Toleransi dan sesuai dalam kejuruteraan mekanikal

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 14:00

Metrologi ialah sains pengukuran, cara dan kaedah untuk memastikan perpaduan mereka, serta cara untuk mencapai ketepatan yang diperlukan. Subjeknya ialah pemilihan maklumat kuantitatif tentang parameter objek dengan kebolehpercayaan dan ketepatan yang diberikan. Rangka kerja kawal selia untuk metrologi adalah piawaian. Dalam artikel ini, kita akan mempertimbangkan sistem toleransi dan pendaratan, yang merupakan subbahagian sains ini.

Konsep kebolehtukaran bahagian

Di kilang moden, traktor, kereta, peralatan mesin dan mesin lain dihasilkan bukan dengan unit atau puluhan, tetapi ratusan malah ribuan. Dengan jumlah pengeluaran sedemikian, adalah sangat penting bahawa setiap bahagian atau pemasangan yang dikeluarkan sesuai dengan tempatnya semasa pemasangan tanpa pelarasan tukang kunci tambahan. Lagipun, operasi sedemikian agak susah payah, mahal dan mengambil banyak masa, yang tidak boleh diterima dalam pengeluaran besar-besaran. Sama pentingnya bahawa bahagian yang memasuki pemasangan membenarkan penggantian.kepada tujuan bersama lain dengan mereka, tanpa sebarang kerosakan pada fungsi keseluruhan unit siap. Kebolehtukaran bahagian, pemasangan dan mekanisme sedemikian dipanggil penyatuan. Ini adalah titik yang sangat penting dalam kejuruteraan mekanikal, ia membolehkan anda menjimatkan bukan sahaja kos reka bentuk dan pembuatan bahagian, tetapi juga masa pengeluaran, di samping itu, ia memudahkan pembaikan produk hasil daripada operasinya. Kebolehtukaran ialah hak komponen dan mekanisme untuk mengambil tempatnya dalam produk tanpa pemilihan terlebih dahulu dan melaksanakan fungsi utamanya mengikut spesifikasi.

Bahagian Perkawinan

Dua bahagian, tetap atau boleh digerakkan antara satu sama lain, dipanggil mengawan. Dan nilai yang mana artikulasi ini dijalankan biasanya dipanggil saiz mengawan. Contohnya ialah diameter lubang dalam takal dan diameter aci yang sepadan. Nilai yang mana sambungan tidak berlaku biasanya dipanggil saiz bebas. Sebagai contoh, diameter luar takal. Untuk memastikan kebolehtukaran, dimensi mengawan bahagian mestilah sentiasa tepat. Walau bagaimanapun, pemprosesan sedemikian adalah sangat rumit dan selalunya tidak praktikal. Oleh itu, dalam teknologi, kaedah digunakan untuk mendapatkan bahagian yang boleh ditukar ganti apabila bekerja dengan ketepatan anggaran yang dipanggil. Ia terletak pada hakikat bahawa untuk keadaan operasi yang berbeza, nod dan bahagian menetapkan sisihan yang dibenarkan bagi saiznya, di mana bahagian-bahagian ini berfungsi dengan sempurna dalam unit adalah mungkin. Ofset sedemikian, dikira untuk pelbagai keadaan operasi, dibina dalam sesuatu yang diberikanskim tertentu, namanya ialah "sistem toleransi dan pendaratan bersatu".

Konsep toleransi. Ciri kuantiti

Data pengiraan bahagian yang dibekalkan pada lukisan, dari mana sisihan dikira, biasanya dipanggil saiz nominal. Biasanya nilai ini dinyatakan dalam milimeter keseluruhan. Saiz bahagian, yang sebenarnya diperoleh semasa pemprosesan, dipanggil saiz sebenar. Nilai di antara parameter ini turun naik biasanya dipanggil had. Daripada jumlah ini, parameter maksimum ialah had saiz terbesar, dan parameter minimum ialah yang terkecil. Sisihan ialah perbezaan antara nilai nominal dan had sesuatu bahagian. Dalam lukisan, parameter ini biasanya ditunjukkan dalam bentuk berangka pada saiz nominal (nilai atas ditunjukkan di atas, dan nilai bawah di bawah).

Contoh entri

Jika lukisan menunjukkan nilai 40^{+0, 15}_{-0, 1, maka ini bermakna saiz nominal bahagian ialah 40 mm, had terbesar ialah +0.15, yang terkecil ialah -0.1. Perbezaan antara nilai had nominal dan maksimum dipanggil sisihan atas, dan antara minimum - yang lebih rendah. Dari sini, nilai sebenar mudah ditentukan. Daripada contoh ini, nilai had terbesar akan bersamaan dengan 40+0, 15=40.15 mm, dan yang terkecil: 40-0, 1=39.9 mm. Perbezaan antara saiz had terkecil dan terbesar dipanggil toleransi. Dikira seperti berikut: 40, 15-39, 9=0.25mm.}

Jurang dan sesak

Mari kita pertimbangkancontoh khusus di mana toleransi dan kesesuaian adalah kunci. Katakan kita memerlukan bahagian dengan lubang 40^{+0, 1} untuk dimuatkan pada aci dengan dimensi 40^{-0, 1} _{-0, 2}. Ia boleh dilihat dari keadaan bahawa diameter untuk semua pilihan akan kurang daripada lubang, yang bermaksud bahawa dengan sambungan sedemikian jurang semestinya akan berlaku. Pendaratan sedemikian biasanya dipanggil yang boleh digerakkan, kerana aci akan berputar dengan bebas di dalam lubang. Jika saiz bahagian ialah 40^{+0, 2}_{+0, 15, maka dalam apa jua keadaan ia akan lebih besar daripada diameter lubang. Dalam kes ini, aci mesti ditekan masuk, dan akan ada gangguan dalam sambungan.}

Kesimpulan

Berdasarkan contoh di atas, kesimpulan berikut boleh dibuat:

• Jurang ialah perbezaan antara dimensi sebenar aci dan lubang, apabila dimensi kedua lebih besar daripada yang pertama. Dengan sambungan ini, bahagian mempunyai putaran bebas.
• Pramuat biasanya dipanggil perbezaan antara dimensi sebenar lubang dan aci, apabila yang kedua lebih besar daripada yang pertama. Dengan sambungan ini, bahagian ditekan masuk.

Kelas sesuai dan ketepatan

Pendaratan biasanya dibahagikan kepada tetap (panas, tekan, tekan mudah, pekak, ketat, padat, tegang) dan mudah alih (gelongsor, berlari, pergerakan, lari mudah, lari lebar). Dalam kejuruteraan mekanikal dan instrumentasi, terdapat peraturan tertentu yang mengawal toleransi dan pendaratan. GOST menyediakan kelas ketepatan tertentu dalam pembuatan pemasangan menggunakan sisihan dimensi tertentu. Dari amalanAdalah diketahui bahawa butiran mesin jalan raya dan pertanian tanpa membahayakan fungsinya boleh dihasilkan dengan kurang ketepatan berbanding mesin pelarik, alat pengukur dan kereta. Dalam hal ini, toleransi dan kesesuaian dalam kejuruteraan mekanikal mempunyai sepuluh kelas ketepatan yang berbeza. Yang paling tepat ialah lima yang pertama: 1, 2, 2a, 3, 3a; dua seterusnya merujuk kepada ketepatan sederhana: 4 dan 5; dan tiga terakhir hingga kasar: 7, 8 dan 9.

Untuk mengetahui kelas ketepatan bahagian yang perlu dibuat, pada lukisan, di sebelah huruf yang menunjukkan kesesuaian, letakkan nombor yang menunjukkan parameter ini. Sebagai contoh, menandakan C4 bermakna jenis gelongsor, kelas 4; X3 - jenis larian, kelas ke-3. Untuk semua pendaratan kelas kedua, sebutan digital tidak diletakkan, kerana ia adalah yang paling biasa. Anda boleh mendapatkan maklumat terperinci tentang parameter ini daripada buku rujukan dua jilid "Tolerances and Fits" (Myagkov V. D., edisi 1982).

Sistem aci dan lubang

Toleransi dan muat biasanya dianggap sebagai dua sistem: lubang dan aci. Yang pertama daripada mereka dicirikan oleh fakta bahawa di dalamnya semua jenis dengan tahap ketepatan dan kelas yang sama merujuk kepada diameter nominal yang sama. Lubang mempunyai nilai malar bagi sisihan had. Pelbagai pendaratan dalam sistem sedemikian diperoleh hasil daripada menukar sisihan maksimum aci.

Yang kedua dicirikan oleh fakta bahawa semua jenis dengan tahap ketepatan dan kelas yang sama merujuk kepada diameter nominal yang sama. Aci mempunyai nilai had malarpenyelewengan. Pelbagai pendaratan dilakukan sebagai hasil daripada menukar nilai sisihan maksimum lubang. Dalam lukisan sistem lubang, adalah kebiasaan untuk menetapkan huruf A, dan aci - huruf B. Berhampiran huruf itu, tanda kelas ketepatan diletakkan.

Contoh simbol

Jika "30A3" ditunjukkan pada lukisan, ini bermakna bahagian yang dimaksudkan mesti dimesin dengan sistem lubang kelas ketepatan ketiga, jika "30A" ditunjukkan, ia bermakna menggunakan sistem yang sama, tetapi kelas kedua. Jika toleransi dan kesesuaian dibuat mengikut prinsip aci, maka jenis yang diperlukan ditunjukkan pada saiz nominal. Contohnya, bahagian dengan sebutan "30B3" sepadan dengan pemprosesan sistem aci kelas ketepatan ketiga.

Dalam bukunya, M. A. Paley (“Toleransi dan Kesesuaian”) menerangkan bahawa dalam kejuruteraan mekanikal prinsip lubang digunakan lebih kerap daripada aci. Ini disebabkan oleh fakta bahawa ia memerlukan kurang peralatan dan alatan. Sebagai contoh, untuk memproses lubang dengan diameter nominal tertentu mengikut sistem ini, hanya satu reamer diperlukan untuk semua pendaratan kelas ini, dan satu palam had diperlukan untuk menukar diameter. Dengan sistem aci, reamer yang berasingan dan palam berasingan diperlukan untuk memastikan setiap satu muat dalam kelas yang sama.

Toleransi dan padanan: jadual sisihan

Untuk menentukan dan memilih kelas ketepatan, adalah kebiasaan untuk menggunakan literatur rujukan khas. Jadi, toleransi dan kesesuaian (jadual dengan contoh diberikan dalam artikel ini) adalah, sebagai peraturan, nilai yang sangat kecil. Untukuntuk tidak menulis sifar tambahan, dalam kesusasteraan mereka ditetapkan dalam mikron (seperseribu milimeter). Satu mikron sepadan dengan 0.001 mm. Biasanya, diameter nominal ditunjukkan dalam lajur pertama jadual sedemikian, dan sisihan lubang ditunjukkan pada yang kedua. Selebihnya graf memberikan saiz pendaratan yang berbeza dengan sisihan sepadannya. Tanda tambah di sebelah nilai sedemikian menunjukkan bahawa ia perlu ditambah kepada saiz nominal, tanda tolak menunjukkan bahawa ia perlu ditolak.

Benang

Toleransi dan kesesuaian sambungan berulir mesti mengambil kira hakikat bahawa benang dikawinkan hanya pada sisi profil, hanya jenis kedap wap boleh menjadi pengecualian. Oleh itu, parameter utama yang menentukan sifat sisihan ialah diameter purata. Toleransi dan kesesuaian untuk diameter luar dan dalam ditetapkan untuk menghapuskan sepenuhnya kemungkinan mencubit di sepanjang palung dan bahagian atas benang. Kesilapan mengurangkan dimensi luar dan meningkatkan dimensi dalam tidak akan menjejaskan proses solekan. Walau bagaimanapun, sisihan dalam nada benang dan sudut profil akan menyebabkan pengikat tersekat.

Toleransi benang jurang

Toleransi dan padanan pelepasan adalah yang paling biasa. Dalam sambungan sedemikian, nilai nominal diameter purata adalah sama dengan nilai purata terbesar benang nat. Penyimpangan biasanya dikira dari garis profil berserenjang dengan paksi benang. Ini ditentukan oleh GOST 16093-81. Toleransi untuk diameter benang nat dan bolt ditetapkan bergantung pada tahap ketepatan yang ditentukan (ditunjukkan oleh nombor). Diterimasiri nilai seterusnya untuk parameter ini: q1=4, 6, 8; d2=4, 6, 7, 8; D1=4, 6, 7, 8; D2=4, 5, 6, 7. Toleransi tidak ditetapkan untuk mereka. Meletakkan medan diameter benang berbanding dengan nilai profil nominal membantu menentukan sisihan utama: bahagian atas untuk nilai luaran bolt dan yang lebih rendah untuk nilai dalaman kacang. Parameter ini secara langsung bergantung pada ketepatan dan langkah sambungan.

Toleransi, kesesuaian dan ukuran teknikal

Untuk pengeluaran dan pemprosesan bahagian dan mekanisme dengan parameter tertentu, pemutar perlu menggunakan pelbagai alat pengukur. Biasanya, untuk pengukuran kasar dan menyemak dimensi produk, pembaris, angkup dan tolok dalam digunakan. Untuk ukuran yang lebih tepat - angkup, mikrometer, tolok, dll. Semua orang tahu apa itu pembaris, jadi kami tidak akan memikirkannya.

Angkup ialah alat mudah untuk mengukur dimensi luar bahan kerja. Ia terdiri daripada sepasang kaki melengkung pusing yang dipasang pada paksi yang sama. Terdapat juga jenis spring caliper, ia ditetapkan kepada saiz yang diperlukan dengan skru dan nat. Alat sedemikian adalah lebih mudah sedikit daripada yang mudah, kerana ia mengekalkan nilai yang ditentukan.

Angkup direka untuk mengambil ukuran dalaman. Terdapat jenis biasa dan musim bunga. Peranti alat ini serupa dengan caliper. Ketepatan instrumen ialah 0.25mm.

Angkup ialah peranti yang lebih tepat. Mereka boleh mengukur kedua-dua permukaan luaran dan dalaman.bahagian yang diproses. Pemusing, apabila bekerja pada mesin pelarik, menggunakan angkup untuk mengukur kedalaman alur atau langkan. Alat pengukur ini terdiri daripada aci dengan pengijazahan dan rahang dan bingkai dengan sepasang rahang kedua. Dengan bantuan skru, bingkai dipasang pada batang dalam kedudukan yang diperlukan. Ketepatan pengukuran ialah 0.02mm.

Tolok kedalaman - peranti ini direka untuk mengukur kedalaman alur dan potongan bawah. Di samping itu, alat ini membolehkan anda menentukan kedudukan tebing yang betul di sepanjang aci. Peranti peranti ini serupa dengan angkup.

Mikrometer digunakan untuk menentukan diameter, ketebalan dan panjang bahan kerja dengan tepat. Mereka memberikan bacaan dengan ketepatan 0.01 mm. Objek yang diukur terletak di antara skru mikrometer dan tumit tetap, pelarasan dilakukan dengan memutar dram.

Tolok dalam digunakan untuk pengukuran permukaan dalaman yang tepat. Terdapat peranti tetap dan gelongsor. Alatan ini ialah rod dengan hujung bebola pengukur. Jarak antara mereka sepadan dengan diameter lubang yang ditentukan. Had ukuran untuk tolok dalam ialah 54-63 mm, dengan kepala tambahan, diameter sehingga 1500 mm boleh ditentukan.