МАШИНСКИ ЕЛЕМЕНТИ I Дефиниција, подела и класификација машинских елемената Техникa и технологије имају за циљ да човеку, односно човечанству, омогуће што боље живљење, како материјално тако и духовно. Стога је императив рационално коришћење природних ресурса - материја и енергија - посредством машина, а на основу природних закона. Машина је, дакле, неизбежни пратилац савременог човека. Човек ју је и створио да му служи и омогући лакше и боље живљење. Машина у основи јесте комбинацијa посебно обликованих чврстих тела. Машина обавља одређену функцију (општу функцију) у процесу искоришћавања и трансформације енергије. Према својој намени разликују се два основна типа машина: погонске и радне. Погонске машине имају задатак да све виве енергије трансформишу у механичку енергију способну за користан рад. Тако се, нпр., електрична и нуклеарна енергија, топлотна енергија паре или гаса, механичка енергија воде и друге, трансформишу и омогућавају обављање одређених функција (посредством мотора са унутрашњим сагоревањем, топлотне турбине, електромотора, нуклеарног реактора и других погонских машина). Радне машине имају задатак да обављају намењену корисну функцију за човека (нпр., пумпе, компресори, вентилатори, машине алатке, дизалице, мешалице, транспортне и рударске машине, лифтови и др). Механичку енергију погонске машине најчешће треба прилагодити потребама радне машине, у смислу брзине и силе, односно момента. Зато се као посредник између погонске и радне машине користи преносник снаге. Погонска и радна машина и преносник снаге најчешће су саставни део сложене машине (нпр., машина алатка, моторно возило, булзер и др). Машинско постројење је скуп складно повезаних машина, апарата, уређаја, инсталација и инструмената у јединствену целину са унапред дефинисаном функцијом. Овде се убрајају и фабрике. Машински део је чврсто тело које у оквиру једне машине обавља тачно одређену функцију. Он без разарања не може да се раздвоји на простије, саставне делове. Примери машинских делова су: завртањ, навртка, вратило, осовина, зупчаник, клин, опруга, држач, полуга и др. Машински подсклоп је скуп двају или више машинских делова. Они чине једну целину и, заједно са другим деловима, улазе у састав одређене машине. Аутомобилски точак са пнеуматиком је пример машинског подсклопа. Машински склоп је скуп више машинских делова или подсклопова. Они у оквиру једне машине обављају одређену функцију. Спојница је пример машинског склопа. Свака машина, састављена је од мањег или већег броја делова, подсклопова или склопова. Они заједно чине једну целину. Имају заједнички задатак да обаве одређену функцију - општу функцију система. Општа функција система остварује се усклађеним (синхронизованим) извршавањем низа парцијалних функција. Парцијалне функције чине скуп елементарних функција. Машински елементи су делови, подсклопови или склопови који у саставу одређене машине обављају елементарне функције. Они дакле, могу бити само један део (завртањ, вратило, клин и др.) или скуп делова (склоп) - котрљајни лежај, спојница, зупчасти пар и др. Зависно где се примењују, машински елементи се деле у две групе: опште и посебне (специјалне). Општи машински елементи се употребљавају код великог броја различитих машина: завртњи (вијци) и навртке, клинови, опруге, зупчасти парови, клизни и котрљајни лежаји, вратила и осовине; заковани, заварени, залемљени и залепљени спојеви, цевоводи и др. 1
Посебни машински елементи се употребљавају само код појединих врста машина: клипови, клипњаче, коленаста и брегаста вратила, замајци, укрсне главе, лопатице турбина, ужад, куке, боши и сл. У предмету Машински елементи се изучава општа група машинских елемената - извршиоци елементарних функција. Проучавају се начин избора стандардизованих машинских елемената и конструкција и прорачун нестандардизованих. Они се изучавају са гледишта функције и намене, односно примене. Анализирају се облици, конструкциона решења, начин израде, стандарди и материјали. Прорачуни се заснивају на анализама радних и критичних стања, односно проверама степена сигурности, крутости и других за функцију важних параметара. ТОЛЕРАНЦИЈЕ МЕРА, ОБЛИКА, ПОЛОЖАЈА И КВАЛИТЕТА ПОВРШИНА Циљ прописивања толеранција Један од основних услова да се производ одржи што дуже на тржишту и буде конкурентан јесте ниво квалитета. У том смислу, сваки производ мора да има захтевани квалитет. Важне компоненте квалитета производа машинских производа су тачност димензија, облика и положаја и квалитет површина. За њихово исправно функционисање, апсолутна тачност мера, облика, положаја и квалитета површина, не само да није неопходна, него је и неостварива. Границе квалитета, у погледу тачности, дефинисане су функционалним и економским ограничењима. На основу ових ограничења прописују се границе толеранције у којима треба да буду димензије, облици и положаји и квалитет површина машинских делова. Према томе, толеранције су унапред прописана звољена одступања: дужинских мера, облика, положаја и квалитета храпавости обрађених површина од називне величине мере (Сл.1). ТОЛЕРАНЦИЈЕ Дужинских мера Облика и положаја Квалитета површина Слика 1. Подела толеранција Да би се избегла произвољност у погледу избора (прописивања) толеранција користе се међународни (ISO), односно национални стандарди. Југословенски стандарди о толеранцијама дужинских мера (JUS М.А1.11 464) утврђени су на основу потпуног усвајања ISO стандарда. Врсте дужинских мера Дужинска мера је физичка величина. Њена вредност се изражава јединицом дужине. Зависно од начина мерења (утврђивања стварне мере) дужинске мере се могу сврстати у три групе мера: спољашње, унутрашње и неодређене. Спољашња мера је дужинска величина код које су, при мерењу, дирне површине мерних пипака алата изван мерене дужине (Сл.2). 2
Унутрашња мера је дужинска величина код које су, при мерењу, дирне површине мерних пипака алата унутар мерене дужине (Сл.3). Неодређена мера је дужинска величина која се не може сврстати ни у групу унутрашњих мера ни у групу спољашњих мера (Сл.4). Слика 2. Спољашња мера N Слика 4. Неодређена мера Слика 3. Унутрашња мера Дужинске мере се деле на толерисане и слободне. Толерисана мера је дужинска величина од чије тачности израде зависи функција машинског дела или склопа. Њена звољена одступања уносе се директно на цртеж за сваку коту понаособ. Слободна мера је дужинска величина која нема посебног значаја на функцију и/или монтажу машинског дела. На цртежу се уписују само њихове називне вредности, а у напомени се наводе степени жељене тачности израде. Означавање толеранција На техничкој кументацији толеранције дужинских мера се могу приказати на два начина: словним и бројчаним ознакама (Сл.5) или само бројчаним ознакама (Сл.6). 5 e9 2 M8 Називна мера Положај толеранцијског поља у односу на нулту линију Квалитет толеранције (тачност израде) 2 М8 5 е9 -,5 -,112 +,4 -,29 Горње одступање Доње одступање 5 +,4 -,29 -,5 2 -,112 Слика 5. Комбиновано (словно и нумеричко) приказивање толеранција на цртежу Слика 6. Нумеричко приказивање толеранција на цртежу 3
У пракси је више заступљен први начин приказан на слици 5. Код овог начина, бројчане вредности одступања приказују се на цртежу у виду таблица. На овај начин, цртеж је растерећен од великог броја нумеричких вредности. Тиме се постиже већа јасноћа цртежа и смањује вероватноћа појаве случајне грешке при очитавању нумеричких вредности. Основне величине толеранција дужинских мера Графички приказ толеранција дужинских мера је на слици 7 за спољашње мере, а на слици 8 за унутрашње мере. Одступање, е негативно позитивно Толеранцијско поље (звољено поље одступања стварне мере) t е9 e Нулта линија ei = + e t = - = + ei Одступање, E негативно позитивно D Толеранцијско поље (звољено поље одступања стварне мере) D D T M8 ES EI Нулта линија D D = D + ES T = D - D D = D + EI Слика 7. Толеранција спољашње мере Слика 8. Толеранција унутрашње мере Називна мера ( и D) је мера од које се мере одступања и која се уноси на техничку кументацију. Она може, а не мора бити и жељена мера. Ако је називна мера унутар толеранцијског поља, она је и жељена мера. У супротном, није. Нулта линија је замишљена права линија која ограничава називну меру. Од ње се мере одступања. Она могу бити позитивна и негативна. Граничне мере су две прописане мере између којих мора бити стварна мера исправно израђеног дела. Горња гранична мера (D, ) је највећа мера исправно израђеног машинског дела. Доња гранична мера (D, ) је најмања мера исправно израђеног машинског дела. Стварна мера (D, ) је мера која се утрђује мерењем. Код исправно израђеног дела налази се између ње и горње граничне мере. Одступање (Е, е) је алгебарска разлика између неке одређене мере и називне мере. Горње одступање (ES, e) је алгебарска разлика између горње граничне и називне мере. Доње одступање (EI, ei) је алгебарска разлика између ње граничне и називне мере. Стварно одступање је алгебарска разлика између стварне мере и називне мере. Толеранција (T, t) је алгебарска разлика између горње и ње граничне мере. Толеранцијско поље је област правоугаоног облика ограничена по висини граничним мерама. Ширина је произвољна. Положај толеранцијских поља Положај толеранцијског поља у односу на нулту линију, одређен је словима абецеде, и то малим словима за спољашње мере (Сл.9), а великим словима за унутрашње мере (Сл.1). 4
Квантитативни положај толеранцијског поља одређен је величином горњег и њег одступања. Величине ових одступања за различита толеранцијска поља, називне мере и квалитете толеранција прописане су стандарм и приказане су у табелама 1 и 2. Слика 9. Положај толеранцијских поља за спољашње мере Слика 1. Положај толеранцијских поља за унутрашње мере Висина толеранцијског поља зависи од квалитета толеранције и називне мере. Квалитет толеранције представља одговарајући (жељени) степен тачности израде машинских делова. Означава се бројевима од 1 18, за подручје називних мера 5 mm. Бројевима од 6 16 означава се за подручје називних мера од 5 315 mm. Што је бројчана вредност квалитета толеранције мања, то је мања висина толеранцијског поља (финији квалитет толеранција) и обрнуто (Сл.11а,б). Називна мера означава се бројчаним вредностима израженим у милиметрима. Област мера од 315 mm, ISO систем толеранција дужинских мера је поделио у две области називних мера и то: називне мере 5 mm, при чему мере мање од 18 mm спадају у прецизну механику, и називне мере од 5 mm 315 mm. a) б) H17 3,5 H7 1,35 Слика 11. а) Квалитативна зависност висина толеранцијских поља од квалитета толеранције за исту називну меру; б) Квантитативна зависност висина толеранцијских поља за исту називну меру и различите квалитете толеранције 5
Област називних мера 5 mm је подељена на 13 подручја (Сл.12а). Област изнад 5 315 mm подељена је на 8 подручја називних мера. За исти квалитет толеранције, називним мерама које припадају једном подручју, одговара иста висина толеранцијског поља (Сл.12а). Вредности толеранција (висине толеранцијских поља) зависно од квалитета толеранција и називних мера, приказане су у табели 3. H7,63 H7,25 Слика 12. а) Квантитативна зависност висина толеранцијских поља од подручја називних мера за исти квалитет толеранција; б)висина толеранцијског поља за различите називне мере и исти квалитет толеранције За исти квалитет толеранције висина толеранцијског поља расте са порастом називне мере, јер није могуће постићи исту тачност израде на деловима малих и великих димензија (Сл.12б). H D θ о θ 1 Слика 13. Утицај температуре на толеранције D 5 5 a) б) Толеранције прописане ISO системом дужинских мера важе за стандардну температуру од θ =2 C. На температурама различитим од 2 C, не мења се висина толеранцијског поља, већ само његов положај (Сл.13). Нови положај толеранцијског поља одређен је величином промене називног пречника и зависи од величине називне мере: где су: θ = θ 1 θ промена температуре; α коефицијент топлотног ширења. D = Dα θ Табела 1. Гранична одступања спољашњих мера у µm Називне мере изнад mm 34 45 565 658 6 f7 x8 u8 h9 e8 9 h9 h11 9 c11 a11-9 - 25-1 - 29 + 119-25 + 8-5 + 136 + 97 + 168-3 + 122-6 + 192 + 146 + 99 + 6 + 19 + 7 + 133 + 87 + 148 + 12-62 - 74-5 - 89-6 - 16-8 - 142-1 - 174-62 -74-16 - 19-12 - 8-28 -142-13 - 29-14 - 1-33 -174-15 - 34-31 - 47-32 - 48-34 - 53-36 - 55 6
Табела 2. Гранична одступања унутрашњих мера у µm Називне мере изнад mm 34 45 G7 F7 H8 H11 F8 E9 D1 C11 H11 D11 C11 A11 + 34 + 9 + 5 + 25 + 39 + 16 + 64 + 25 + 112 + 5 + 28 +18 + 12 + 8 + 29 + 13 + 16 + 24 + 28 + 12 + 47 + 31 + 8 + 29 + 48 + 13 + 32 Ознака толеранције Табела 3. Вредности толеранција (висине толеранцијских поља) у µm 3 3 6 6 1 1 18 Подручје називних мера у mm и з н а д 18 3 5 8 12 3 5 8 12 18 IT 5 4 5 6 8 9 11 13 15 18 2 23 25 27 IT 6 6 8 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 4 IT 7 1 12 15 18 21 25 3 35 4 46 52 57 63 IT 8 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 IT 9 25 3 36 43 52 62 74 87 1 115 13 14 155 IT 1 4 48 58 7 84 1 12 14 16 185 21 23 25 IT 11 6 75 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 4 IT 12 1 12 15 18 21 25 3 25 4 46 52 57 63 18 25 25 315 315 4 4 5 Контрола и утврђивање стварне мере При изради, машински делови се морају контролисати. Дакле, мора се утврдити да ли је њихова стварна мера између граничних мера. Потребно је, значи, испитати услов: а) код спољашњих мера D D D, б) код унутрашњих мера. Утврђивање испуњености ових услова спроводи се квантитативно и/или квалитативно, односно мерењем и/или контролом стварне мере. Квантитативна контрола подразумева утврђивање стварне мере мерење. Квалитативна контрола подразумева проверу да ли је стварна мера у прописаним границама (унутар толеранцијског поља). Ако горњи услови нису испуњени, онда мора да се направи следећа анализа: Ако је D < D, машински део се може радити; Ако је Ако је D > D >, машински део се не може радити шкарт;, машински део се може радити; Ако је <, машински део се не може радити шкарт. 7
Слика 14. Кљунасто мерило Слика 15. Микрометарски завртањ За утврђивање стварне мере (квантитативну контролу) најчешће се користе мерни инструменти: кљунасто мерило (Сл.14), микрометарски завртањ (Сл.15) и сл.. За оцену исправности машинских делова и елемената код великосеријске и масовне производње одређивање стварне мере било би споро и неекономично. У том случају, исправност машинских делова и елемената се контролише квалитативном анализом констатацијом да ли је стварна мера између граничних мера. Ова контрола се спроводи контролним - граничним мерилима. За контролу унутрашњих дужинских мера користи се гранично мерило»чеп«, приказано на слици 16. Слика 16. Гранично мерило,,чеп" Слика 17. Гранично мерило,,рачва" Гранично мерило»рачва«, приказано на слици 17, користи се за контролу спољашњих дужинских мера. Правилна и неправилна употреба контролних граничних мерила приказана је на слици 18. Машински део је исправан, тј. ставрна мера је у оквиру граничних мера, ако, при контроли, страна контролника»иде«- иде, а страна»не иде«- не иде. За квалитативну контролу делова у високосеријској производњи развијено је више различитих изведби контролних уређаја, сагласно њиховој геометрији. Врсте налегања и системи налегања Налегање је склоп два машинска дела, осовине и чауре, истих називних мера. Налегање зависи од односа стварних мера склапаних делова пре монтаже. Зато налегање може бити лабаво, чврсто и неизвесно (Сл.19). 8
а) лабаво б) неизвесно в) неизвесно г) чврсто Слика 19. Врсте налегања Лабаво налегање Лабаво налегање је склоп два машинска дела, осовине и чауре, истих називних мера, када је стварна мера исправно израђене чауре (отвора) увек већа од стварне мере исправно израђене осовине (Сл.19а и 2). Делови у склопу са лабавим налегањем имају лаку покретљивост. Користе се за покретне везе машинских делова. Могу пренети само радијална оптерећења. Највећи зазор (горњи зазор) Z, настаје када се отвор уради на највећу горњу граничну меру (D ), а осовина на најмању њу граничну меру ( ): Z = D. Најмањи зазор (њи зазор) Z, настаје када се отвор уради на најмању њу граничну меру (D ), а осовина на највећу горњу граничну меру ( ): Z = D. Толеранција налегања Т n, је област у којој је стварни зазор (Z = D - ) (Сл.2.2) и једнака је збиру толеранција отвора (Т) и осовине (t). T Z Z = T + t n = Z Z Tn Z P Слика 2. Лабаво налегање Чврсто налегање Чврсто налегање је склоп два машинска дела, осовине и чауре, истих називних мера, када је стварна мера исправно израђене осовине увек већа од стварне мере исправно израђене чауре (Сл.19г и 21). Чврстим налегањем онемогућено је релативно кретање делова у склопу. Ово налегање се остварује дејством спољашњег оптерећења или, загревањем односно хлађењем делова. Користи се за преношење свих вива оптерећења: аксијалних, радијалних и инерцијалних сила и спрегова сила, односно обртних момената. После остварене монтаже, било под дејством спољашњег оптерећења, било термичким дејством (загревањем или хлађењем), стварне мере отвора и осовине постају једнаке. 9
Z P Tn = P P Слика 21. Чврсто налегање Највећи преклоп (горњи преклоп) P настаје када се осовина уради на највећу горњу граничну меру ( ), а отвор чаура на најмању њу граничну меру (D ): P = D. Најмањи преклоп (њи преклоп) P настаје када се осовина уради на најмању њу граничну меру ( ), а отвор чаура на највећу горњу граничну меру (D ): P = D. Толеранција налегања Т n је област у којој је стварни преклоп толеранција отвора (Т) и осовине (t): T P P = T + t n =. Неизвесно налегање P = D. Једнака је збиру Неизвесно налегање је склоп два машинска дела, осовине и чауре, истих називних мера, чија се толеранцијска поља делимично или у специјалном случају потпуно преклапају. Зависно да ли ће после израде бити већи пречник осовине или чауре, у резултату мерења стварних мера ће се појавити зазор или преклоп (Сл.19б,в и 22). Неизвесност у погледу исхода монтаже делова условљава примену овог налегања на преношење само радијалног оптерећења. Основна примена овог налегања је на центрирање и фино подешавање спајаних делова. Највећи преклоп (горњи преклоп) P настаје када се осовина уради на највећу горњу граничну меру ( ), а отвор чаура уради на најмању њу граничну меру (D ): P = D. Највећи зазор (горњи зазор) Z настаје када се отвор уради на највећу горњу граничну меру (D ), а осовина на најмању њу граничну меру ( ): Z = D. Z Z P = Tn P Слика 22. Неизвесно налегање Поред термина преклоп користи се и термин зар 1
Толеранција налегања Т n је област у којој је стварни преклоп или стварни зазор. Једнака је збиру толеранција отвора (Т) и осовине (t): T P + Z = T + t n =. Системи налегања При формирању налегања треба смањити број могућих комбинација толеранцијских поља, а истовремено из саме ознаке омогућити препознавање врсте налегања. У том циљу ISO систем толеранција прописује два система налегања: систем налегања заједничке толеранције унутрашње мере и систем налегања заједничке толеранције спољашње мере. Слика 23. Систем налегања заједничке толеранције унутрашње мере Систем налегања заједничке толеранције унутрашње мере је систем налегања у којем је за све унутрашње мере (чауре) усвојено толеранцијско поље истог положаја, поље H. Оно лежи на нултој линији са горње стране. Толеранцијска поља спољашњих мера (осовине) имају различит положај, зависно од карактера жељеног налегања (Сл.23). Овај систем налегања има највећу примену у машиноградњи, јер је прецизна израда и контрола унутрашње мере тежа од прецизне израде и контроле спољашње мере. Систем налегања заједничке толеранције спољашне мере је систем налегања у којем је за све спољашње мере (осовине) усвојено толеранцијско поље истог положаја, поље h. Оно лежи на нултој линији, са ње стране. Положај толеранцијских поља унутрашњих мера (чауре) се бира (усваја) зависно од карактера жељеног налегања (Сл.24). Овај систем налегања се употребљава у конструкцијама где се примењују стандардни профилисани полуфабрикати (ваљани и вучени). Слика 24. Систем налегања заједничке толеранције спољашње мере 11
Означавање налегања Ознака налегања се састоји од називне мере, словне ознаке положаја толеранцијских поља за унутрашњу и спољашну меру и, бројчане ознаке квалитета толеранције. Да би ознака била прегледна, подаци о унутрашњој и спољашњој мери су одвојени косом или хоризонталном цртом. После називне мере наводе се подаци о унутрашњој мери. Пример 1: Формирати неизвесно налегање у систему заједничке унутрашње мере за називну меру Ø7: φ 7 H7 n6, или H7 φ 7. n6 Пример 2: Формирати лабаво налегање у систему заједничке спољашње мере за називну меру Ø5: φ 5 F8 h6, или F8 φ 5. h6 Избор налегања Избор налегања првенствено зависи од функције коју склоп треба да извршава. Ако се не располаже прецизним подацима о величинама радних зазора и преклопа, они се могу проценити на основу познатих радних услова. У том циљу, ISO систем даје препоручна налегања (Таб.4). Ова налегања подељена су у три степена приоритета, са смерницама о мену примене. Код одговорних склопова, избор налегања је диктиран строго прописаним величинама радних зазора и преклопа. У овом случају изабрано налегање не мора припадати скупу препоручених налегања, па се могу примењивати и остала налегања у оквиру ISO система. Одговорност за свако прописано налегање сноси конструктор. Табела 4. Смернице за избор лабавог налегања, за називне мере 5 mm Врсте налегања Лабава налегања Систем заједничке толеранције унутрашње мере Степен приоритета H7/f7 H8/f8 Каректеристике налегања и смернице за примену Систем заједничке толеранције спољашње мере Степен приоритета I II III I II III F8/h6, H7/f6, Приметан зазор, лака покретљивост. F7/h6, - F8/h8, - H9/f8 Већина клизних лежаја и вођица F7/h8 F8/h9 - H7/6 H6/5 H7/h6 H8/h8 H8/h9 H9/h9 H11/h9 H9/11, H11/h11 H6/h5 H9/h8 H12/h12 H13/h13 Мали зазор, покретљивост могућа. Клизни лежаји и вођице машина алатки. Главчине померљивих зупчаника и спојница. Врло мали зазор, покретљивост руком могућа при подмазаним површинама. Површине које служе за центририсање, поклопци редуктора и сл. Главчине променљивих или померљивих зупчаника код машина алатки. - G7/h6 G6/h5 H7/h6 H8/h8 H8/h9 H9/h9 H11/h9 H9/11 H11/h11 H6/h5 H9/h8 H12/h12 H13/h13 При формирању налегања потребно је изабрати: систем налегања, положај толеранцијских поља спољашње и унутрашње мере, квалитет толеранција за спољашње и унутрашње мере. Приликом избора система налегања предност треба дати систему налегања заједничке унутрашње мере. Систем налегања заједничке спољашње мере користи се при формирању налегања применом стандардних вучених и ваљаних полуфабриката. 12
Квалитет толеранција највише утиче на исправан рад (функцију) и економичност разматраног склопа. Уска толеранцијска поља, тј. фини квалитети толеранција, налажу стручну радну снагу, прецизне машине за израду, прецизан мерни и контролни прибор. Ови радни услови знатно повећавају трошкове производње (дијаграм на слици 2.25). Зато, при избору квалитета толеранција и толеранцијског поља, треба направити такво варијантно решење, да избором првог грубљег квалитета од усвојеног, машински склоп не би могао нормално да функционише. Смернице за избор квалитета толеранција датe су у табели 5. Квалитети толеранција за спољашњу и унутрашњу меру треба да буду исти или, да квалитет толеранција унутрашње мере буде грубљи (да има већи број) за један или максимално два степена, у односу на квалитет толеранција спољашње мере. Слика 25. Дијаграм зависности трошкова производње од величине толеранције Толеранције слободних мера Величина толеранције слободних мера одређује се на бази искуства о тачности израде која се постиже одређеним производним поступком. Толеранције слободних мера, према ISO стандарду, разврстане су у 12 подручја називних мера од,5 2 mm и четири степена тачности: фини, средњи, груби и врло груби; зависе од производних поступака, односно машина алатки које се користе у појединачном случају. У табели 5 дата су звољена одступања слободних мера ѕа четири степена тачности, остварена скидањем струготине. Класе толеранција ознака Табела 5. Дозвољена одступања слободних мера према ISO 2768 опис,5 3 преко 3 6 Дозвољена одступања називних мера у mm преко преко преко преко преко 3 12 4 1 6 3 12 4 1 2 преко 2 4 f фина ±,5 ±,5 ±,1 ±,15 ±,2 ±,3 ±,5 - m средња ±,1 ±,1 ±,2 ±,3 ±,5 ±,8 ±1,2 ±2 c груба ±,2 ±,3 ±,5 ±,8 ±1,2 ±2 ±3 ±4 v врло груба - ±,5 ±1, ±1,5 ±2,5 ±4 ±6 ±8 Толеранције облика и положаја На исправно функцинисање машинских делова, поред одступања дужинских мера, утичу и одступања њиховог облика и положаја. Сагласно дефинисаном толеранцијском пољу код толеранције дужинских мера, код толеранције облика и положаја дефинише се толеранцијски простор. То је простор који лежи између контура које би имали делови израђени са њим и горњим граничним мерама. Контура исправно израђеног дела мора лежати унутар овог простора (Сл.26). min max Слика 26. Примери одступања еометријских облика стварне контуре леже у толеранцијском простору 13
Када на цртежу нису прописане толеранције облика и положаја, одговарајућа одступања тада не смеју излазити изван толеранцијског простора одређеног толеранцијама дужинских мера. Ако, пак, услови функције и/или монтаже захтевају већу тачност облика и положаја него што је тачност која се подразумева толеранцијама дужинских мера, тада је потребно прописати толеранције облика и положаја. Стандарм је прописан начин уношења и означавања толеранција облика и положаја на цртежима (Таб.6). Табела 6. Примери означавања толеранција облика и положаја Цртеж Ознака Објашњење Правост Оса цилиндричног дела осовинице мора лежати унутар цилиндра пречника,3 mm. Кружност У сваком попречном пресеку контура мора лежати унутар кружног прстена ширине,1 mm. Равност Толерисана површина мора лежати између паралелних равни међусобног растојања,5 mm. Цилиндричност Толерисана површина цилиндра мора лежати између двеју коаксијалних цилиндара радијалног растојања,5 mm. Аксијалност Оса толерисаног дела мора лежати унутар цилиндра пречника,3 mm, чија се оса поклапа са осом референтног елемента. Радијално бацање (кружност обртања) При обртању осовине око оса рукаваца АВ, тачке толерисане површине морају лежати између двају цилиндара радијалног растојања,1 mm. Аксијално бацање (равност обртања) При обртању осовине око рукаваца D, одстојање различитих положаја толерисане равни не сме бити веће од,1 mm у било којој тачки. Толеранције квалитета површина Површине машинских делова никада не могу бити идеално глатке, него увек имају неравнине различитих облика и димензија. Неравнине настају при обради, било скидањем струготине или, вучењем, ковањем, ливењем итд. Микрогеометријске неправилности површина називају се храпавост. Параметри микропрофила одређене површине су: R max највећа висина неравнина, R z средња висина неравнина и R а средње аритметичко одступање (Сл.27). Храпавост површина битно утиче на радне особине машинских делова, пре свега на подмазивање, трење, хабање, динамичку чврстоћу, отпорност према Слика 27. Микропрофил обрађене површине Ra Rmax 14
корозији, херметичност, провођење топлоте итд. Бољи квалитет обрађених површина побољшава напред наведене особине, али је, при томе, обрада наравно скупља. Жељени квалитет површинске храпавости прописује се класом површинске храпавости. У погледу површинске храпавости, као карактеристике квалитета површине, површине машинских делова су разврстане у 12 класа, зависно од средње вредности одступања профила R а. Између квалитета толеранција дужинских мера и класа површинске храпавости постоји зависност приказана у табели 7. Генерално посматрано, неравнине морају да буду унутар толеранцијског поља (Сл.28а). У супротном, при контроли било би установљено да је стварна мера контролисаног комада изван толеранцијског поља, па је комад неисправан - шкарт (Сл.28б). Ознаке храпавости уносе се на цртежу преко ознака у облику кукице. Оне могу бити отворене, затворене и са кругом. Значење ових ознака разјашњено је у табели 2.8. Табела 7. Зависност између квалитета толеранција дужинских мера и класа површинске храпавости за различита подручја називних мера Квалитет ISO толеранција Подручје називних мера у mm 3 изнад 3 18 изнад 18 8 изнад 8 25 изнад 25 Степен површинске храпавости IT 5 N 4 N 4 N 5 N 5 N 6 IT 6 N 4 N 5 N 5 N 6 N 6 IT 7 N 5 N 5 N 6 N 7 N 7 IT 8 N 6 N 6 N 7 N 7 N 8 IT 9 N 6 N 6 N 8 N 8 N 9 IT 1 - - N 8 N 9 N 9 IT 11 N 7 N 8 N 9 N 9 N 1 R max a) б) Слика 28. Однос толеранцијског поља и висина неравнина Табела 2.8. Означавање храпавости површина облици кукица Симбол Значење Основни симбол. Користи се само уколико је његово значење датно објашњено. N5 Облик кукице за обраду скидањем материјала машинском обрам. Облик кукице ако није звољено скидање материјала са површине предмета (обрада без резања). Користи се и ако површина треба да остане у стању које је створено претходном операцијом обраде. 15