Смекни!
smekni.com

Конструкторское обеспечение производства (стр. 2 из 4)

Герметичность соединений определяет их способность удерживать утечку газа или жидкости.

На основании исследования взаимосвязей герметичности соединений с параметрами состояния поверхностного слоя деталей машин, даны рекомендации по выбору рациональных методов механообработки, повышающих герметичность соединений.

В результате проведенных исследований на основании разработанной методики сравнительного анализа возможностей различных методов обработки по обеспечению износостойкости и герметичности деталей типа "тела вращения", количественно обоснована возможность существенного повышения эксплуатационных свойств деталей машин - износостойкости и герметичности, за счет применения методов поверхностно-пластического деформирования. Износостойкость может быть повышена в 2-5 раз, герметичность может быть повышена в 1,3-1,7 раза.

Понятия точности, размера, формы, расположение поверхностей, твердости материалов, химический состав, шероховатости

Точность. Точностью изделия в машиностроении называют степень соответствия заранее установленному образцу. Под точностью детали понимается степень соответствия реальной детали, полученной механической обработкой заготовки, по отношению к детали, заданной чертежом и техническими условиями на изготовление, т.е. соответствие формы, размеров, взаимного расположения обработанных поверхностей, шероховатости поверхности обработанной детали требованиям чертежа. Следовательно, точность понятие комплексное, включающее всестороннюю оценку соответствия реальной детали по отношению к заданной.

Размер. Размер - числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.п.) в выбранных единицах измерения. При конструировании деталей линейные и угловые размеры, характеризующие их форму и величину, назначаются на основе расчета на прочность и жесткость или исходя из конструктивных соображений, технологичности конструкции и функционального назначения детали.

Действительным размером называется размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью.

Устранить рассеивания действительных размеров при обработке деталей невозможно, поэтому величины отклонения ограничиваются предельными размерами.

Предельными размерами называются наибольшие и наименьшие допустимые значения размеров, между которыми должен находиться действительный размер изделия. Больший из них называется наибольшим, меньший - наименьшим предельными размерами. Сравнение действительного размера с предельными позволяет судить о годности изготовленной детали.

Форма. Любую деталь можно представить как совокупность геометрических, идеально точных объемов, имеющие цилиндрические, плоские, конические, эвольвентные и другие поверхности. Отклонением формы поверхности и профиля называют отклонение формы реальной поверхности (реального профиля) от формы номинальной поверхности (номинального профиля). В общем случае в отклонение формы входит волнистость поверхности (профиля) и не входит шероховатость. Отклонения формы поверхностей (профилей) отсчитывают от точек реальной поверхности (профиля) до прилегающих поверхностей, прямой, профиля по нормали к ним.

Расположение поверхностей. Точность геометрических параметров характеризуется не только точностью размеров ее элементов, но и точность взаимного расположения поверхностей. Отклонения расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, приспособления и инструмента; деформации обрабатываемого изделия; неравномерности припуска на обработку; неоднородности материала заготовки и т.п. В подвижных соединениях это отклонение приводит к уменьшению износостойкости деталей вследствие повышенного удельного давления на выступах неровностей, к нарушению плавности хода, шума и т.д.

В неподвижных соединениях это отклонение вызывает неравномерность натяга, вследствие чего снижается прочность соединения, герметичность и точность центрирования.

Расположение поверхностей характеризуется такими определениями, как номинальное расположение, реальное расположение, отклонение расположения, допуск расположения, поле допуска расположения, выступающее поле допуска расположения, зависимый допуск расположения, независимый допуск расположения, суммарное отклонение формы и расположения, суммарный допуск формы и расположения, поле суммарного допуска формы и расположения.

Твердость материалов. Твердостью называется способность металла оказывать сопротивление проникновению в него другого, более твердого тела.

Твердость - одно из важнейших механических свойств металлов. От степени твердости зависит возможность использования металла для изготовления различных деталей или инструментов. Твердость влияет также на обрабатываемость металла: чем тверже металл, тем больше усилий требуется для его обработки. Твердость определяют различными способами.

Наибольшее применение получили следующие способы испытания твердости металлов:

1. вдавливание стального закаленного шарика (твердость по Бриннелю);

2. вдавливание вершины алмазного конуса (твердость по Роквеллу);

3. вдавливание вершины алмазной пирамиды (твердость по Виккерсу).

Применяется также испытание ударным вдавливанием шарика.

Химический состав. Химический состав материалов в машиностроении является основным классификационным признаком, определяющим их марку.

Например: по химическому составу сталь делится на углеродистую и легированную.

Влияние примесей на свойства материалов очень велико, даже в очень незначительных количествах. Углерод (С) в стали находится обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом.

С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость и свариваемость ухудшаются.

Шероховатость.

Шероховатость поверхности - совокупность микронеровностей обработанной поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Шероховатость поверхности описывается набором параметров, характеризующих среднюю и максимальную высоты неровностей и их ширины, средние расстояния между ними и т.д. Значения параметров для различных типов изделий и условий их эксплуатации устанавливаются стандартами. Влияние шероховатости на работу деталей машин многообразно:

1. шероховатость поверхности может нарушать характер сопряжения деталей;

2. в стыковых соединениях из-за значительной шероховатости снижается жесткость стыков;

3. шероховатость поверхности валов разрушает контактирующие с ними различного рода уплотнения;

4. влияет на точность измерения.

Геометрические отклонения поверхностей

Геометрическими отклонениями поверхностей являются: отклонение от прямолинейности. Виды: выпуклость - отклонение от прямолинейности, при котором удаление точек реального профиля от прилегающей прямой уменьшается от краев к середине. Вогнутость - отклонение от прямолинейности, при котором удаление точек реального профиля от прилегающей прямой увеличивается от краев к середине.

Отклонение от плоскостности - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка.

Отклонение от круглости - наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности.

Отклонение от цилиндричности - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка.

Отклонение профиля продольного сечения - наибольшее расстояние от точек образующих реальной поверхности, лежащих в плоскости, проходящей через ее ось, до соответствующей стороны прилегающего профиля в пределах нормируемого участка. Виды: конусообразность - отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие прямолинейны, но не параллельны; седлообразность - отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие непрямолинейны и диаметры уменьшаются от краев к середине сечения; бочкообразность - отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие непрямолинейны и диаметры увеличиваются от краев к середине сечения.

Отклонение от параллельности плоскостей - разность наибольшего и наименьшего расстояний между плоскостями в пределах нормируемого участка.

Отклонение от перпендикулярности плоскостей - отклонение угла между плоскостями от прямого угла (90°), выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка.

Отклонение наклона плоскости относительно плоскости или оси (или прямой) - отклонение угла между плоскостью и базовой плоскостью или базовой осью (прямой) от номинального угла, выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка.

Отклонение наклона оси (или прямой) относительно оси (прямой) или плоскости - отклонение угла между осью поверхности вращения (прямой) и базовой осью или базовой плоскостью от номинального угла, выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка.

Отклонение от соосности - наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности вращения и базой (осью базовой поверхности ли общей осью двух или нескольких поверхностей) на длине нормируемого участка.

Отклонение от симметричности - наибольшее расстояние между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента (или элементов) и базовой (плоскостью симметрии базового элемента или общей плоскостью симметрии двух или нескольких элементов) в пределах нормируемого участка.

Позиционное отклонение - наибольшее расстояние между реальным расположением элемента (его центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка.

Отклонение от пересечения осей - наименьшее расстояние между осями, номинально пересекающимися.

Радиальное биение - разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной базовой оси.

Торцевое биение - разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси.

Биение в заданном направлении - разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения в сечении, рассматриваемой поверхности конусом, ось которого совпадает с базовой осью, а образующая имеет заданное направление, до вершины этого конуса.

Отклонение формы заданного профиля - наибольшее отклонение точек реального профиля от номинального профиля, определяемое по нормали к номинальному профилю в пределах нормируемого участка.

Отклонение формы заданной поверхности - область в пространстве, ограниченная двумя поверхностями, эквидистантными номинальной поверхности и отстоящие друг от друга на расстоянии, равном допуску формы заданной поверхности в диаметральном выражении или удвоенному допуску формы заданной поверхности в радиусном выражении.

Остаточные напряжения

В заготовке, поступающей на металлорежущий станок, имеются внутренние напряжения, которые сохраняются при отсутствии внешних сил и потому называются остаточными.