных показателей сделать вывод о качестве продукции.


1.2. СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ ДЕТАЛИ
  Деталь - это изделие, которое изготовлено из материала одной марки без применения сборочных операций. По форме деталь представляет собой комбинацию геометрических тел, ограниченных поверхностями простейших форм: плоскими, цилиндрическими, коническими, сферическими, трапецеидальными и т. п. (рис. 1.1). Таких комбинаций, в зависимости от назначения детали, размеров, материала и др., может быть бесконечное множество, поэтому легко представить их разнообразие на практике.


Рис. 1.1. Виды поверхностей детали: 1 - плоские; 2 - цилиндрические; 3 - конические

6

1.2. Структурная модель детали


  Простейшие геометрические тела, составляющие деталь, называются ее элементами (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Деталь (а) и ее элементы (б)

  Для выполнения определенных функций у деталей предусматриваются различные формы поверхностей. Они могут быть плоскими, цилиндрическими, коническими, резьбовыми, шлицевыми, эвольвентными (в виде плоской кривой), профильными и др. [3; 4]. Изделия машиностроения состоят из большого количества деталей, узлов и механизмов, взаимодействующих в процессе эксплуатации друг с другом. Каждая деталь в узле имеет определенное назначение. Поверхности деталей могут быть сопрягаемыми (соединяемыми) и несопрягаемыми (свободными) (рис. 1.3).


5
Рис. 1.3. Поверхности деталей: 1, 2, 3 - сопрягаемые;
4, 5, 6 - несопрягаемые

7

1. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ

  Для обозначения наружных, охватываемых элементов деталей, применяется термин «вал», охватываемые поверхности обозначаются строчными буквами, например: a, d, с. Термин «отверстие» применяют для обозначения внутренних, охватывающих элементов и обозначают прописными буквами, например: A, D, С (рис. 1.4).


Рис. 1.4. Валы и отверстия в различных соединениях: а - цилиндрические соединения; б - соединение типа «ласточкин хвост»; в - резьбовое соединение; г - шлицевое соединение; 1 - вал;
2 - отверстие; a, d, с - размеры вала; A, D, С - размеры отверстия

  Для числовой оценки значений линейных величин (длин, высот, диаметров и т. п.) их выражают в виде размера в определенных единицах измерения. В машиностроении все размеры в технической документации задают и указывают в миллиметрах (мм).

1.3. ПОНЯТИЕ О ТОЧНОСТИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
  Как отмечалось выше, в большинстве случаев детали машин и механизмов представляют собой определенные

8

1.3. Понятие о точности в машиностроении

комбинации геометрических тел, ограниченных поверхностями простейших форм: плоскими, цилиндрическими, коническими и т. д. При проектировании их геометрические параметры задаются размерами, формой и взаимным расположением поверхностей. Требования к точности должны быть такими, чтобы были обеспечены заданные эксплуатационные свойства. При изготовлении возникают технологические погрешности, т. е. отступление геометрических параметров от запроектированных значений.
  Точностью называется степень приближения действительных параметров, измеренных с допустимой погрешностью, к идеальным, заданным по чертежу. Требования к точности могут относиться к точности механической обработки или к другому виду обработки деталей, к точности механизмов и машин, к точности измерений и т. д. Когда применяют термин «точность», то обычно имеют в виду качественный показатель, характеризующий отличие этого показателя от заданного значения. Термин «погрешность» применяют для количественной оценки точности. Погрешность - разность между приближенным значением некоторой величины и ее точным значением. Точность характеризуется действительной погрешностью или пределами, ограничивающими значение погрешности. Чем меньше погрешность, тем выше точность.
  Для оценки точности размеров деталей используют укрупненную классификацию точности геометрических параметров элементов деталей [4; 5]:
  •    точность размера (размер каждого элемента детали должен находиться в определенных пределах и может отличаться от заданного не больше, чем на установленную величину);
  •    точность формы поверхности (элементы детали должны иметь заданную номинальную геометрическую форму (плоскость, цилиндр, конус и т. д.), и допусти

9

1. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ

мые искажения формы должны находиться в заданных пределах);
   •    точность относительного расположения элементов деталей (каждый элемент детали должен быть расположен относительно других в заданном положении);
   •    точность по параметрам шероховатости поверхности (относительно небольшие неровности на поверхности детали должны быть в определенных пределах).
   На рисунке 1.5 (на примере цилиндра) приведены возможные искажения размеров и формы после изготовления.

Ось реального
**/*⁻^^^ у цилиндра
/
I

\ Ip Ось номинального
\ J! цилиндра


                            ч Реальный профиль
7 Шероховатость поверхности Номинальный профиль

      е - смещение осей (эксцентриситет)


Рис. 1.5. Отклонения размеров и формы
цилиндра после изготовления




Номинальная окружность

1.4. ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
  Существует достаточно много причин, влияющих на точность обработки, и они в процессе изготовления деталей постоянно изменяются. Рассмотрим основные, сведя их в определенные группы [4-6].
  Состояние оборудования и его точность. Неточность изготовления оборудования, накопленные погреш
10