По экономическим соображениям посадки предпочтительно назначать

Обновлено: 05.10.2024

Гладкие цилиндрические соединения по назначению разделяют на подвижные и неподвижные.

Основное требование, предъявляемое к ответственным подвижным соединениям, — создание между валом и отверстием наименьшего гарантированного зазора, а для прецизионных соединений, кроме этого, точное центрирование и равномерное вращение вала.

Основное требование, предъявляемое к неподвижным соединениям (разъемным и неразъемным), это обеспечение точного центрирования деталей и передача в процессе длительной эксплуатации заданного крутящего момента или осевой силы благодаря гарантированному натягу или дополнительному крепле­нию деталей шпонками, стопорными винтами и т. п.

Обеспечение наибольшей долговечности — общее требование ко всем соедине­ниям деталей машин и приборов.

Чтобы обеспечить минимально необходимое, но достаточное число посадок в соответствии с эксплуатационными требованиями разработана система допусков и посадок.

Для образования посадок с различными зазорами и натягами в системе ИСО и в ЕСДП для размеров до 500 мм предусмотрено 27 ва­риантов основных отклонений валов и отверстий (рис. 3.3).

Основное отклоне­ние — это одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), исполь­зуемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии (линии номинального размера). Таким отклонением является отклонение, ближай­шее к нулевой линии (рис. 3.4).

Основные отклонения отверстий обозначают прописными буквами латинского алфавита, валов — строчными. Так называемое “основное отверстие” обозначают буквой “Н”, а “основной вал” – “h”.

Отклонения от А до Н (а … h) предназначены для образования полей допусков в посадках с зазорами; отклонения Js, K,M, N (js,k,m,n) - в переходных посадках, отклонения от Р до ZC (р … zc) - в посадках с натягом.

Каждая буква обозначает ряд основных отклонений, значение которых зависит от номинального размера.

Основные отклонения для валов определяются по эмпирическим формулам, а основные отклонения для отверстий - по следующему правилу:

EI = - es - для основных отклонений от А до Н;

ES = - ei - для основных отклонений от K до ZC,

которое формулируется следующим образом: основное от­клонение отверстия должно быть симметрично относительно нуле­вой линии основному отклонению вала, обозначенному той же (но строчной) буквой.

Из этого правила сделаны исключения для отвер­стий с размерами свыше 3 мм с отклонениями Js, К, М и N до 8 квали­тета точности и с отклонениями от Р до ZC до 7 квалитета точности включительно. Для них установлено специальное правило:

где D = 1Т - IT - разность между допуском рассматриваемого ква­литета и до­пуском ближайшего точного квалитета.

Для валов с отклонениями js и отверстий с отклонениями Js основных отклонений не установлено. Оба предельных отклонения опре­деляют исходя только из допуска IT соответствующего квалитета. Для js и Js поле допуска симметрично относительно нулевой линии, а предельные отклонения равны по значениям и противоположны по знакам: ES (es) = +IT/2; EI (ei) = - IT/2 (рис. 3.5).

Значения основных отклонений валов и отверстий приведены в таблицах ГОСТ 25346—89.

Поле допуска образуется сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. В соот­ветствии с этим правилом поле допуска обозначают буквой (иногда двумя) основного отклонения и номером квалитета, например, для вала - h6, d11, f9 и для отверстия - Н6, D11, Js10.

В принципе допускаются любые сочетания основных отклонений и квалитетов, что дает возможность огромного выбора различных полей допусков.

Поле допуска ограничено горизонтальной линией, определяемой основным отклонением (рис. 3.6, а). Второе предельное отклоне­ние, ограничивающее данное поле допуска, можно определить по основному отклонению и допуску принятого квалитета (рис. 3.6, б). Если основ­ное отклонение верхнее, то нижнее отклонение определяется:

для вала ei = es—IT;

для отверстия EI = ES—IT.

Если основное отклонение нижнее, то верхнее отклонение определяется:

для вала es = ei+ IT;

для отверстия ES = EI+IT

(отклонения ei, es, EI, ES берут с учетом знака).

Для повышения уровня унификации изделий, сокращения номенкла­туры режущих инструментов и калибров, создания благоприятных условий для кооперирования и организации централизованного производства стандартного режущего инструмента и калибров на специализированных предприятиях в соответствии с рекомендацией ИСО в ГОСТ 25347 - 82 для размеров от 1 до 500 мм выделены предпочтительные поля допусков (табл. 3.3 и 3.4). Они обеспечивают 90 … 95 % посадок общего приме­нения.

Предпочтительные поля допусков отверстий для номинальных размеров от 1 до 500 мм (квалитеты с 4 по 12)

Квали-тет Основные отклонения отверстий
A B C D E F G H Js K M N P R S T U V X Y Z
H4 Js4
G5 H5 Js5 K5 M5 N5
G6 H6 Js6 K6 M6 N6 P6
F7 G7 H7 Js7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7
D8 E8 F8 H8 Js8 K8 M8 N8 U8
D9 E9 F9 H9 Js9
D10 H10 Js10
A11 B11 C11 D11 H11 Js11
B12 H12 Js12

Предпочтительные поля допусков валов для номинальных размеров от 1 до 500 мм (квалитеты с 4 по 12)

Квали-тет Основные отклонения
a b c d e f g h js k m n p r s t u v x y z
g4 h4 js4 k4 m4 n4
g5 h5 js5 k5 m5 n5 p5 r5 s5
f6 g6 h6 js6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6
e7 f7 h7 js7 k7 m7 n7 s7 u7
c8 d8 e8 f8 h8 js8 u8 x8 z8
d9 e9 f9 h9 js9
d10 h10 js10
a11 b11 c11 d11 h11 js11
b12 h12 js12

Примечание. Рамкой выделены предпочтительные поля допусков и посадок.

Для размеров более 500 мм и менее 1 мм предпочтительные поля допусков не выделены, но в приложении ГОСТ 25347—82 даны рекомендации по применению полей допусков в различных интер­валах номинальных размеров менее 1 мм.

В отдельных технически обоснованных случаях может возник­нуть необходимость в применении полей допусков, не вошедших в основные ряды. С целью упорядочения выбора таких полей до­пусков и соответствующих им числовых значений предельных откло­нений установлены дополнительные поля допусков валов и отвер­стий для размеров 1…500 мм (см. приложение ГОСТ 25347—82).

Посадки образуются сочетанием полей допусков отверстия и вала. Для сопрягаемых де­талей (отверстия и вала) установлены только значения основных отклонений, т. е. рас­стояние от ближайшей границы поля допуска до нулевой линии (рис. 3.7). Верхнее (если поле допуска расположено выше нулевой линии) или нижнее (если поле допуска расположено ниже нулевой линии) предельные отклонения определяют по основному отклонению и допуску выбран­ного квалитета.

Например, для вала Æ16n5 по таблице 7 ГОСТ 25346—89 основное отклонение составляет +12 мкм, допуск 5 квалитета по таблице 6 того же стандарта составляет 8 мкм. Следовательно, нижнее предельное отклонение вала ei =+12 мкм, а верхнее предельное отклонение es = 12 + 8 = +20 мкм (рис.3.8, а).

Указанные отклонения можно определить также по таблице 7 ГОСТ 25347—82. Если допуск вала принять по 7 квалитету, то нижнее предельное отклонение не изменится, а верхнее – будет равно es = 12 + 18 = +30 мкм (рис.3.8, б).

Верхние предельные отклонения полей допусков валов (от а до g) и нижние предельные отклонения отверстий, обозначаемых той же буквой (от А до G), применяемые для образования посадок с зазором, приняты одинаковыми по абсолютному зна­чению. Следовательно, зазоры в одноименных посадках в системах отверстия и вала одинаковы (рис.3.8).

Рекомендуемые посадки в ЕСДП для всех диапа­зонов размеров установлены и для разме­ров от 1 до 500 мм (табл. 3.5 и 3.6) из них выделены предпочтительные (например, H7/f7, Н7/n6, H7/g6 и т. п.).

Унификация посадок позволяет обеспечить однородность кон­структивных требований к соединениям и облегчить работу кон­структоров по назначению посадок. Комбинируя различные варианты предпочтительных полей допусков валов и отверстий, можно зна­чительно расширить возможности системы по созданию различных посадок без увеличения набора инструментов, калибров и другой технологической оснастки. В каждой отрасли можно сократить число полей допусков и посадок, введя ограничительный стандарт (стандарт организации). Рекомендуемые посадки приведены в приложении 1 ГОСТ 25347—82.

Поскольку, как говорилось ранее, по экономическим соображениям посадки следует назначать главным образом в системе отверстия и реже в системе вала, то в ГОСТ 25347—82 предпочтительных посадок (образован­ных из предпочтительных полей допусков) в системе отверстия больше, чем в системе вала.

При назначении квалитетов точности пользуются следующими рекомендациями. Так, в рекомендуемых и предпочтительных посадках точных квалитетов для размеров от 1 до 3150 мм допуск отверстия, как правило, на один - два квалитета больше допуска вала. Это объясняется тем, что точное отверстие технологически получить труднее, чем точный вал, вследствие худших условий отвода теплоты, недо­статочной жесткости, повышенной изнашиваемости и сложности направления режущего инструмента для обработки отверстий. Уве­личение допуска отверстия при сохранении допуска посадки повы­шает срок службы разверток и протяжек, так как при этом допу­скается больший их износ по диаметру и большее число заточек. При малых диаметрах иногда технологически труднее обработать точный вал, чем точное отверстие, поэтому в рекомендуемых посад­ках для размеров менее 1 мм допуски отверстия и вала приняты одинаковыми. То же для посадок при размерах свыше 3150 до 10000 мм.

ГОСТ 25347—82 в технически обоснованных случаях допускает применение посадок, отличающихся от рекомендуемых, но образо­ванных из числа полей допусков валов и отверстий, предусмотрен­ных этим стандартом.

Для реализации принципа взаимозаменяемости необходимо применение единой системы нормирования точности геометрических параметров изделий машиностроения при их проектировании, изготовлении и эксплуатации.

Системой допусков и посадок называется совокупность рядов числовых значений допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов. В стране с 1980 г. используется единая система допусков и посадок (ЕСДП).

ЕСДП является системой нормирования точности геометрических параметров изделий в машиностроении, она построена на международной (ISO) системе допусков и посадок, применяемой в большинстве стран мира.

Ее действие распространяется на сопрягаемые и несопрягаемые при сборке цилиндрические, плоские и другие гладкие элементы деталей.

1. В ЕСДП ряды допусков и посадок установлены для диапазонов размеров: менее 1 мм; свыше 1 до 500 мм; свыше 500 до 3150 мм; свыше 3150 мм до 10000 мм.

2. Предусмотрены посадки в системе отверстияисистеме вала (рисунок 4.3).

В системе отверстия посадки образуются соединением различных по расположению поля допуска валов с основным отверстием, обозначаемым Н, поле допуска которого располагается одинаковым образом – с нижним отклонением, равным нулю (ЕI = 0), т. е. нижняя граница допуска располагается на нулевой линии.

В системе вала посадки образуются соединением различных по расположению поля допуска отверстий с основным валом, обозначаемым h, поле допуска которого располагается одинаковым образом – с верхним отклонением, равным нулю (es = 0), т. е. верхняя граница поля допуска располагается на нулевой линии.

u cmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAAD7BQAAAAA= " stroked="f">

б)
t bFBLBQYAAAAABAAEAPMAAAD1BQAAAAA= " stroked="f">
а)

Рисунок 4.3 – Примеры расположения полей допусков в системе отверстия (а)

и системе вала (б)

По технологическим и экономическим соображениям главным образом используется система отверстия, так как в этом случае сокращается количество типоразмеров дорогостоящего инструмента для финишной обработки отверстий (зенкеров, разверток, протяжек и т. п.). Валы же вне зависимости от расположения поля допуска обрабатываются одним и тем же резцом или шлифовальным кругом.

Систему вала применяют, как правило, по конструктивным соображениям, например, когда требуется чередовать соединения нескольких отверстий одинакового номинального размера на одном валу, но с различными посадками. В некоторых случаях система вала выгоднее экономически, например, при возможности изготовления деталей типа тяг, осей, валов из точных холоднотянутых прутков без механической обработки их наружных поверхностей.

3. Величины допусков, размещенных в таблицах ЕСДП, определяются с учетом двух факторов – влияния размера на точность обработки и измерения деталей и требований к точности деталей в зависимости от назначения изделия.

Здесь i – единица допуска связанная зависимостью с размером, а – число единиц допуска, определяемое номером квалитета. Под квалитетом понимают совокупность допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью, выражаемой в числе единиц допуска. Точность в пределах одного квалитета зависит только от номинального размера.

В ЕСДП для размеров до 500 мм установлено 19 квалитетов: 01, 0, 1, …, 17, для размеров от 500 до 3150 мм – 18 квалитетов. В машиностроении используются квалитеты от 5 до 17, число а единиц допуска для этих квалитетов соответственно: 7, 10, 16, 25, 40, 64, 100, 160 и так далее до 1600. Таким образом, при переходе от одного к другому более грубому квалитету величина допуска увеличивается в 1,6 раза. Через каждые пять квалитетов допуск увеличивается в 10 раз. Допуски системы ИСО обозначаются: IT01, IT0, . . . , IT17.

4. Для построения рядов допусков каждый из диапазонов размеров разделен на интервалы, например, в диапазоне от 1 до 500 мм установлено 13 интервалов: до 3 мм, св. 3 до 6 мм, св. 6 до 10 мм, …, св. 400 до 500 мм. Для полей допусков, образующих посадки с большими зазорами или натягами введены промежуточные интервалы, что уменьшает колебание зазоров и натягов, делает их более определенными.

Назначать допуск для каждого размера нецелесообразно. В каждом интервале принято одинаковое значение единицы допуска. Оно определяется по значению среднего геометрического крайних размеров интервала

5. Допуски и отклонения, установленные стандартами, относятся к деталям, измеренным при нормальной температуре, которая во всех странах принята равной +20 0 С. При этой же температуре выполняется градуировка и аттестация измерительных средств.

В случае существенного влияния температурных условий измерения на его точность вводят расчетные поправки, учитывающие линейное расширение материала детали и измерительного средства.

6. Основное отклонение. Это одно из двух (верхнее или нижнее) отклонений, используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии, т. е. номинального размера. Таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии (рисунок 4.4).


Рисунок 4.4 – Расположение основных отклонений отверстий и валов в ЕСДП

Предусмотрено 27 вариантов основных отклонений валов и отверстий, что обеспечивает образование посадок с зазором, с натягом и переходных в требуемом для машиностроения ассортименте.

Основные отклонения отверстий обозначают прописными буквами латинского алфавита, валов – строчными буквами. Основное отверстие в системе отверстия обозначается Н, основной вал в системе вала – h.

Основные отклонения A – H (a – h) предназначены для образования полей допусков в посадках с зазорами; отклонения Js – N (js – n) – в переходных посадках; отклонения P – ZC (p – zc) – в посадках с натягом.

Каждая буква обозначает ряд основных отклонений, значение которых зависит от номинального размера. Основные отклонения отверстий приняты симметричными основным отклонениям валов относительно нулевой линии (с небольшим исключением).

Основные отклонения Js и js не имеют числового значения.

7. Поле допуска образуются сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. В соответствии с этим правилом поле допуска обозначают буквой (иногда двумя) основного отклонения и номером квалитета, например, для вала h6, d11, ef9; для отверстия H6, D11, CD10.

Поле допуска ограничено с одной стороны горизонтальной линией, определяемой основным, т. е. одним из предельных отклонением (рисунок 1.4). Второе предельное отклонение, ограничивающее поле допуска с другой стороны, образуется по основному отклонению и допуску принятого квалитета.

Если основное отклонение верхнее, то нижнее отклонение для вала определяется зависимостью ei = es – IT, для отверстия EI = ES – IT. Если основное отклонение нижнее, то соответственно: es = ei + IT, ES = EI + IT. Отклонения учитываются со своим знаком.

8. Во всех трех диапазонах размеров, охватываемых ЕСДП, определены для применения основные ряды полей допусков. В соответствии с рекомендациями ИСО и практикой машиностроения в ЕСДП для диапазона размеров 1 – 500 мм в основных рядах выделены предпочтительные ряды полей допусков, они обеспечивают потребности в 90-95% посадок общего применения. Их применение повышает уровень унификации изделий, сокращает номенклатуру режущих инструментов и калибров, благоприятствует специализации и кооперированию предприятий машиностроения.

9. В ЕСДП для всех диапазонов размеров установлены для применения рекомендуемые посадки из основных рядов полей допусков отверстий и валов. Для диапазона 1 – 500 мм из них выделены предпочтительные посадки. Унификация посадок облегчает работу конструкторов и удешевляет изготовление деталей.

Конструктор назначает посадки в виде определенного сочетания полей допусков отверстия и вала, причем номинальный размер отверстия и вала является общим (одинаковым) D=d и называется номинальным размером соединения. Посадки могут быть назначены в системе отверстия (СH) или в системе вала (Сh). Выбор системы диктуется конструктивными, технологическими или экономическими соображениями.

В системе отверстия посадки производятся между отверстием с основным отклонением H (H6; H7; H8 и т.д) и валами с различными основными отклонениями от a до z (f 7; m6; n5; p6; u7 и другие).

В системе вала посадки осуществляются между валом с основным отклонением h (h6; h7; h8 и т.д.) и отверстиями с различными основными отклонениями от A до Z (F8; M7; N6; P6; U5 и другие).

Из двух систем предпочтительной является СH, поскольку стоимость обработки точного отверстия выше, чем точного вала, так как для производства разных по точности отверстий в системе Сh требуется множество мерных режущих инструментов (сверл, зенкеров, разверток, протяжек и т.д.) и средств контроля.

Система вала применяется реже, только в экономически обоснованных случаях:

· на валах, изготовленных из калиброванного холоднотянутого прутка без обработки резанием посадочных поверхностей;

· в соединении длинного участка вала одного номинального размера с отверстиями в разных деталях с различными характеристиками посадки;

· в соединениях стандартных деталей и узлов, выполненных в системе вала (наружное кольцо подшипника, шпонка по ширине и др.) [4, 12].

Посадки могут быть получены с зазором (S), натягом (N) и как переходные (SN). Различают Smin, Smax, Smи Nmin, Nmax, Nm, которые количественно оценивают посадку и подсчитываются по формулам:

Smin = Dmin – dmax = |EI – es|,

Nmin = dmin – Dmax = |ei – ES|,

Nmax = dmax – Dmin = |es – EI|,

Примеры расположения полей допусков для разных типов посадок в двух системах приведены на рис. 1.4, 1.5 и рис. 1.6.

В посадке с зазором поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (рис. 1.4).В этих посадках втулка свободно собирается с валом.

Допуск посадки с зазором TS = Smax – Smin = TD + Td .

Значение Smin называют гарантированным зазором, который необходим для размещения смазки, компенсации температурных и упругих деформаций.

К посадкам с зазором относятся посадки H/h в различных квалитетах, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала. Для них Smin=0.

В посадке с натягом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (рис. 1.5), то есть действительный размер вала до сборки больше действительного размера отверстия. Требуется применение силового или теплового воздействия (нагрев втулки или охлаждение вала). Минимальный натяг необходим для передачи заданного крутящего момента или осевого усилия, максимальный натяг определяется прочностью соединяемых деталей.

Допуск посадки с натягом TN = Nmax – Nmin = Td + TD , где Nmin – гарантированный натяг.

Переходной посадкой называется посадка, в которой при сборке возможно получение как зазора, так и натяга. Эти посадки обеспечивают точное центрирование (совпадение осей) втулки относительно оси вала. В такой посадке поля допусков отверстия и вала частично или полностью перекрывают друг друга (рис. 1.6.) Переходные посадки характеризуются наибольшими значениями натяга Nmax и зазора Smax.

Допуск переходной посадки Т SN = TD + Td = Nmax + Smax.

Допуск посадки всегда равен сумме допусков отверстия и вала.

В переходной посадке средний натяг (зазор) рассчитывается по формуле:

Результат со знаком минус будет означать, что среднее значение для посадки соответствует Sm.


Рис. 1.4. Схемы посадки с зазором: а – в системе отверстия; б – в системе вала


Рис. 1.5. Схемы посадки с натягом:

а – в системе отверстия; б – в системе вала


Рис. 1.6. Схемы переходной посадки: а – в системе отверстия; б – в системе вала

Посадки могут быть основными и комбинированными (внесистемными).

Признаки основной посадки:

1) поля допусков отверстия и вала принадлежат одной системе;

2) экономическая точность отверстия и вала должна быть одинаковой (номера квалитетов одинаковы или квалитет отверстия на единицу больше, чем квалитет вала для посадок с натягом и переходных).

Комбинированной будет называться посадка, в которой не выполняются оба признака основной посадки или один из них. Назначаться комбинированные посадки могут в случае, если поле допуска одной из сопрягаемых деталей определяется соединением с третьей, чаще всего стандартной деталью или узлом. Например, в соединении гладкого вала с распорной втулкой, поле допуска вала (k6) зависит от характера его соединения с подшипником (L0/k6). Тогда для образования зазора, обеспечивающего легкость сборки в соединении вал – распорная втулка, на отверстие во втулке требуется назначить, например, поле допуска F8. Таким образом, получится посадка F8/k6 – внесистемная (основное отклонение отверстия–F из системы вала, основное отклонение вала – k из системы отверстия) и комбинированная по квалитетам–IT8 для отверстия, IT6 – для вала (см. гл.4).

На сборочных чертежах посадка обозначается дробью Ø40 , причем всегда поле допуска отверстия в числителе, а вала −в знаменателе, в текстовых записях – в строку через наклонную разделительную черту (запись предпочтительная) Ø 40H7/e8 или в строку через тире – Ø 40H7 – е8.

Примеры обозначения посадок:

– основные в системе отверстия - Ø30H7/k6; Ø105H8/f8;

– основные в системе вала - Ø30K7/h6; Ø 105F8/h8;

– комбинированные посадки по обоим признака - Ø80G7/d9; Ø20F8/k6;

– комбинированная посадка по первому признаку - Ø40H8/h8.

1.2.2. Подбор посадок методом подобия

Метод подобия при назначении посадок используется при наличии большого справочного материала по применению посадок в конструкциях.

При совпадении конструктивных и эксплутационных показателей проектируемого и аналогичного изделия (рекомендуемого по справочнику) производится выбор посадки [4, 6, 12].

Аналоговыми будут считаться конструкции, совпадающие с проектируемыми по характеру соединения (типу посадки: с зазором, натягом или переходная); по системе посадки (СН или Сh); по точности изделия (машины, механизма), а также по экономической точности обработки деталей сопряжения (в нормальных производственных условиях). Методы обеспечения экономической точности поверхностей указаны в табл. 2.4 (см. гл. 2).

При выборе посадок из стандартных полей допусков необходимо использовать посадки предпочтительного применения [2,4,12]. Области применения стандартных посадок приведены в табл. 1.6.

Порядок назначения посадки методом подобия:

· выбирается система посадки (см. п. 1.2.1), определяется ее тип (с зазором, натягом или переходные) и вид сопряжения (скользящее, ходовое, прессовое и т.д.);

· выбирается квалитет, учитывая условия эксплуатации данного соединения;

· назначается посадка по рекомендациям табл. 1.6;

· определяются предельные отклонения сопрягаемых деталей (табл. 1.1; 1.2; 1.3), строится схема расположения полей допусков, рассчитываются предельные и среднее значения зазоров или натягов и допуск посадки;

· посадки указываются на сборочном чертеже, а поля допусков (в смешанном виде) на чертежах деталей, входящих в изделие.

1.2.3. Назначение посадки расчетным методом

Расчетный метод используется в том случае, когда по условиям эксплуатации механизма предельные значения зазоров или натягов ограниченны [3,14], например, для подшипников скольжения, ответственных прессовых соединений [4] и т.д.

Расчет посадки осуществляется в следующей последовательности [8,9].

· По результатам анализа конструкции узла определяется система посадки. В большинстве случаев посадки осуществляются по системе отверстия как предпочтительной. Типовые случаи назначения посадок по системе вала – см. пп. 1.2.1;

· Рассчитывается допуск посадки по заданным характеристикам:

TS = Smax – Smin ; TN = Nmax – Nmin ;

· По известному номинальному размеру определяется число единиц допуска посадки aS ( N ), которое характеризует относительную точность; рассчитывается и назначается квалитет посадки:

TS(TN) = a S(N)i = TD + Td = a D i + a d i = i(a D + a d),

где a D + a d = a S ( N ) – количество единиц допуска посадки с зазором (натягом), выраженное через a D и a d – числа единиц допуска отверстия и вала соответственно.

Значение i = 0,1 IT6 берется по табл. 1.1 для интервала размеров, в котором находится номинальный размер отверстия или вала (в посадке D = d).

При назначении квалитетов на отверстие и вал необходимо стремиться обеспечить выполнение второго признака основной посадки.

Рекомендации по применению стандартных посадок ЕСДП

Посадки с зазором

(H8/h9)

; (H10/h11)

(H12/h12)

G7/h6

H6/g5

Переходные посадки

Стаканы подшипников 4-го, 5-го классов точности в корпусах, зубчатые колёса, соединяемые с валом двумя шпонками, пиноль задней бабки токарного станка

Повышенной точности. Гильзы в корпусе шпиндельной головки расточного станка, шкивы и ручки на концах валов

Пониженной точности. Стаканы подшипников 0 и 6 классов точности в корпусах, для плотных подвижных соединений без люфта, центрирующие элементы крышек, полумуфты; зубчатые колёса на валы при малых нагрузках

Вероятность получения зазоров и натягов одинакова. При L £ 3d зазоры не ощущаются. Обеспечивается хорошее центрирование, требуют дополнительного крепления, применяются в передачах со средними скоростями (до 15 м/с) в точных квалитетах

Установка зубчатых колёс на валах редукторов, в станках и других машинах; передача крутящего момента обеспечивается шпонкой; шкивы, муфты на валах; втулка в головке шатуна тракторного двигателя, маховики и рычаги на валах; стаканы подшипников, когда предпочтителен натяг

Повышенной точности. Поршневой палец в бобышках поршня, шестерни на валу точного механизма

Пониженной точности. В сельскохозяйственном машиностроении, химическом и дорожном машиностроении

Обеспечивают преимущественно натяги. Применяются для хорошего центрирования зубчатых колёс на быстровращающихся валах (св. 15 м/с) при малых нагрузках и больших длинах соединения (L > 2d), а также на концах вала. Требуется дополнительное крепление

Зубчатые колёса на валах редукторов, центрирующие штифты, тонкостенных втулок из цветных сплавов, центрирование кулачков на распределительном валу. Поршневые пальцы в бобышках поршней компрессоров, втулки фиксаторов в станочных приспособлениях

Окончание табл. 1.6

Наиболее вероятны натяги, в этих посадках зазора практически не возникает. Разборка соединений производится редко. Применяются в неподвижных соединениях, передающих большие усилия при наличии ударов и вибраций. Требуется дополнительное крепление

Тяжело-нагруженные зубчатые колёса (камнедробилок, ковочных машин), бронзовые венцы червячных колёс на чугунной ступице, постоянные втулки в корпусах кондукторов, установочные пальцы и штифты, гильзы дроссельного клапана, втулки в корпусах подшипников скольжения

Основные отклонения, используемые для циркуляционно-нагруженных колец шариковых подшипников при посадке их на вал или в корпус

Посадки с натягом

Имеют минимальный гарантированный натяг. Применяются при малых крутящих моментах и осевых нагрузках, для соединения тонкостенных деталей, для центрирования тяжело-нагруженных и быстро вращающихся крупногабаритных деталей. Требуют дополнительного крепления. Аналогичны глухим посадкам для деталей из цветных металлов. Посадочные места под подшипники качения (р5; р6 или P7; P6) в нежестких конструкциях.

Зубчатые колёса в токарных станках, установочные кольца, уплотнительные кольца, клапанные сёдла в гнёздах, втулки и кольца при посадке в корпус, тонкостенные втулки на валах

Примечания: 1. B рамку заключены посадки предпочтительного применения.

2. Название посадок (вид сопряжения) соответствует системе допусков и посадок ОСТ и указано в скобках.

При этом могут быть следующие варианты: принимается одинаковый квалитет для вала и отверстия по значению aS(N)/2, если aD = ad ≈ aS(N)/2 и соответствует значению aS(N)/2 по табл. 1.1; если отношение aD = ad ≈ aS(N)/2 невозможно обеспечить, то на отверстие назначается более грубый квалитет, чем на вал (отличие в квалитетах не более, чем на один), то есть aD > ad, при этом сумма aD + ad должна быть близка к расчетному значению aS(N). Часто второй вариант назначения квалитетов используется при наличии монтажа на вал подшипника качения и распорной втулки, когда посадка, как правило, будет комбинированная по квалитетам.

· Определяются отклонения отверстия и вала, образующих посадку:

– по известному номинальному размеру и квалитету основной детали по ГОСТ25346 (табл. 1.1; 1.2; 1.3) определяется значение второго отклонения:

ES – для основного отверстия Н (основное отклонение EI = 0) в СН или ei – для основного вала h (основное отклонение es = 0) в Сh;

– по указанным далее зависимостям определяются основное и второе отклонения не основной детали соединения – вала в СН или отверстия в Сh;

для посадки с зазором: Smax = ES – ei ; Smin = EI – es ;

для посадки с натягом: Nmax = es – EI ; Nmin = ei – ES ;

для переходных посадок: Nmax = es – EI ; Smax = ES – ei .

Например, для осуществления посадки с зазором назначена СН, тогда положение поля допуска вала определится через известные величины EI ; ES ; Smax; Smin:

es = – (Smin – EI) – основное отклонение вала (верхнее);

ei = – (Smax – ES)или ei = es – IT – второе отклонение вала (нижнее).

· По ГОСТ 25346 производится подбор стандартного поля допуска вала или отверстия по рассчитанным значениям отклонений.

· Строится схема расположения полей допусков в посадке, рассчитываются и указываются на ней характеристики посадки с учетом табличных значений предельных отклонений.

· Проверяется правильность подбора посадки сравнением значений табличных предельных зазоров (натягов) с заданными:

Допускаемая погрешность подбора по характеристикам посадки может составлять ±10%. Формула для определения погрешности (DТ) выхода назначенного стандартного поля допуска (Тст) за заданное (Тзад) имеет вид:

DТ = (Тзад – Тст) × 100% / Тзад £10%.

· Посадка записывается на сборочном чертеже условным обозначением в смешанном виде. Поля допусков (в смешанном виде) указываются на чертежах деталей.

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.022)

Сис­те­ма по­садок ИСО — сис­те­ма по­садок, об­ра­зу­ющих­ся при со­еди­нении ва­лов и от­вер­стий, до­пус­ки на ли­нейные раз­ме­ры ко­торых ус­та­нов­ле­ны в со­от­ветс­твии с сис­те­мой до­пус­ков ИСО на ли­нейные раз­ме­ры.

Ос­новные по­ложе­ния сис­те­мы по­садок ИСО при­веде­ны в ГОСТ 25346—2013.

При при­мене­нии сис­те­мы до­пус­ков ИСО на ли­нейные раз­ме­ры под­ра­зуме­ва­ют, что но­минальные раз­ме­ры ва­ла и от­вер­стия, об­ра­зу­ющих по­сад­ку, оди­нако­вы.

Ос­но­вание сис­те­мы. Раз­ли­ча­ют по­сад­ки в сис­те­ме от­вер­стия и по­сад­ки в сис­те­ме ва­ла.

По­сад­ка в сис­те­ме от­вер­стия — по­сад­ка, в ко­торой ос­новное от­кло­нение (ниж­нее пре­дельное от­кло­нение) от­вер­стия рав­но ну­лю. На рис. 3.12 по­каза­ны воз­можные со­чета­ния ос­новно­го от­вер­стия с ва­лами, со­от­ветс­тву­ющи­ми раз­личным клас­сам до­пус­ка.

Рис. 3.12.Посадки в системе отверстия:
1 — деталь с основным отверстием; 2 — интервал допуска основного отверстия; 3 — интервал допуска различных валов; а — номинальный размер

По­сад­ки в сис­те­ме от­вер­стия — по­сад­ки, в ко­торых ниж­ний пре­дельный раз­мер от­вер­стия ра­вен но­минально­му раз­ме­ру. Тре­бу­емые за­зоры или на­тяги об­ра­зу­ют­ся со­чета­ни­ем ва­лов, име­ющих раз­личные клас­сы до­пус­ка, с ос­новны­ми от­вер­сти­ями, класс до­пус­ка ко­торых име­ет ну­левое ос­новное от­кло­нение. При­меры по­садок в сис­те­ме от­вер­стия: H7/f6, H6/k5, H6/p6.

По­сад­ка в сис­те­ме ва­ла — по­сад­ка, в ко­торой ос­новное от­кло­нение (вер­хнее пре­дельное от­кло­нение) ва­ла рав­но ну­лю. На рис. 3.13 по­каза­ны воз­можные со­чета­ния ос­новно­го ва­ла с от­вер­сти­ями, со­от­ветс­тву­ющи­ми раз­личным клас­сам до­пус­ка.

Рис. 3.13.Посадки в системе вала:
1 — основной вал; 2 — интервал допуска основного вала; 3 — интервал допуска различных отверстий; а — номинальный размер

По­сад­ки в сис­те­ме ва­ла — по­сад­ки, в ко­торых вер­хний пре­дельный раз­мер ва­ла ра­вен но­минально­му раз­ме­ру. Тре­бу­емые за­зоры или на­тяги об­ра­зу­ют­ся со­чета­ни­ем от­вер­стий, име­ющих раз­личные клас­сы до­пус­ка, с ос­новны­ми ва­лами, класс до­пус­ка ко­торых име­ет ну­левое ос­новное от­кло­нение. При­меры по­садок в сис­те­ме ва­ла: G7/h6, P6/h6, M6/h6.

Вы­бор сис­те­мы по­сад­ки оп­ре­деля­ет­ся конс­трук­тивны­ми, тех­но­логи­чес­ки­ми и эко­номи­чес­ки­ми со­об­ра­жени­ями. По эко­номи­чес­ким и тех­но­логи­чес­ким со­об­ра­жени­ям наи­большее рас­простра­нение по­лучи­ла сис­те­ма от­вер­стия, так как при этой сис­те­ме на про­из­водс­тве об­ра­зу­ет­ся меньше раз­личных по раз­ме­рам от­вер­стий, сле­дова­тельно, меньше но­мен­кла­тура ре­жуще­го инс­тру­мен­та для об­ра­бот­ки от­вер­стий, а так­же и ме­рительно­го инс­тру­мен­та. Об­ра­бот­ка же ва­лов с раз­личны­ми раз­ме­рами про­ще, нап­ри­мер, на од­ном то­кар­ном или шли­фовальном стан­ке мож­но по­лучить раз­личные зна­чения ди­амет­ров у ва­ла.

Сис­те­ма ва­ла при­меня­ет­ся:

  • ког­да в про­из­водс­тве ис­пользу­ет­ся цельно­тяну­тый ма­тери­ал в ви­де прут­ка без пос­ле­ду­ющей ме­хани­чес­кой об­ра­бот­ки;
  • при ис­пользо­вании стан­дар­тных де­талей и уз­лов, пос­тавля­емых по ко­опе­рации;
  • ког­да на од­ном и том же ва­лу или оси ус­та­нов­ле­но нес­колько де­талей с раз­личным ха­рак­те­ром по­садок (по­лу­ось ав­то­моби­ля или вто­рич­ный вал ко­роб­ки пе­редач ав­то­моби­ля);
  • ес­ли по конс­трук­тивным или экс­плу­ата­ци­он­ным ус­ло­ви­ям не­воз­можно при­менить сис­те­му от­вер­стий (нап­ри­мер, ког­да тре­бу­ет­ся че­редо­вать со­еди­нение нес­кольких от­вер­стий оди­нако­вого но­минально­го раз­ме­ра, но с раз­личны­ми по­сад­ка­ми на од­ном ва­лу).

Ква­лите­ты. Ква­литет — со­вокуп­ность до­пус­ков, со­от­ветс­тву­ющих од­но­му уров­ню точ­ности для лю­бых но­минальных раз­ме­ров. Точ­ность в пре­делах од­но­го ква­лите­та из­ме­ня­ет­ся только в за­виси­мос­ти от но­минально­го раз­ме­ра.

Для раз­ме­ров до 3 и 3…150 мм по ве­личи­не до­пус­ка ус­та­нов­ле­но 20 ква­лите­тов: 01; 0; 1; 2; …; 18 (в по­ряд­ке по­ниже­ния точ­ности). Для раз­ме­ров до 1 мм ква­лите­ты 14—18 не при­меня­ют­ся.

В ква­лите­тах, на­чиная с IT6, зна­чения до­пус­ков уве­личи­ва­ют­ся в 10 раз при пе­рехо­де с дан­но­го ква­лите­та на пять ква­лите­тов гру­бее.

До­пус­ки (мкм) для ква­лите­тов с IT2 по IT18 оп­ре­деля­ют­ся по фор­му­ле

где k — чис­ло еди­ниц до­пус­ка (ко­эф­фи­ци­ент, ха­рак­те­ризу­ющий из­ме­нение до­пус­ка по ква­лите­там). Зна­чения k, на­чиная с 5-го ква­лите­та, приб­ли­зительно со­от­ветс­тву­ют гео­мет­ри­чес­кой прог­рессии со зна­мена­телем φ = 1,6 и при­веде­ны в табл. 3.3; i — еди­ница до­пус­ка, вы­ража­ющая за­виси­мость до­пус­ка от но­минально­го раз­ме­ра, мкм. Зна­чения еди­ницы до­пус­ка при­веде­ны в табл. 3.4.

Таблица 3.3. Число единиц допуска

Таблица 3.4. Значения единицы допуска для интервалов номинальных размеров

Для раз­ме­ров до 500 мм:

Для раз­ме­ров свы­ше 500 до 3150 мм:

где D — сред­нее ге­омет­ри­чес­кое из крайних зна­чений каж­до­го ин­терва­ла но­минальных раз­ме­ров, мм.

В це­лях уп­ро­щения пос­тро­ения сис­те­мы до­пус­ков весь ди­апа­зон но­минальных раз­ме­ров до 3150 мм под­разде­ля­ют на ос­новные ин­терва­лы: до 3; 3—6; 6—10; 10—18; 18—30; 30—50; 50—80 и др. Зна­чения до­пус­ков вы­чис­ля­ют для сред­не­го ге­омет­ри­чес­ко­го зна­че­ния D:

где Dmin, Dmax — гра­нич­ные зна­чения ин­терва­ла раз­ме­ров.

Для ин­терва­ла до 3 мм при­нима­ет­ся

По­лучен­ный до­пуск при­нима­ет­ся пос­то­ян­ным для всех но­минальных раз­ме­ров, от­но­сящих­ся к за­дан­но­му ин­терва­лу.

Еди­ница до­пус­ка i яв­ля­ет­ся ме­рой точ­ности. Ве­личи­на до­пус­ка не­пол­но ха­рак­те­ризу­ет точ­ность об­ра­бот­ки. Нап­ри­мер, у ва­лов ⌀6−0,03 и ⌀80−0,03 ве­личи­на до­пус­ка оди­нако­вая. Но об­ра­ботать вто­рой вал зна­чительно труд­нее.

В ка­чес­тве еди­ницы точ­ности, с по­мощью ко­торой мож­но ус­та­новить за­виси­мость из­ме­нения до­пус­ка с из­ме­нени­ем ди­амет­ра, яв­ля­ет­ся еди­ница до­пус­ка.

При­мер 3.4. Да­ны две де­тали ⌀20 ±0,1 и ⌀500 + 0,5 . Ка­кая из де­талей об­ра­бота­на с большей точ­ностью?

Зна­чение k1 больше зна­чения k2. По табл. 3.3 оп­ре­деля­ем, что точ­ность у ⌀500 вы­ше.

Чис­ло­вые зна­чения до­пус­ков для раз­ме­ров при­веде­ны в табл. 3.5.

Таблица 3.5. Числовые значения допусков для размеров (с 01 по 12-й квалитеты)

Класс до­пус­ка. В сис­те­ме до­пус­ков ИСО на ли­нейные раз­ме­ры класс до­пус­ка ука­зыва­ют со­чета­ни­ем иден­ти­фика­тора ос­новно­го от­кло­нения (про­пис­ной бук­вы ла­тин­ско­го ал­фа­вита — для от­вер­стий и строч­ной бук­вы — для ва­лов) и но­мера ква­лите­та (нап­ри­мер, D13 — для от­вер­стий; h9 — для ва­лов и др.).

Класс до­пус­ка со­дер­жит ин­форма­цию о зна­чении до­пус­ка и по­ложе­нии ин­терва­ла до­пус­ка от­но­сительно но­минально­го раз­ме­ра раз­мерно­го эле­мен­та.

Класс до­пус­ка оп­ре­деля­ет зна­чение до­пус­ка. Зна­чение до­пус­ка за­висит от но­мера ква­лите­та и но­минально­го раз­ме­ра раз­мерно­го эле­мен­та.

Ос­новные от­кло­нения обоз­на­ча­ют сле­ду­ющим об­ра­зом:

  • про­пис­ной бук­вой (бук­ва­ми) ла­тин­ско­го ал­фа­вита (A…ZC) — для от­вер­стий;
  • строч­ной бук­вой (бук­ва­ми) ла­тин­ско­го ал­фа­вита (a…zc) — для ва­лов.

Ос­новное от­кло­нение ус­та­нав­ли­ва­ют для ин­терва­ла но­минальных раз­ме­ров.

Ос­новное от­кло­нение не за­висит от ква­лите­та, а из­ме­ня­ет­ся в за­виси­мос­ти от но­минально­го раз­ме­ра.

Рис. 3.14.Схема расположения и обозначения основных отклонений

Дру­гое (не ос­новное) пре­дельное от­кло­нение (вер­хнее или ниж­нее) оп­ре­деля­ют сле­ду­ющим об­ра­зом: для от­вер­стий от A до H ос­новное от­кло­нение (ниж­нее) EI пос­то­ян­но для всех ква­лите­тов, а вер­хнее от­кло­нение:

Для от­вер­стий от K до ZC ос­новное от­кло­нение (вер­хнее) ES пос­то­ян­но, а ниж­нее от­кло­нение:

Для ва­лов от a до h ос­новное от­кло­нение es, а ниж­нее от­кло­нение:

для ва­лов от k до zc ос­новное от­кло­нение i, а вер­хнее от­кло­нение:

Ос­новные от­кло­нения ва­лов и от­вер­стий, обоз­на­чен­ных од­ной бук­вой, рав­ны по ве­личи­не, но про­тиво­полож­ны по зна­ку.

Для от­вер­стий с ос­новны­ми от­кло­нени­ями A—H:

Для от­вер­стий с ос­новны­ми от­кло­нени­ями J—ZC:

где ∆ рав­на раз­ности меж­ду до­пус­ком рас­смат­ри­ва­емо­го ква­лите­та ITn и до­пус­ком бли­жайше­го бо­лее точ­но­го ква­лите­та ITn−1:

Ука­зан­ное пра­вило оп­ре­деле­ния ос­новных от­кло­нений сфор­му­лиро­вано на ос­но­ве сле­ду­юще­го прин­ци­па: ос­новное от­кло­нение от­вер­стия дол­жно быть та­ким, что­бы две со­от­ветс­тву­ющие друг дру­гу по­сад­ки в сис­те­ме от­вер­стия и в сис­те­ме ва­ла, в ко­торых от­вер­стие дан­но­го ква­лите­та со­еди­ня­ет­ся с ва­лом бли­жайше­го бо­лее точ­но­го ква­лите­та, нап­ри­мер H7/p6 и P7/h6, обес­пе­чива­ли иден­тичные за­зоры и на­тяги.

Чис­ло­вые зна­чения ос­новных от­кло­нений раз­ме­ров при­веде­ны в табл. 3.6.

Таблица 3.6. Основные отклонения размеров, мкм

Таблица 3.6. Основные отклонения размеров, мкм (окончание)

Под­робнос­ти, ка­са­ющи­еся ос­новных от­кло­нений Js, J, K, M и N ( j, js, k, m, n), при­веде­ны в табл. 3.7 и 3.8. Чис­ло­вые зна­чения поп­равки ∆ — в табл. 3.9.

Таблица 3.7. Значения основных отклонений js, j, k, m и n для валов

Таблица 3.8. Значения основных отклонений JS, J, K, M и N для отверстий

Таблица 3.9. Значение поправки ∆, мкм

Ин­терва­лы но­минальных раз­ме­ров, мм

Ква­лите­ты

Зна­чения ос­новных от­кло­нений P—ZC до IT 7 вклю­чительно оп­ре­деля­ют­ся как зна­чения для ква­лите­тов, свы­ше IT 7, уве­личен­ные на ∆.

При­мер 3.5. Дан вал ⌀ Оп­ре­делим пре­дельные от­кло­нения для от­вер­стия ⌀130K 7.

Ре­шение. Оп­ре­деля­ем ве­личи­ну поп­равки ∆.

Для но­минально­го раз­ме­ра 130 мм:

IT 7 = 40 мкм; IT6 = 25 мкм;

Вер­хнее пре­дельное от­кло­нение от­вер­стия:

ES = -ei + ∆ = -3 + 15 = 12 мкм.

Ниж­нее пре­дельное от­кло­нение от­вер­стия:

Вы­бор клас­са до­пус­ка. В пер­вую оче­редь сле­ду­ет при­менять пред­почти­тельные клас­сы до­пус­ков (их обоз­на­чение зак­лю­чено в рам­ки) (рис. 3.15 и 3.16).

Рис. 3.15.Предпочтительные классы допусков отверстия Рис. 3.16.Предпочтительные классы допусков валов

Вы­бор по­садок. По­сад­ку наз­на­ча­ют, ори­ен­ти­ру­ясь на из­вес­тные со­еди­нения с ана­логич­ны­ми ус­ло­ви­ями ра­боты, или оп­ре­деля­ют по ре­зульта­там вы­чис­ле­ния до­пус­ти­мых за­зоров и(или) на­тягов, ис­хо­дя из фун­кци­ональных тре­бова­ний к соп­ря­га­емым де­талям и воз­можнос­ти их из­го­тов­ле­ния.

На фун­кци­они­рова­ние по­сад­ки ока­зыва­ют вли­яние не только раз­ме­ры соп­ря­га­емых де­талей и их до­пус­ки, но и дру­гие па­рамет­ры — от­кло­нения фор­мы, ори­ен­та­ции и мес­то­рас­по­ложе­ния, ше­рохо­ватость по­вер­хнос­ти, плот­ность ма­тери­ала, тер­ми­чес­кая об­ра­бот­ка и ма­тери­ал де­талей, об­ра­зу­ющих по­сад­ку.

В выб­ранной сис­те­ме по­садок ква­лите­ты и ос­новное от­кло­нение (по­ложе­ние ин­терва­ла до­пус­ка) от­вер­стия и ва­ла сле­ду­ет наз­на­чать та­ким об­ра­зом, что­бы обес­пе­чить ми­нимальный и мак­си­мальный за­зоры (или на­тяги), ко­торые на­илуч­шим об­ра­зом удов­летво­ря­ют тре­бу­емым ус­ло­ви­ям экс­плу­ата­ции.

Для пред­почти­тельно­го при­мене­ния из всей со­вокуп­ности воз­можных по­садок вы­деле­но не­большое их чис­ло. По­сад­ки пред­почти­тельно­го при­мене­ния в сис­те­ме от­вер­стия и в сис­те­ме ва­ла по­каза­ны на рис. 3.17 и 3.18 со­от­ветс­твен­но. По эко­номи­чес­ким со­об­ра­жени­ям, в пер­вую оче­редь, сле­ду­ет вы­бирать те из по­садок, обоз­на­чения ко­торых на этих ри­сун­ках зак­лю­чены в рам­ки.

Рис. 3.17.Предпочтительные посадки в системе отверстия Рис. 3.18.Предпочтительные посадки в системе вала


Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.


Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.


Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Читайте также: