МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
В. М. ВОЛКОВ
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
Часть 3
ОМСК 2009 Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспортаВВЕДЕНИЕ
Проблема качества является важнейшим фактором повышения уровня жизни, а также основной экономической, социальной и экологической безопасности. В нашей стране с 1993 г. принята новая редакция комплекса государственных основополагающих стандартов «Государственная система стандартизации Российской Федерации» (ГСС). Изменения и дополнения в ней приближают организацию стандартизации в РФ к международным правилам. Так, полностью обновлены положения ГСС по государственному контролю и надзору за соблюдением обязательных требований стандартов и правил сертификации, введено разделение стандартов на обязательные для выполнения и рекомендательные.
В промышленности широко используются нормативно-техническая документация, стандартные детали, а также комплектующие изделия, изготовленные на специализированных предприятиях. Основными условиями осуществления взаимозаменяемости являются точность деталей, узлов и комплектующих изделий по геометрическим параметрам, шероховатость, точность формы и взаимного расположения поверхностей. Точность показателей и параметров, определяющих взаимозаменяемость, в настоящее время оценивается долями микрометров, это требует соответствующих измерительных средств.
Система оценки и подтверждения соответствия является одним из механизмов контроля и безопасности продукции, работ и услуг, поэтому она гармонично сочетается с другими формами контроля: государственным контролем и надзором, лицензированием, сертификацией.
Сертификация продукции, работ и услуг заключается в подтверждении их соответствия установленным требованиям и напрямую связана с качеством. Некачественная продукция или услуга не может быть сертифицирована.
9. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ТИПОВЫХ
СОЕДИНЕНИЙ И ПЕРЕДАЧ
В этом разделе рассмотрены точность, допуски и посадки подшипников качения, зубчатых передач, шпоночных соединений.
9.1. Допуски и посадки подшипников качения
Подшипники качения стандартизованы, т. е. это наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготовляемые на специализированных предприятиях. Подшипники качения обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, что обеспечивает простой монтаж и замену изношенного подшипника при сохранении рассчитанного или заданного функционального режима в полном объеме.
Точность подшипников качения
Качество подшипников качения при прочих равных условиях определяется рядом факторов: точностью присоединительных размеров d, D и B; точностью формы и взаимного расположения поверхностей колец и их шероховатостью; точностью формы и размеров тел качения и шероховатостью их поверхностей; радиальным и осевым биением дорожек качения колец и их торцов. В зависимости от этих показателей по ГОСТ 520-89 установлены следующие классы точности подшипников, указанные в порядке повышения точности:
0, 6, 5, 4, 2, Т – для шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников;
0, 6, 5, 4, 2 – для упорных и упорно-радиальных подшипников;
0, 6Х, 6, 5, 4, 2 – для роликовых конических подшипников.
Кроме того, установлены дополнительные классы точности 8 и 7 грубее класса точности 0 для применения по заказу потребителей в неответственных узлах.
Радиальные зазоры в подшипниках качения
Радиальный зазор между кольцами и телами качения обеспечивает некоторую свободу взаимного перемещения колец относительно друг друга в радиальном… Рис. 9.1 В подшипниках качения различаются три вида… ГОСТ 24810-81 установлено несколько групп зазоров в зависимости от величины начального радиального зазора. Подшипники…Посадки для подшипников качения
Подшипник качения изготавливается таким образом, что устанавливается в качестве опоры для вращения детали без всякой дополнительной обработки.… Классы точности подшипников характеризуются допуском на размер, а для… Основное отклонение посадочного места внутреннего кольца обозначается прописной буквой L, а наружного – строчной…Виды нагружений подшипников качения
Во время работы кольца подшипника испытывают различные режимы постоянных и переменных нагрузок, и в результате можно выделить три вида нагружения:… Местное нагружение: на подшипник действует радиальная нагрузка, которая… На рис. 9.5, а показано вращение внутреннего кольца с частотой n, а на рис. 9.5, б – вращение наружного кольца.…Рис. 9.5
При циркуляционном нагружении действующая на подшипник радиальная нагрузка воспринимается и передается телами качения в процессе вращения последовательно по всей длине окружности. Такой вид нагружения возникает, когда кольцо вращается относительно постоянной по направлению радиальной нагрузки, а также когда нагрузка вращается относительно неподвижного или подвижного кольца (рис. 9.6).
При циркуляционном нагружении кольцо должно монтироваться по посадке с небольшим натягом, чтобы исключить проскальзывание относительно посадочной поверхности.
Рис. 9.6
Колебательным нагружением называется такой его вид, при котором неподвижное кольцо подвергается одновременному воздействию постоянной по направлению F и вращающейся Fr, меньшей по величине, радиальных нагрузок (рис. 9.7). Равнодействующая этих нагрузок совершает колебательное движение относительно неподвижной радиальной силы. На рис. 9.7, а показано колебательное нагружение наружного кольца, на рис. 9.7, б – внутреннего, при этом парное кольцо испытывает циркуляционное нагружение.
При колебательном нагружении кольцо должно монтироваться по переходной посадке с минимальным натягом для получения возможности проворота кольца в процессе работы с целью обеспечения более равномерного износа.
Рис. 9.7
9.2. Точность зубчатых передач и колес
Большинство механизмов и машин имеют зубчатые передачи, состоящие из двух или более колес. Зубчатое колесо, установленное на валу, передающем вращение, называется ведущим, а на валу, получающем вращение, – ведомым. Меньшее из находящихся в зацеплении двух колес называют шестерней, а большее – колесом.
В машиностроении применяются в основном зубчатые передачи с эвольвентным зацеплением и углом профиля исходного контура α, равным 20º.
Основные размеры передачи и колес
Главным параметром для передачи считается модуль m. Это число, показывающее, какая часть диаметра делительной окружности приходится на один зуб.… Рис. 9.8Степень точности цилиндрических зубчатых колес
Зубчатые колеса изготовляют с погрешностями, вызываемыми погрешностями профиля зубообрабатывающих инструментов (фрез, долбяков, реек), неточностью… По точности изготовления зубчатые колеса разделяют на двенадцать степеней…Кинематическая точность передач и колес
Нормы кинематической точности определяют точность передачи вращения с одного вала на другой, т. е. величину полной погрешности (ошибки) угла… Кинематической погрешностью передачиFКПП называют разность между…Плавность работы передачи
Нормы плавности работы характеризуют равномерность вращения или степень плавности изменения кинематической погрешности передачи и являются… Плавность работы определяют следующие погрешности: циклическая погрешность… Рассмотрим наиболее значимые погрешности.Контакт зубьев в передаче
Износостойкость и долговечность цилиндрических зубчатых передач зависит от полноты контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев колес. Полнота…Выбор степени точности зубчатых передач
Выбор степени точности производится на основе конкретных условий работы… При выборе степени точности могут быть применены три метода: расчетный, опытный и табличный.Основные данные
Основными данными для таблицы являются следующие:
а) модуль m;
б) число зубьев z;
в) угол наклона линии зуба β;
г) направление линии зуба («правое», «левое» или «шевронное»), для прямозубых колес графа прочеркивается;
д) нормальный исходный контур: стандартный – ГОСТ 13755-81;
нестандартный – следующие параметры:
– угол профиля α;
– коэффициент высоты головки ha;
– коэффициент граничной высоты hl;
– коэффициент радиуса кривизны переходной кривой Pf;
– коэффициент радиального зазора c;
– коэффициент толщины зуба по делительной прямой s;
е) коэффициент смещения исходного контура x с соответствующим знаком. При отсутствии смещения проставляется 0;
ж) степень точности и обозначение стандарта.
Данные для контроля
Данные для контроля проставляются по одному из перечисленных вариантов:
а) постоянная хорда зуба 
; высота до постоянной хорды 
;
б) длина общей нормали W;
в) толщина по хорде зуба 
; высота до хорды 
;
г) торцевой размер по роликам (шарикам) M; диаметр ролика (шарика) D.
Справочные данные
Рассмотрим более подробно контролируемые параметры: а) делительный диаметр d; б) при необходимости – прочие справочные данные:Контролируемые параметры
(9.10)Поля допусков для шпоночных соединений
На призматические шпонки отклонения и допуски установлены ГОСТ 25347-82, а на сегментные – ГОСТ 24071-80. На рис. 9.24 показаны обозначения шпоночного соединения, где b– ширина шпонки… При свободном шпоночном соединении по ширине b для паза вала применяется поле допуска H9, для паза втулки – D10 (рис.…Обозначение точности деталей шпоночного соединения
Примеры обозначения точности шпоночных пазов по ширине показаны на рис. 9.26, а, б; по длине паза вала – на рис. 9.26, в.Международная организация по стандартизации