Чем отличается полная взаимозаменяемость от неполной кратко

Обновлено: 04.07.2024

Взаимозаменяемость — свойство составных частей изделия обеспечивать возможность его сборки в процессе изготовления и ремонта при эксплуатации с соблюдением установленных технических требований к готовому изделию. [1]

Составными частями изделия являются детали, сборочные единицы (узлы) и агрегаты, которые изготавливаются отдельно в нужном количестве, в зависимости от размера партии изделий и необходимости в запасных частях. Свойство взаимозаменяемости создаётся путём изготовления составных частей изделия с установленной точностью. Детали и узлы будут взаимозаменяемы, только тогда, когда их размеры, форма, физические свойства материала и другие, количественные и качественные характеристики находятся в заданных пределах.

В зависимости от технико-экономических условий взаимозаменяемость может быть полной и неполной (ограниченной).

Полная взаимозаменяемость обеспечивается при выполнении геометрических, физико-механических и других параметров деталей с точностью, позволяющей производить сборку (или замену при ремонте) любых сопрягаемых деталей и сборочных единиц (узлов) без какой бы то ни было дополнительной их обработки, подбора или регулирования и получать изделия требуемого качества.

Полную взаимозаменяемость экономически целесообразно применять, когда имеются условия, которые позволяют изготавливать детали с точностью не выше 6 квалитета точности (стандартом установлено 20 квалитетов — 01, 0, 1, 2…18 — с возрастанием номера квалитета допуск увеличивается, а точность убывает:

квалитеты от 01 до 5 предназначены преимущественно для калибров;
для посадок предусмотрены квалитеты с 5 по 12).

Это встречается, например:

в изделиях, состоящих из небольшого количества деталей;
в изделиях к точности функциональных параметров (зазоров, натягов) которых не предъявляются высокие требования;
в изделиях для которых главным является недопустимость выхода из границ допуска функциональных зазоров или натягов даже у части изделий.

В тех случаях, когда полная взаимозаменяемость становится экономически нецелесообразной, применяют неполную взаимозаменяемость. При неполной взаимозаменяемости для достижения требуемой точности функциональных параметров (зазоров, натягов) допускается групповой подбор деталей (селективная сборка), сборка по паспорту-формуляру, применение компенсаторов, регулирование положения некоторых составных частей изделия, пригонка по месту и другие дополнительные технологические мероприятия.

Составные части изделия могут обладать внешней и внутренней взаимозаменяемостью.

Внешняя взаимозаменяемость — это взаимозаменяемость покупных и кооперируемых деталей и сборочных единиц по эксплуатационным показателям, а также по размерам, форме и качеству присоединительных поверхностей, то есть таких, по которым взаимосвязанные узлы основного изделия соединяются между собой и с покупными и кооперируемыми изделиями. Например:

в электродвигателях внешняя взаимозаменяемость осуществляется по числу оборотов вала и мощности, а также по размерам присоединительных поверхностей;
в подшипниках качения — по диаметрам наружного и внутреннего колец, а также по классу точности.

Внутренняя взаимозаменяемость является относительной и распространяется на детали, которые входят в конкретные сборочные единицы (узлы, механизмы), как правило, собираемые методом селективной сборки.

Примером изделий, в которых есть внешняя и внутренняя взаимозаменяемость являются подшипники качения. Все подшипники качения обладают внешней взаимозаменяемостью по наружному и внутреннему кольцам. Любой стандартный подшипник может быть заменен на аналогичный без потери качества. Тела качения и кольца имеют внутреннюю взаимозаменяемость, это означает, что они не могут быть использованы в любом другом аналогичном подшипнике.

Функциональная взаимозаменяемость — принцип проектирования, производства и эксплуатации, при котором требования к точности ответственных деталей и сборочных единиц назначаются исходя из установления взаимосвязи показателей качества изделия с функциональными параметрами. Функциональными параметрами являются геометрические, физико-механические и другие параметры, влияющие на эксплуатационные показатели изделий или служебные функции их деталей и узлов. Например, от величины зазора между поршнем и цилиндром (функционального параметра) зависит мощность и КПД двигателей (эксплуатационные показатели), а в поршневых компрессорах — коэффициент подачи. Эти параметры названы функциональными, чтобы подчеркнуть их связь со служебными функциями деталей, узлов и изделий.

Технически невозможно и экономически нецелесообразно добиваться абсолютной точности изготовления элементов детали и нецелесообразно устанавливать высокие требования к точности во всех случаях.

Существует еще один момент, по которому для промышленности необходимо нормировать требования к точности по всем указанным ранее геометрическим параметрам. Это связано с необходимостью обеспечения принципа взаимозаменяемости деталей. Взаимозаменяемостью называется принцип нормирования требований к размерам элементов деталей, узлов, механизмов, используемый при конструировании, благодаря которому представляется возможным изготавливать их независимо и собирать или заменять без дополнительной обработки при соблюдении технических требований к изделию.

Человек, как правило, не знающий, что такое взаимозаменяемость деталей, постоянно сталкивается с ней на производстве или в быту. Так, ни у кого не вызывает удивления возможность замены электрической лампочки или сломанной иглы в швейной машинке, хотя патрон для лампочки и лампочка, швейная машинка и игла были изготовлены в разное время, на разных предприятиях и даже, может быть, в разных странах. Возможность таких замен возникла потому, что при конструировании этих устройств требования к точности их элементов устанавливались исходя из соблюдения принципа взаимозаменяемости. Это и дало возможность изготавливать детали по разным чертежам независимо друг от друга.

Можно выделить несколько видов взаимозаменяемости по разным классификационным признакам.

1. Полная и неполная (ограниченная) взаимозаменяемость деталей. Полная взаимозаменяемость - это взаимозаменяемость, соответствующая приведенному выше определению, а именно, полностью взаимозаменяемыми называются детали и узлы, которые устанавливают при сборке без дополнительных операций по обработке, без регулировок и без подбора, т.е. только закрепляют, если это требуется.

Неполная (ограниченная) взаимозаменяемость имеет место, когда при сборке может потребоваться установка детали, либо узла только с определенными размерами (размерами определенной группы) - групповая взаимозаменяемость (селективная сборка, которая применяется, например, при производстве подшипников качения) или требуется дополнительная обработка одного из элементов детали. Если, например, в телевизоре вышла из строя какая-либо плата или другой элемент и при ремонте достаточно лишь заменить их, то, следовательно, по этим элементам телевизор обладает полной взаимозаменяемостью. А если в телевизоре сгорел кинескоп, то новый кинескоп устанавливают в старый корпус, на то же место (полная взаимозаменяемость по размерам), но, как правило, требуется регулировать некоторые характеристики, подстраивать их до требуемого уровня, т.е. по таким элементам телевизор обладает ограниченной взаимозаменяемостью.

В случаях, когда при сборке или замене узлов требуется подбирать всевозможные компенсаторы, шайбы, прокладки или необходима какая-то доработка, то это неполная взаимозаменяемость.

Можно выделить несколько видов взаимозаменяемости по разным классификационным признакам.

Взаимозаменяемость - свойство деталей, сборочных единиц и агрегатов занимать свое место в машине без дополнительной обработки и выполнять при этом заданные функции. Взаимозаменяемость обеспечивает возможность сборки или замены при ремонте любых независимо изготовленных деталей.
Взаимозаменяемость подразделяется на :
-полную, обеспечивающую заданные показатели качества без дополнительных подгоночных операций в процессе сборки при изготовлении или ремонте машин и их узлов. Благодаря такой взаимозаменяемости упрощается ремонт машин, так как любую износившуюся деталь или узел заменяют. Экономически целесообразно применять ее для деталей средней точности, а также для узлов, состоящих из небольшого числа деталей.

- неполную, которая используется при групповом подборе деталей (селективная или индивидуальная сборка) , при наличии компенсатора или при расчетах на основе теории вероятностей. Применяется также для соединений высокой точности. Точность сборки повышается во столько раз, на сколько групп были рассортированы детали.

-внешнюю, присущую размерам и формам присоединительных поверхностей узлов и их эксплуатационным показателям ( для элект-родвигателей- взаимозаменяемость по мощности и частоте вращения) .

- внутреннюю, характеризующуюся точностью деталей, входящих в узлы, например, взаимозаменяемость шариков или роликов подшипников качения, узлов ведущего и ведомого валов коробок передач.

- функциональную, обуславливающую не только возможность сборки или замены при ремонте любых деталей узлов, но и их оптимальные служебные функции. Например, зубчатое колесо должно не только без всяких подгоночных операций занимать свое место в машине, но и передавать требуемый крутящий момент, характеризоваться определенным передаточным отношением.

Взаимозаменяемость — свойство элементов конструкции, изготовленных с определённой точностью геометрических, механических, электрических и иных параметров, обеспечивать заданные эксплуатационные показатели вне зависимости от времени и места изготовления при сборке, ремонте и замене этих элементов

Вложенные файлы: 1 файл

зачет.doc

2. Виды взаимозаменяемости

Взаимозаменяемость подразделяется на полную и неполную, внешнюю и внутреннюю, функциональную и по геометрическим параметрам.
- Полная взаимозаменяемость - это обеспечение заданных показателей качества без дополнительных подгоночных операций в процессе сборки при изготовлении или ремонте машин и их узлов. Экономически целесообразно применять ее для деталей средней точности, а также для узлов, состоящих из небольшого числа деталей.
- Неполная взаимозаменяемость используется при групповом подборе деталей (селективная или индивидуальная сборка), при наличии компенсатора или при расчетах на основе теории вероятностей. Применяется также для соединений высокой точности.

- Внешняя взаимозаменяемость присуща размерам и формам присоединительных поверхностей узлов и их эксплуатационным показателям.
- Внутренняя взаимозаменяемость характеризуется точностью деталей, входящих в узлы, например взаимозаменяемость шариков или роликов подшипников качения.

- Функциональная взаимозаменяемость обусловливает не только возможность сборки или замены при ремонте любых деталей узлов, но и их оптимальные служебные функции. Например, зубчатое колесо должно не только без всяких подгоночных операций занимать свое место в машине, но и передавать требуемый крутящий момент, характеризоваться определенным передаточным отношением.
- Взаимозаменяемость по геометрическим параметрам — необходимое условие для соблюдения функциональной взаимозаменяемости.

5. Основные принципы нанесения предельных отклонений размеров на чертежах. Обозначение посадок.

Предельное отклонение – два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться действительный (номинальный) размер годной детали.

- указываются непосредственно у размеров одним из трех способов: 1 – условными обозначениями полей допусков по ГОСТ 25346-82; 2 – числовыми значениями предельных отклонений; 3 – условным обозначением полей допусков с указанием справа в скобках числовых значений предельных отклонений.

- числовые значения верхнего и нижнего предельных отклонений линейных размеров указывают рядом с номинальным размером шрифтом, меньшим, чем размерные числа

- предельные отклонения равные нулю не указываются

- при симметричном расположении поля допуска величину отклонения указывают один раз.

Верхнее отклонение – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами.

Нижнее отклонение – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Основное отклонение – это одно из двух предельных отклонений, используемое для расположения поля допуска относительно нулевой линии.

8. Соединения. Посадка с натягом

Посадка – характеризуется соединением деталей с определенными размерами, она определяется разностью этих размеров до сборки.

Посадка с натягом – посадка, при которой поле допуска вала находиться выше поля допуска отверстия.

Величина натяга определяется действительными размерами отверстия и вала.

Наибольший натяг – это отрицательная разность между наибольшим предельным размером вала и наименьшим предельным размером отверстия.

Наименьший натяг – отрицательная разность между наименьшим предельным размером вала и наибольшим предельным размером отверстия.

Графическое изображение натягов показано на рисунке:

Допуск посадки с натягом – определяется разностью значений наибольшего и наименьшего натяга или равен сумме полей допусков.

11. Определение предельных размеров, допусков, зазоров и натягов при посадке с зазором

Dmin=D + EI; Dmax=D + ES; dmin=d + es; dmax=d + ei.

ITd=dmax - dmin; ITD=Dmax - Dmin

Минимальный зазор: Smin = Dmin - dmax = EI - es;

Максимальный зазор: Smax = Dmax - dmin = ES - ei;

Средний зазор: Sc = (Smax + Smin)/2.

Допуск: ITS = Smax - Smin = (ES - EI) + (es - ei) = ITD+ITd

ITD - допуск отверстия. ITd - допуск вала.

14. Единые принципы построения систем допусков и посадок

1. Принцип применения рядов предпочтительных чисел – числовые значения рядов, интервалов размеров, градаций точности и каких-то других показателей строятся по одному из основных или производных рядов предпочтительных чисел.

2. Принцип масштабных коэффициентов – основан на том, что изменение величины допуска в зависимости от размера подчиняется определенной закономерности, которая описывается некоей функцией размера. Эта функция размера называется единица допуска и обозначается i.

3. Принцип применения коэффициентов точности – числовые значения допусков размеров получаются путем умножения единицы допуска i на определенное число, присвоенное данной градацией точности (квалитетом).

4. Принцип применения упрощающих способов построения посадок – заключается в применении двух эквивалентных по простоте способов, при которых расположение поля допуска одной детали (основной детали) из двух соединяемых оставляют неизменным, а необходимую посадку обеспечивают за счет смещения поля допуска сопрягаемой детали.

6. Принцип унификации полей допусков – предусматривает выделение из общего числа стандартизованных полей поля допуска предпочтительного применения.

7. Принцип физически обоснованного изменения зазора в зависимости от размера соединения.

8.Принцип применения норм точности к определенному температурному режиму – указывает на необходимость отнесения стандартизованных предельных отклонений размерных параметров к определенной температуре.

17. Признаки ЕСПД. Дать краткое описание каждому признаку.

1) Признак предпочтительности (применение предпочтительных рядов).

В целях обеспечения взаимозаменяемости номинальные размеры, которые получаются путем расчетов, округляются до значений, указанных в параметрических рядах.

Параметрический ряд – совокупность значений главного параметра (может быть один из параметров изделий, либо размер – номинальный или предельный), закономерно построенный в определенном диапазоне этого параметра.

ГОСТ 8032-84 – стандарт на предпочтительные ряды.

2) Признак масштабных коэффициентов.

i – единица допуска.

Для назначения допусков необходимо установить закономерности изменения допусков в зависимости от изменения реального размера.

Погрешность детали изменяется следующим образом:

Погрешность детали, в зависимости от номинального размера =коэффициент С (для валов – 0,005; для отверстий – 0,008) * -среднее арифметическое размеров.

3) Градация точности или ряда точности.

Классы точности в ЕСПД называются квалитетами. Квалитет – степень точности – ступень градации значений допусков системы.

Для каждого квалитета существует закономерно построенный ряд – коэффициент а – количество единиц допуска.

Квалитет определяет величину допуска на изготовление и является исходным данным для методов и средств для изготовления.

Как определяется единица допуска: q * IT = i * a, где q – номер квалитета; IT – значение допуска; а – число единиц допуска; i – единица допуска.

4) Предельно одностороннее расположение полей допусков основных деталей.

5) Расположение полей допусков.

Характеристика по числу посадок в системе вала и в системе отверстия.

В системе отверстия – более предпочтительно.

Разные валы в системе отверстия могут обрабатываться одним и тем же резцом или каким-то другим инструментом, а в системе вала получение разнообразных посадок требует большого числа инструментов при определенном сопряжении.

Случаи, когда используется система вала:

1. Когда на вал одного диаметра необходимо установить несколько отверстий с разным видом посадок.

2. При использовании стандартных узлов и деталей, изготовленных по определенной системе (подшипники качения).

3. При изготовлении вала из калиброванного материала.

4. По прочностным соображениям не желательно делать ступенчатый вал для избежания концентрации напряжения в переходах с одного диаметра на другой.

20. Единая система полей допусков и посадок (ЕСДП). Квалитеты точности. Определение допуска через единицу допуска и количество единиц допуска.

В качестве единицы точности, с помощью которой можно выразить зависимость точности от диаметра d, установлена единица допуска i (I). Чем больше единиц допуска содержится в допуске системы, тем больше допуск и, следовательно, меньше точность, и наоборот. Число единиц допуска, содержащихся в допуске системы, определяется квалитетом точности.

Под квалитетом понимается совокупность допусков, изменяющихся в зависимости от номинального размера. Квалитеты охватывают допуски сопрягаемых и несопрягаемых деталей. Для нормирования различных уровней точности размеров от 1 мм до 500 мм в системе ЕСДП установлено 19 квалитетов: 01; 0; 1; 2 . 17.

Для каждого квалитета на основе единицы допуска и числа единиц допуска закономерно построены ряды полей допусков.

23. Точность механической обработки. Виды погрешностей, возникающих в процессе механической обработки

Точность обработки есть степень соответствия действительных геометрических параметров обработанной детали параметрам, заданным конструктором и указанным на чертеже детали.

Понятие точности детали включает: точность выполнения размеров; точность формы поверхностей; точность взаимного расположения поверхностей.

Точность выполнения размеров детали определяется допусками, взятыми с рабочего чертежа детали.

Геометрические параметры детали разделяются на параметры, характеризующие форму и размеры поверхностей детали, и параметры, характеризующие взаимное расположение (координацию) поверхностей детали (параллельность, перпендикулярность, координирующие размеры). Однозначно нельзя выдержать размеры обрабатываемых поверхностей. Поэтому задаются допустимые предельные значения действительного размера или задается номинальный размер поверхности и значение допустимого отклонения от этого размера (допуск на обработку).

Указания о видах допустимых отклонений от заданных геометрических форм поверхностей и их расположения относительно друг друга, а также о системе обозначений этих отклонений дают в ГОСТе 10356—63.

Точность обработки — важнейший фактор, определяющий в значительной мере эксплуатационные свойства машин (к. п. д., долго вечность и др.), а также имеющий решающее значение в обеспечении взаимозаменяемости деталей.

Общая (суммарная) погрешность, возникающая при механической обработке, обусловлена действием ряда факторов, из-за которых появляются элементарные погрешности. К ним можно отнести:

• неточности станков и приспособлений; неточности режущих инструментов и их износ;

• погрешности установки заготовки на станке;

• погрешности, возникающие под влиянием внутренних напряжений; погрешности из-за неточности измерений детали.

26. Классификация отклонений геометрических параметров деталей. Как уменьшить погрешность линейных размеров

Классификация отклонений геометрических параметров деталей:

1) Отклонения нулевого порядка - отклонения собственно размеров.

2) Отклонения первого порядка - отклонения расположения поверхностей

Отклонением расположения поверхности или профиля называют отклонение реального расположения поверхности (профиля) от его номинального расположения.

3) Отклонения третьего порядка - отклонения, имеющие форму волнистости

Под волнистостью поверхности понимают совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину 1. Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности.

Погрешность линейных размеров – несоответствие размеров, заданных на чертежах, и размеров на производстве.

Различают полную и неполную взаимозаменяемость . Полная взаимозаменяемость предполагает правильное соединение сопрягаемых деталей, поступивших на сборку. Для ее обеспечения требуется высокая точность изготовления деталей. Неполная взаимозаменяемость обеспечивает правильное соединение деталей, - изготовленных с меньшей точностью, однако, при этом подобранные детали собираются так, что неточности их взаимно компенсируются и обеспечивается требуемый характер сопряжения. [2]

Различают полную и неполную взаимозаменяемость . При п о л-ной взаимозаменяемости любая из партии изготовленных деталей одинаково легко может быть установлена на предназначенное ей место в механизме и соединена с другими деталями без подгонки или подбора по размерам. [3]

Различают полную и неполную взаимозаменяемость . Полная взаимозаменяемость предполагает такое производство деталей и сборочных единиц, когда точность их параметров по чертежу обеспечивается 100 % - ной вероятностью без дополнительной их доработки, подбора или регулирования. Фактически погрешности обработки деталей не подчиняются равновероятному закону распределения. Фактически погрешности обработки деталей подчиняются вероятным ( например, нормальному) законам распределения и соответствуют условиям реального производства. [4]

Различают полную и неполную взаимозаменяемость . [5]

Различают полную и неполную взаимозаменяемость . При полной взаимозаменяемости в производстве деталей и сборочных единиц обеспечивается такая точность их геометрических параметров, что любая из этих единиц может быть поставлена на свое место в машину без какой бы то ни было дополнительной обработки, подбора или регулирования, при этом машина будет выполнять функции, предписанные ей чертежом, техническими условиями или ГОСТ. [6]

Что называется полной и неполной взаимозаменяемостью . [7]

Далее подробнее рассмотрим методы полной и неполной взаимозаменяемости применительно к линейным размерным цепям как наиболее распространенным в инженерной практике. [8]

Распространение решений задач точности одиночных изделий на их совокупность подводит к решению проблемы взаимозаменяемости методами полной и неполной взаимозаменяемости . [9]

Для иллюстрации основных принципов взаимозаменяемости приводится пример какого-либо изделия из числа известных учащимся и на нем показывается, что означает полная и неполная взаимозаменяемость , как нужно вести обработку, чтобы обеспечить их, какие средства и методы контроля применяются при этом. [10]

Взаимозаменяемость деталей является основной предпосылкой для выполнения качественного и быстрого ремонта машин. Различают полную и неполную взаимозаменяемость деталей . [11]

Для нахождения допусков на линейные размеры отдельных деталей строятся размерные цепи, выявляющие влияние элементов этих деталей на замыкающее звено, точность исполнения которого определяет качество работы узла или механизма. В книге приведено четыре метода достижения заданной точности замыкающего звена: методы полной и неполной взаимозаменяемости , метод пригонки и метод регулирования. [12]

Читайте также: