Отклонение - алгебраическая разность между размером (предельным или действительным) и соответствующим номиналь­ным размером.

Для упрощения простановки размеров на чертежах вместо пре­дельных размеров проставляют предельные отклонения: верхнее от­клонение - алгебраическая разность между наибольшим предель­ным и номинальным размерами; нижнее отклонение - алгебраи­ческая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Верхнее отклонение обозначается ES (Ecart Superieur) для от­верстий и es - для валов; нижнее отклонение обозначается El (Ecart Interieur) для отверстий и ei - для валов.

Согласно определениям: для отверстий ES=D max -D; EI= D min -D; для валов es=d max –d; ei= d mln -d

Особенность отклонений заключается в том, что они всегда име­ют знак (+) или (-). В частном случае одно из отклонений может быть равно нулю, т.е. один из предельных размеров может совпадать с номинальным зна­чением.

Допуском размера называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями.

Допуск обозначается IT (International Tolerance) или T D - допуск отверстия и T d - допуск вала.

Согласно определению: допуск отверстия T D =D max -D min ; допуск вала Td=d max -d min . Допуск размера всегда положительная величина.

Допуск раз­мера выражает разброс действительных размеров в пределах от наибольшего до наименьшего предельных размеров, физически определяет величину официально разрешенной погрешности дей­ствительного размера элемента детали в процессе его изготовле­ния.

Поле допуска - это поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При одном и том же допуске для одного и того же номинального размера могут быть разные поля допусков.

Для графического изображения полей допусков, позволяющего понять соотношения номинального и предельных размеров, пре­дельных отклонений и допуска, введено понятие нулевой линии.

Нулевой линией называется линия, соответствующая номиналь­ному размеру, от которой откладываются предельные отклонения размеров при графическом изображении полей допусков. Положительные отклонения откладываются вверх, а отрицатель­ные - вниз от нее (рис. 1.4 и 1.5)

Рис. 1.5. Схема расположения полей допусков валов

Чем меньше допуск, тем точнее будет изготовлен элемент детали. Чем больше допуск, тем грубее элемент детали. Но в то же время, чем меньше допуск, тем труднее, сложнее и отсюда дороже изготовление элемента деталей; чем допуски больше, тем проще и дешевле изготовить элемент детали.

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.

Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помо­щью базовой длины.

Рассматриваемые микронеровности образуются в процессе ме­ханической обработки путем копирования формы режущих инст­рументов, пластической деформации поверхностного слоя дета­лей под воздействием обрабатывающего инструмента, трения его о деталь, вибраций и т.д.

Шероховатость поверхностей деталей оказывает существенное влияние на износостойкость, усталостную прочность, герметич­ность и другие эксплуатационные свойства.

Шероховатость поверхности в виде профилограммы на рис. 1.44.

Рис. 1.44. Профилограмма поверхности

Для от­деления шероховатости поверхности от других неровностей с от­носительно большими шагами (отклонения формы и волнисто­сти) ее рассматривают в пределах ограниченного участка, длина которого называется базовой длиной L. Базовая длина L нормируется в зависимости от параметров шероховатости в пределах ряда: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25, т.е. чем больше микронеровности, тем больше базовая длина.

Линия, на которой выделяется совокупность поверхностных неровностей, называется базовой линией. Базовая линия - это линия заданной геометрической формы, проведенная определенным образом относительно профиля и слу­жащая для оценки геометрических параметров поверхностных не­ровностей. Вид этой линии зависит от вида поверхности элемента детали. Таким образом, базовая линия поверхности элемента дета­ли имеет форму линии номинального профиля и расположена экви­дистантно этому профилю.

В качестве базовой линии при оценке поверхностных неровнос­тей используется средняя линия, которая является базой для от­счета отклонения профиля.

ПАРАМЕТРЫ ШЕРОХОВАТОСТИ.

1. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra - среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины:

где l - базовая длина;

n - число выбранных точек профиля на базовой длине;

у - расстояние между любой точкой профиля и средней линией (отклоне­ние профиля).

2. Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz - сумма средних абсо­лютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины:

или

где H imax , H imin определяются относительно средней линии;

h jmax , h imin - относительно произвольной прямой, параллельной средней линии и не пересекающей профиль.

3. Наибольшая высота неровностей профиля R max - расстояние между линией
выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.

4. Средний шаг неровностей профиля S m - среднее арифметическое значение
шага неровностей профиля в пределах базовой длины:

где S mi - шаг неровностей профиля, равный длине отрезка средней линии, за­ключенного между точками пересечения смежных выступов и впадин профи­ля со средней линией.

5. Средний шаг неровностей профиля по вершинам S - среднее арифметическое
значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины:

где S i - шаг неровностей профиля, равный длине отрезка средней линии, за­ключенного между проекциями на нее наивысших точек двух соседних мест­ных выступов профиля.

6. Относительная опорная длина профиля t p - отношение опорной длины профиля к базовой длине:

где h p - опорная длина профиля - сумма длин отрезков отсекаемых на за­данном уровне в материале профиля линией, эквидистантной средней ли­нии т в пределах базовой длины.

Из перечисленных параметров шероховатости наиболее часто применяют параметры Ra и Rz. Параметр Ra является пред­почтительным, так как его определяют по значительно большему числу точек профиля, чем Rz. Использование параметра Rz в каче­стве контрольного в значительной степени определяется способа­ми измерения рассматриваемых параметров. Значения Ra преиму­щественно измеряют с помощью приборов, снабженных датчика­ми с алмазной иглой. Определение Ra на грубых поверхностях свя­зано с опасностью поломки алмазной иглы, а на очень гладких - с низкой достоверностью результатов из-за того, что радиус конца иглы не может фиксировать очень малые неровности. Поэтому Rz рекомендуется использовать при значениях высоты неровнос­тей 320... 10 и 0,1 ...0,025 мкм, в остальных случаях - Ra.

При расчетах ответственных подвижных и прессовых соедине­ний необходимо учитывать параметр Rz, тогда как на чертежах в большинстве случаев заданы значения Ra. В этих случаях можно воспользоваться зависимостью

Где К=4 при R a =80…2,5 мкм; К=5 при Ra=1,25…0,02 мкм.

Таблица 1.3 Соответствие числовых значений Rа, Rz, Rmax числовым значениям базовой длины

Для трущихся поверхностей ответственных деталей назначают параметры Ra (или Rz), t p и задают направление неровностей, для поверхностей циклически нагруженных деталей - R max , S m (или S) и направление неровностей, для соединений с натягом - только Ra (Rz). Для неответственных деталей можно не указывать параметры шероховатости, в таком случае она не подлежит контролю.

Таблица 1.4 Типы направления неровностей шероховатости.

НА ЧЕРТЕЖАХ.

Обозначение шероховатости на чертежах устанавливает обо­значения шероховатости поверхностей и правила нанесения их на чертежах из­делий.

В обозначении шероховатости применяют три знака:

При обозначении шероховатости только по параметру применяют знак без полки.

Значения всех параметров шероховатости указывают после соответствующего символа, причем высотные параметры Ra, Rz, Rmax проставляются в микрометрах, шаговые параметры Sm, S - в мил­лиметрах, параметр формы t p - в процентах.

1. Знаки, указывающие требования к поверхностным неровно­стям - шероховатости, располагаются (рис. 1.46):

а) на линиях контура элементов детали,

б) на выносных линиях, при этом по возможности ближе к размерной линии,

в) на полках линий - выносок,

г) на размерных линиях или на их продолжениях при недостатке места, при этом разрешается разрывать выносную линию.

2. Знаки, указывающие требования к шероховатости и имеющие полку, дол­жны располагаться относительно основ­ной надписи чертежа (штампа), как
указано на рис. 1.47.

4. Если требования к поверхностным неровностям одинаковы для всех элемен­тов детали, то знак шероховатости на­носится один раз и помещают его в правом верхнем углу чертежа, а на поверхности элементов детали не наносят (рис. 1.48).

Это значит, что поверхности, на которых не указано требование к шерохова­тости, по данному черте­жу не обрабатываются вообще, т.е. эти поверх­ности будут иметь неров­ности, которые имеются у заготовки.

Знаки, которыми указываются требования к шероховатости и поме­щенные в правом верхнем углу чертежа, должны иметь размеры и толщину линий приблизительно в 1.5 раза больше, чем знаки, нанесенные непос­редственно на поверх­ности детали,

Рис. 1.50

6. Когда поверхность элемента детали имеет мало места для размеще­ния знака, допускается применять упрощенное обозначение к поверхно­стным неровностям (рис.1.) с разъяснением этого обозначения в технических требованиях на чертеже детали.

7. Когда поверхность детали представляет собой контур, например многогранную фигуру, и требования к поверх­ностным неровностям должны быть одинаковы, то знак шероховатости наносится один раз.

РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗЬБ.

Резьбовым соединением называется соединение двух деталей с помощью резьбы, т.е. элементов деталей, имеющих один или несколько равномерно расположенных винтовых выступов резьбы постоянного сечения, образованных на боковой поверхности цилиндра или конуса.

Контур сечения канавок и выступов в плоскости, проходящей через ось резьбы, общий для наружной и внутренней резьбы, называется профилем резьбы.

Классификация резьб.

Разнообразные условия использования резьбы привели к мно­гообразию их типов по конструктивным признакам и назначению.

· В зависимости от формы поверхности, на которой образуются резьбы:

Цилиндрические; - конические резьбы;

· По про­филю сечения (т.е. от вида фигуры в сечении) резьбы разделяют на:

Рис. 1.51.

Треугольные (Рис. 1.51 а)

Трапецеидаль­ные (рис.1.51 б)

Пилообразные (рис.1.51 в)

Круглые (рис.1.51 г)

Прямоугольные (рис.1.51 д)

·по числу заходов:

Однозаходные; - многозаходные

· по направлению витков:

Пра­вые; - левые;

· по единице измерения линейных величин

На мет­рические; - дюймовые.

· По назначению резьбы делят на резьбы общего назначения и специальные.

К общего назначения относят крепежные, кинематические, трубные и арматурные.

Крепежные резьбы применяют для разъемных неподвижных соединений деталей машин. Основное их назначение - обеспече­ние прочности соединений и сохранение плотности (нераскры­тия) стыка в процессе эксплуатации.

Кинематические резьбы применяют для подвижных соедине­ний в передачах типа винт-гайка (ходовые винты и винты суп­портов металлорежущих станков, винты измерительных приборов, винты прессов, домкратов и т.д.).

Трубные и арматурные резьбы , имеющие треугольный профиль, применяют для трубопроводов и арматуры с основным назначе­нием обеспечения герметичности соединений.

К резьбам специального назначения относятся такие, которые применяют только в определенных изделиях некоторых отраслей промышленности (например, резьба для цоколей и патронов элек­трических ламп, беззазорная резьба в ходовых винтах координатно-расточных станков и т.д.).

Общими требованиями являются полная взаимозаменяемость, т.е. обеспечение безусловной свинчиваемости деталей, образующих резьбовое соединение при их независимом изготовлении без под­гонки или подбора, и надежное выполнение предписанных эксплуа­тационных функций.

МЕТРИЧЕСКИХ РЕЗЬБ.

Основы этой системы допусков и посадок, включающие степе­ни точности, классы точности резьб, нормирование длин свинчи­вания, методики расчета допусков отдельных параметров резьбы, обозначение точности и посадок метрических резьб на чертежах, контроль метрических резьб и другие вопросы.

Степени точности и классы точности резьбы .

Метрическая резь­ба определяется пятью параметрами: средним, наружным и внут­ренним диаметрами, шагом и углом профиля резьбы.

Допуски назначаются только для двух параметров наружной резьбы (болта); среднего и наружного диаметров и для двух параметров внут­ренней резьбы (гайки); среднего и внутреннего диаметров. Для этих параметров для метрической резьбы установлены степени точнос­ти 3... 10 (табл. 1.5).

Таблица 1.5. Степени точности диаметров наружной и внутренней резьбы.

В соответствии со сложившейся практикой степени точности сгруппированы в 3 класса точности:

точный (3-5степень точности),

средний(5-7степень точности),

грубый . (7-9 степень точности),

По­нятие класса точности условное. При отнесении степеней точнос­ти к классу точности учитывают длину свинчивания, так как при изготовлении трудность обеспечения заданной точности резьбы зависит от имеющейся у нее длины свинчивания.

Установлены три группы длин свинчивания:

S - короткие (меньше нормальных),

N - нормальные (длины свинчивания от 2,24Pd 0,2 мм до 6,7Pd 0,2 мм),

L -длинные (больше нормальных).

КОЛЕС И ПЕРЕДАЧ.

Каждая из групп по эксплуатационному назначению характеризуется своим ос­новным показателем точности. Так, для отсчетиых передач основным точност­ным требованием является кинематическая точность; для высокоскоростных - плавность работы; для тяжелонагруженных тихоходных - полнота контактных зубьев; для реверсивных (особенно отсчетных) - ограничение величины и коле­бания бокового зазора.

С учетом условий эксплуатации в стандартах на допуски для зубчатых и червяч­ных передач установлены нормы точности:

- Кинематической точности,

- плавности работы;

- контакта зубьев;

- бокового зазора.

По точности изготовления все зубчатые колеса и передачи разделены на 12 сте­пеней.

Плавность работы передачи

Эта характеристика передачи определяется параметрами, погрешности которых многократно (циклически) проявляются за оборот зубчатого колеса.

Циклический характер погрешностей, нарушающих плавность работы передачи, и возможность гармонического анализа дали основание определять и нормиро­вать эти погрешности по спектру кинематической погрешности.

Под циклической погрешностью передачи f zkor (рис. 1.72,а) и зубчатого колеса f zkr (рис. 1.72,б) понимают удвоенную амплитуду гармонической составляющей ки­нематической погрешности соответственно передачи или колеса. Для ограниче­ния циклической погрешности установлены допуски:

□ f zok - на циклическую погрешность передачи;

□ f zk - на циклическую погрешность зубчатого колеса.

Рис. 1.73

Для ограничения циклической погрешности с частотой повторения, равной час­тоте входа зубьев в зацепление f zzor и f zzr установлены допуски на циклическую погрешность зубцовой частоты в передаче f zzo и f zz . Эти допуски зависят от часто­ты циклической погрешности (равной числу зубьев колес z), степени точности, коэффициента осевого перекрытия ε β и модуля т.

Организация серийного выпуска изделий потребовала сокращения вложенного в них овеществленного труда. Добиться снижения себестоимости изделий можно было за счет упрощения конструкции (в первую очередь отказа от излишеств – дорогих материалов, трудоемких украшений, нетехнологичных деталей и сборочных единиц) и изменения технологии (обеспечения разделения труда и кооперации производства).

Разделение труда в предельной форме можно представить, как членение технологического процесса изготовления изделия на операции – простейшие действия, каждое из которых выполняется одним работником (оператором). Научиться выполнению такой операции можно в течение нескольких минут, а достаточные навыки работы приобрести за 2...3 рабочие смены. Выигрыш от такой организации труда – высокая производительность при минимальных требованиях к квалификации работника.

Для обеспечения определенного уровня качества серийно выпускаемых изделий необходимо, чтобы все обработанные детали одного назначения (номенклатуры, типоразмера) были практически одинаковыми. Различия между деталями должны быть столь незначительны, чтобы любая из них собиралась с ответными, а собранные вместе они составляли изделие, неотличимое в работе от других. Детали, и более сложные изделия, если они отвечают поставленным требованиям, называются взаимозаменяемыми.

В бытовом смысле взаимозаменяемость можно рассматривать как одинаковость изделий, но поскольку абсолютно одинаковых изделий не существует, очевидно, что при изготовлении следует всего лишь не допустить таких различий, которые выходят за оговоренные нормы. Эти нормы фиксируют в документации (конструкторская документация, технические описания, паспорта и др.). Для придания наиболее часто употребляемым нормам официального статуса широко используется стандартизация. Стандартизуют сложные изделия и процессы, их составные части, вплоть до элементарных. Всем известны не только стандартные дома и машины, но и стандартное напряжение электрической сети, стандартные размеры магнитной ленты, магнитных и оптических дисков, скорости записи и воспроизведения информации.

Для получения стандартных изделий заданного уровня качества приходится организовывать разветвленную нормативную базу. Стандартизация является нормативной базой взаимозаменяемости серийно выпускаемых изделий и многократно воспроизводимых процессов.

В технике взаимозаменяемость изделий подразумевает возможность равноценной (с точки зрения оговоренных условий) замены одного другим в процессе изготовления или ремонта. Чем более подробно и жестко нормированы параметры изделий, тем проще реализуется замена, но тем сложнее обеспечить взаимозаменяемость.

Взаимозаменяемость изделий и их составных частей (узлов, деталей, элементов) следует рассматривать как единственную возможность обеспечения экономичного серийного и массового производства изделий заданного уровня качества. Одинаковый (колеблющийся в пределах пренебрежимых для потребителя различий) уровень качества конечных изделий конкретного производства обеспечивается выполнением определенного набора требований. Требования предъявляются ко всем элементам деталей и сопряжений, которые обеспечивают нормальную работу изделия. Обеспечение взаимозаменяемости, а значит и заданного уровня качества изделий подразумевает:

Установление комплекса требований ко всем параметрам, оказывающим влияние на взаимозаменяемость и качество изделий (нормирование номинальных значений и точности параметров);

Соблюдение при изготовлении установленных норм, единых для одинаковых объектов, и эффективный контроль нормируемых параметров.

При этом пробелы при назначении норм или неправильный, нечетко определенный выбор их границ могут привести к нарушению взаимозаменяемости изготавливаемых изделий, следовательно, к несоблюдению заданного уровня качества изделий. Неправильный или неполный набор при нормировании номенклатуры параметров или их предельных значений приведет к нарушению взаимозаменяемости (вплоть до издевательства над заказчиком: ...за время пути собака могла подрасти), при котором изготовитель формально не может быть обвинен в несоблюдении норм.

Итак, высшим достижением нормирования параметров изделия будет обеспечение полной взаимозаменяемости однотипных изделий в любой изготавливаемой партии. Полная взаимозаменяемость подразумевает взаимозаменяемость изделий по всем нормируемым параметрам. Параметры и свойства, не имеющие принципиального значения для функционирования изделий, не нормируются. Например, домохозяйку мало интересуют размеры частиц сахара-песка, который продается на вес, в то время как для макаронных изделий форма и размеры могут быть достаточно значимыми свойствами, поскольку лапша и вермишель развариваются неодинаково. Взаимозаменяемость (полная взаимозаменяемость) подразумевает соблюдение в процессе изготовления изделия всех его нормируемых параметров в заданных пределах. В число нормируемых параметров изделий могут входить:

Геометрические (размеры, форма, расположение и шероховатость поверхностей);

Физико-механические (твердость, масса, отражательная способность и т.д.);

Экономические (себестоимость, лимитная цена, производительность и др.);

Прочие (эргономические, эстетические, экологические и др.).

Можно отказаться от взаимозаменяемости еще в процессе проектирования, заложив в конструкцию компенсатор, который обеспечивает изменение в определенных пределах (регулирование) нормируемого параметра. Всем известны регулируемые опоры (ножки) приборов и мебели, которые позволяют компенсировать не только неточности изготовления самих изделий, но и несовершенство базовых поверхностей (стола, пола).

Функциональная взаимозаменяемость – аналог полной взаимозаменяемости, которая понимается не в буквальном смысле (одинаковость параметров), а ограничивается необходимым и достаточным набором требований к работе (выполнению функций) изделия. Например, функционально взаимозаменяемыми могут оказаться карандаш, шариковая или перьевая ручка, кусок мела, пишущая машинка, компьютер если необходимо записать краткое сообщение (перечень составлен без учета экономических затрат и квалификации). Наложение экономических ограничений может резко укоротить такой список. Особенностью, которую подчеркивает термин функциональная взаимозаменяемость, является приоритет выполняемых изделием функций (карандашом, мелом, ручкой...пишут) при возможных существенных технических отличиях используемых объектов. Функционально взаимозаменяемыми при определенной постановке задачи (своевременная явка на работу) могут быть признаны такие транспортные средства, как трамвай, троллейбус, автобус, такси, велосипед или собственные ноги.

Функционально взаимозаменяемыми по содержанию зафиксированной информации для владельца компьютера могут быть файлы, записанные на жестком диске, гибких дисках, компакт-дисках (при наличии соответствующих дисководов), а также твердая копия соответствующего файла, хотя параметрические отличия между носителями информации весьма существенны. В частности, распечаткой можно воспользоваться и тогда, когда компьютер перестал работать из-за временного отсутствия электроэнергии, технической неисправности, завирусованности.

Из рассмотренных примеров вытекают две акцентированных особенности функциональной взаимозаменяемости: нацеленность на результат при практически безразличном отношении к процессу (целеобеспечивающая взаимозаменяемость), либо гарантирующая результат за счет воспроизведения функций (процессуальная взаимозаменяемость). В частности, нам бывает безразлично, откуда и как получить необходимую текстовую информацию, если обеспечена ее полнота и доступность. С другой стороны, если эта информация подлежит редактированию или другому видоизменению (частичному заимствованию, объединению с дополнительной информацией и т.д.), для нас становится весьма важными свойствами не только форма ее представления (распечатка или электронная копия на дискете), но и система ее кодирования. Электронная копия текста становится бесполезной, если у нас в компьютере нет соответствующей среды (так называемый текстовый процессор, версия которого совместима с использованной). В данном случае речь идет о процессуальной взаимозаменяемости, поскольку принципиально описанные операции можно реализовать с помощью машинописи, но без компьютера здесь происходит скатывание к неполной взаимозаменяемости из-за затруднений в использовании шрифтов, математических знаков и прочих символов. Нарисованную картину можно продолжить до возврата к индивидуальному переписыванию текстов гусиными перьями.

Детали для изделий машиностроения (в отличие от ряда радиоэлектронных, оптических и др.) держат первый экзамен на взаимозаменяемость в процессе сборки. Неточно изготовленные детали могут не собраться друг с другом или сломаться при попытке собрать их силой, поэтому для механических деталей и узлов в первую очередь рассматривается такой аспект как геометрическая взаимозаменяемость.

Используемые для нормирования массивы значений геометрических параметров, как правило, оформлены в виде стандартов. Например, можно воспользоваться стандартами параметров макрогеометрии поверхностей (размеры, форма, расположение) и микрогеометрии (шероховатость). Стандарты пригодны для нормирования геометрических параметров любых типовых деталей и поверхностей в весьма широком диапазоне.

Годность изделия по данному параметру Q оценивают сравнением действительного значения параметра Qдств с его предельными допускаемыми значениями. Определение годности называется контролем параметра, и если при этом используются средства измерений, то контроль называют измерительным. Измерительный контроль обычно осуществляется в два этапа:

Определение действительного значения параметра;

Сравнение действительного значения параметра с нормированными значениями и определение годности объекта по контролируемому параметру.

Чтобы получить действительное значение контролируемого параметра заданного физической величиной, необходимо сравнить его реальное значение с единицей соответствующей физической величины – в этом и заключается суть любого измерения. Единицы физических величин стандартизованы, они воспроизводятся с помощью стандартных эталонов, а от них передаются стандартным и нестандартизованным рабочим средствам измерений.

2.1. Основные понятия о точности и видах точности в машиностроении. Причины появления погрешностей геометрических параметров элементов деталей. Цели нормирования требований к точности в машиностроении. Взаимозаменяемость, ее виды. Виды документов по нормированию точности.

2.2. Основные понятия о размерах, отклонениях и посадках. Основные термины. Графическое изображение размеров и отклонений. Основные понятия о посадках. Понятие о посадках в системе отверстия и в системе вала. Система допусков и посадок для гладких элементов деталей. Общие понятия о системах допусков и посадок. Основные признаки системы допусков и посадок. Единицы допуска. Ряды точности (ряды допусков). Поля допусков отверстий и валов.

2.3. Посадки в системе отверстия и в системе вала. Рекомендации по выбору допусков и посадок. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками. Правила указания точности размеров с односторонним отклонением вместо двухстороннего (исполнительные или технологические размеры). Интерпретация нормируемых предельных размеров.

2.4. Обеспечение точности размерных цепей. Основные понятия о размерных цепях. Виды размерных цепей. Задачи, решаемые при обеспечении точности размерных цепей. Расчет точности размерных цепей при обеспечении полной взаимозаменяемости (расчет на максимум-минимум). Обеспечение точности размерных цепей при неполной взаимозаменяемости.

2.5. Нормирование точности угловых размеров. Система единиц на угловые размеры. Нормирование требований к точности угловых размеров: основные понятия; способы выражения допуска угла; ряды точности для угловых размеров; нормирование точности конических поверхностей. Конические соединения.

2.6. Нормирование точности формы и расположения поверхностей элементов деталей. Отклонения и допуски формы поверхностей. Отклонения и допуски расположения поверхностей. Суммарные отклонения и допуски формы и расположения поверхностей. Система допусков формы и расположения поверхностей. Независимые и зависимые допуски. Стандартизация обозначений допусков формы и расположения поверхностей. Выбор допусков формы и расположения поверхностей.

2.7. Нормирование шероховатости и волнистости поверхности. Основные понятия и определения. Параметры для нормирования значений поверхностных неровностей. Выбор нормируемых параметров. Направление поверхностных неровностей. Обозначения требований к поверхностным неровнос­тям. Знаки, указывающие возможные виды обработки. Указание числовых значений параметров шероховатости. Указание значений базовой длины. Правила нанесения на чертежах требований к шероховатости поверхности.

2.8. Нормирование точности метрической резьбы. Резьбовые соединения, используемые в машиностроении. Номинальный профиль метрической резьбы и ее основные параметры. Нормируемые параметры метрической резьбы для посадок с зазором. Понятие о приведенном среднем диаметре резьбы. Поля допусков для нормирования точности элементов метрической резьбы. Соединения (посадки) резьбовых элементов деталей.

2.9. Нормирование точности цилиндрических зубчатых колес и передач. Принцип нормирования точности зубчатых колес и передач. Ряды точности (допуски) для зубчатых колес и передач по параметрам зацеп­ления. Ряды точности по параметрам бокового зазора.

Нормируемые параметры (показатели), характеризующие: кинематическую точность зубчатых колес и передач; плавность работы; полноту контакта зубьев; боковой зазор.

2.10. Нормирование точности шпоночных и шлицевых соединений. Соединение призматическими шпонками. Соединение сегментными шпонками. Соединение клиновыми шпонками. Шпоночные соединения с помощью низких клиновых шпонок с головкой и без головки. Нормирование точности шлицевых соединений. Прямобочные шлицевые соединения. Эвольвентные шлицевые соединения.

2.11. Нормирование точности подшипников качения. Основные положения. Ряды точности подшипников качения. Условные обозначения подшипников качения. Посадки подшипников качения. Поля допусков колец подшипников качения. Поля допусков для размеров посадочных поверхностей валов и отверстий кор­пусов под подшипники качения. Посадки подшипников качения на валы и в отверстия корпусов. Технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов под подшипники качения. Выбор посадок для колец подшипников.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-03-31

Допуски и посадки гладких цилиндрических сопряжений и калибры для контроля их соединений. Выбор посадок подшипника качения. Понятие шероховатости, отклонения формы и расположения поверхностей. Прямобочное и эвольвентное шлицевое и шпоночное соединение.

Содержание

• 1 . Гладкие сопряжения и калибры
• 1.1 Расчет допусков и посадок гладких цилиндрических сопряжений
• 1.2 Калибры для контороля гладких цилиндрических соединений
• 2. Расчет и выбор посадок подшипника качения
• 3. Шероховатость, отклонение формы и расположения поверхностей
• 4. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений
• 4.1 Шпоночное соединение
• 4.2 Прямобочное шлицевое соединение
• 4.3 Эвольвентное шлицевое соединение
• Литература
• 1. Гладкие сопряжения и калибры
• 1.Задана посадка 56H6/k5.
• Посадка с переходная.
• Предельные отклонения отверстия 56H6: верхнее ES=+19мкм; нижнее EI=0.
• Предельные отклонения вала 56k5: верхнее es=14 мкм; нижнее ei=+1 мкм.
• Dmax = D + ES = 56 + 0,019 = 56,019 мм;
• Dmin = D + EI = 56 + 0 = 56 мм;
• dmax = d + es = 56 +0.014 = 56,014 мм;
• dmin = d + ei = 56 + 0.001 = 56,001 мм;
• TD = IT6 = 19 мкм;
• Td = IT5 = 13 мкм;
• Smax = ES - ei = 19- 1 = 18 мкм;
• Smin = EI - es = 0 - 14 = -14 мкм;
• TS = Smax - Smin = 18 + 14 = 32 мкм.
• Проверка: TS = Td+TD 32= 19 + 13
• 2.Задана посадка 70S6/h7.
• Посадка с зазором.
• Предельные отклонения отверстия 70S6: верхнее ES=-59мкм; нижнее EI=-78.
• Предельные отклонения вала 70h7: верхнее es=0 мкм; нижнее ei=-30 мкм.
• Предельные размеры отверстия и вала:
• Dmax = D + ES = 70 + (-0.059) = 69.941 мм;
• Dmin = D + EI = 70 + (-78) = 69.922 мм;
• dmax = d + es = 70 + 0 = 70 мм;
• dmin = d + ei = 70 + (0.030) = 69.970 мм;
• Допуски размеров отверстия и вала:
• TD = IT6 = 19 мкм;
• Td = IT7 = 30 мкм;
• Параметры посадки (с зазором).
• Nmax = dmax - Dmin = = -0,078 мм;
• Nmin = dmin - Dmax = = -0,029 мм;
• TN = Nmax - Nmin = -0,0678 + 0,029 = -0,049 мм.
• Проверка: TN = Td+TD 0,049 = 0,019 + 0,030
• 3.Задана посадка 105F7/h7.
• Посадка c зазором.
• Предельные отклонения отверстия 53H7: верхнее ES=+30мкм; нижнее EI=0.
• Предельные отклонения вала 53k5: верхнее es=+15 мкм; нижнее ei=+2 мкм.
• Предельные размеры отверстия и вала:
• Dmax = D + ES = 53 + 0,030 = 53,030 мм;
• Dmin = D + EI = 53 + 0 = 53 мм;
• dmax = d + es = 53 + 0,015 = 53,015 мм;
• dmin = d + ei = 53 + 0,002 = 53,002 мм;
• Допуски размеров отверстия и вала:
• TD = IT7 = 30 мкм;
• Td = IT5 = 13 мкм;
• Параметры посадки (переходная).
• Smax = Dmax - dmin = 53,030 - 53,002 = 0,028 мм;
• Nmax = dmax - Dmin = 53,015 - 53 = 0,015 мм;
• Smin = -Nmax = -0,015 мм;
• Nmin = -Smax = -0,028 мм;
• TS(N) = Smax + Nmax = 0,028 - 0,015 = 0,043 мм.
• Проверка: TS(N) = Td+TD 0,043 = 0,013 + 0,030
• 4.Задана посадка 21H8/h7.
• Посадка с зазором.
• Предельные отклонения отверстия 21H8: верхнее ES=+33мкм; нижнее EI=0.
• Предельные отклонения вала 21h7: верхнее es=0 мкм; нижнее ei=-21 мкм.
• Предельные размеры отверстия и вала:
• Dmax = D + ES = 21 + 0,033 = 21,033 мм;
• Dmin = D + EI = 21 + 0 = 21 мм;
• dmax = d + es = 21 + 0 = 21 мм;
• dmin = d + ei = 21 + (-0,021) = 20,979 мм;
• Допуски размеров отверстия и вала:
• TD = IT8 = 33 мкм;
• Td = IT7 = 21 мкм;
• Параметры посадки (c зазором).
• Smax = Dmax - dmin = 21,033 - 20,979 = 0,054 мм;
• Smin = Dmin - dmax = 21 - 21 = 0;
• TS = Smax - Smin = 0,054 - 0 = 0,054 мм.
• Проверка: TS = Td+TD 0,054 = 0,021 + 0,033
• Полученные данные для всех посадок заносим в таблицу 1.1.
• Таблица 1.1 Типы и параметры посадок

Обозначение Посадки	Предельные размеры	Предельные размеры	Тип посадки	Допуск посадки
	Отверстия
									переходная

Рисунок 1.1 - Схема посадки №1 с зазоромРисунок 1.2 - Схема посадки №2 с натягомРисунок 1.4 - Схема посадки №4 с зазорома)б)Рисунок 1.5 - Эскизы сопрягаемых деталей: а) отверстия; б) валы;1.2 Калибры для контроля гладких цилиндрических соединенийРазработаем предельные калибры для контроля сопряжения 34H7/s7. Устанавливаем допуски на изготовление предельных калибров по таблице 3 и 4.Исходные данные:Для отверстия 34H7: Н=4 мкм; Z=3,5 мкм; б=0.Для вала: 34s7: H 1 =4 мкм, Z1=3,5 мкм, H p =1,5 мкм, б 1 =0, Y1=3 мкм.

Исполнительный размер проходной стороны калибра-пробки:

Прmax= Dmin+Z+=34+0,0035+0,004/2=34,0055 мм;

размер на чертеже 34,0055 -0,004 мм.

Исполнительный размер непроходной стороны калибра-пробки:

Неmax= Dmax- б +=34,025-0+0,004/2=34,027 мм;

размер на чертеже 34,027 -0,004 мм.

Исполнительный размер проходной стороны калибра-скобы:

Прmin= dmax-Z 1 - =34,068-0,0035-0,004/2=34,0625 мм;

размер на чертеже 34,0625 +0,004 мм.

Исполнительный размер непроходной стороны калибра-скобы:

Неmin= dmin+ б 1 - =34,043+0-0,004/2=34,041 мм;

размер на чертеже 34,041 +0,004 мм.

Исполнительный размер контрольного калибра:

К-Иmax= dmax+ Y 1 - б 1 +=34,068+0,003-0+0,0015/2=34,07025 мм;

размер на чертеже 34,0702 -0,0015 мм.

Исполнительный размер проходного контрольного калибра:

К-Прmax= dmax-Z 1 +=34,068-0,0035+0,0015/2=34,06525 мм;

размер на чертеже 34,0652 -0,0015 мм.

Исполнительный размер непроходного контрольного калибра:

К-Неmax= dmin+ б 1 +=34,043+0+0,0015/2+0=34,04375 мм;

размер на чертеже 34,0437 -0,0015 мм.

Шероховатость рабочих поверхностей калибров:

R a ? 0,012T разм (H 1 ,H), H 1 =H=4 мкм;

R a = 0,012?4 = 0,048 мкм;

Принимаем R a из стандартного ряда

Для обоих калибров: R a =0,05 мкм.

Рисунок 1.6 Схемы полей допусков предельных калибров

2. Расчет и выбор посадок подшипников качения

Исходные данные:

подшипник 409;

класс точности 0;

радиальная сила F=4000 H;

вращающимся является внутреннее кольцо.

1. Параметры подшипника 409: d=45 мм; D=120 мм; B=29 мм; r=3,0 мм.

В рассматриваемом узле вращающимся кольцом является внутреннее кольцо подшипника, поэтому его посадку на вал производим с натягом, а наружное кольцо устанавливаем в корпус с зазором.

2. Определение минимального потребного натяга для внутреннего кольца подшипника:

где коэффициент k=2 для тяжёлой серии подшипника.

3. Определение максимального допустимого натяга внутреннего кольца подшипника:

По таблице 9 определяем предельные отклонения размеров:

для отверстия: ES=0; EI=-12 мкм;

для вала: es=+25 мкм; ei=+9 мкм;

5. Определение минимального и максимального натяга в соединении:

Tак как >(9 мкм > 4,522 мкм), а >(37 мкм < 205,2 мкм), можно заключить, что посадка внутреннего кольца подшипника выполнена правильно.

6. Выбираем посадку для наружного кольца подшипника из рекомендованных: 120H7/l0. Предельные отклонения:

для отверстия:

для вала:

Для выбранной посадки максимальный зазор:

S max =ES-ei=35-(-15)=50 мкм.

Для выбранной посадки минимальный зазор:

Smin=EI-es=0-0=0 мкм.

7. Строим схему полей допусков выбранных посадок для колец подшипника качения:

8. Эскиз сборочного узла

Рисунок 2.2 Сборочный узел

3. Шероховатость, отклонения формы и расположения поверхностей

Исходные данные:

1. 45k6; Td=16 мкм;

2. 50n7; Td=25 мкм;

3. 45k6; Td=16 мкм;

4. 25r7; Td=21 мкм;

5. 53 -0,3 ; Td=300 мкм;

6. 55 -0,3 ; Td=300 мкм;

7. 18h6; Td=11 мкм;

8. 9h15; Td=580 мкм;

9. 14N9; Td=43 мкм;

3.1 Шероховатости отмеченных поверхностей находим сообразно назначению этих поверхностей и допуску их размера

3.1.1 Определим шероховатость для посадочных мест подшипников качения

Поверхность 45k6: Td=16 мкм;

принимаем R a =0,63 мкм из стандартного ряда.

Поверхность 45k6: Td=16 мкм

Аналогично предыдущей поверхности R a =0,63 мкм.

3.1.2 Шероховатость для ответственных поверхностей, образующих с сопрягаемыми поверхностями других деталей определённые посадки

В общем случае выделенные поверхности можно считать поверхностями нормальной геометрической точности, для которых параметр шероховатости T .

Поверхность 50n7: Td=25 мкм;

принимаем R a =1,25 мкм из стандартного ряда.

Поверхность 25r7: Td=21 мкм;

принимаем R a =1,00 мкм из стандартного ряда.

Поверхность 18h6: Td=11 мкм;

принимаем R a =0,32 мкм из стандартного ряда.

3.1.3 Определение шероховатости поверхностей, к которым не предъявляются высокие требования

Поверхность 53 -0,3: Td=300 мкм;

Поверхность 55 -0,3: Td=300 мкм;

принимаем R a =12,5 мкм из стандартного ряда.

Поверхность 9h15: Td=580 мкм;

принимаем R a =25 мкм из стандартного ряда.

Шероховатость поверхностей шпоночного паза принимается в пределах R a =3,6…12,5 мкм, причём большие значения соответствуют дну паза.

3.2 Допуски на отклонение формы и расположения поверхностей также определим приближённым методом

3.2.1 Расчёт допусков на отклонение от круглости и цилиндричности поверхностей

Поверхность 45k6: Td=16 мкм;

T мкм, принимаем T =4 мкм из стандартного ряда.

T мкм, принимаем T =4 мкм.

Поверхность 50n7: Td=25 мкм;

T мкм, принимаем T =6 мкм.

Поверхность 25r7: Td=21 мкм;

T мкм, принимаем T =6 мкм.

3.2.2 Допуск на радиальное биение поверхности относительно поверхности АБ

Поверхность 50n7:

T мм, принимаем T =0,02 мм;

Поверхность 25r7:

T мм, принимаем T =0,02 мм;

3.2.3 Допуск на отклонение от перпендикулярности торца поверхности 50 -0,3 для фиксации подшипника зависит от допуска размера на ширину подшипника

T мкм, принимаем T =6 мкм.

Допуск на отклонение от перпендикулярности поверхности 9h15:

T мкм, принимаем T =120 мкм.

3.2.4 Допуск на отклонение от симметричности расположения шпоночного паза

T мкм, принимаем T =120 мкм,

3.2.5 Допуск на отклонение от параллельности шпоночного паза

T // мкм, принимаем T // =120 мкм.

где T B - при определении допуска перпендикулярности является допуском на ширину подшипника; при определении допуска отклонения от симметричности боковых сторон шпоночного паза является допуском на ширину паза вала.

Чертим эскиз вала

4. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений.

4.1 Шпоночные соединения.

Исходные данные: d=35 мм, тип соединения 3 (плотное соединение).

По ГОСТ 23360-78 выбираем основные размеры соединения:

b=10 мм, h=8 мм;

Глубина паза вала и втулки соответственно: t 1 =5 мм, t 2 =3,3 мм;

Вид исполнения 1;

Длина шпонки l=50 мм;

Условное обозначение шпонки: Шпонка 1-10 h 8 h 50 ГОСТ 23360-78.

Условия применения - плотное характеризуемое вероятностью получения примерно одинаковых небольших натягов в соединении шпонок с обоими пазами; сборка осуществляется напрессовкой, применяется при редких разборках и реверсивных нагрузках.

Для заданного типа соединения назначаем поля допусков для деталей шпоночного соединения:

поле допуска вала s6,

поле допуска отверстия H7,

поле допуска ширины шпонки b - h9,

поле допуска высоты шпонки h - h11,

поле допуска длины шпонки l - h14,

поле допуска ширины паза на валу и во втулке - P9,

Определяем предельные отклонения пользуясь стандартом на гладкие соединения:

диаметр вала 35

диаметр втулки 35

ширина шпонки 10

высота шпонки 8

длина шпонки 50

ширина паза на валу 10

ширина паза во втулке 10

глубина паза вала

* глубина паза втулки

Строим схемы расположения полей допусков (рисунок 4.1).

4.2 Прямобочное шлицевое соединение

Исходные данные: b-6 h 28H11/ ? 26,7 h 32H12/a11 h7F8/js7 ГОСТ 1139-80

Прямобочное шлицевое соединение: центрирование по боковым поверхностям зубьев b;

поле допуска центрирующего диаметра D=32 мм

H12 - втулки,

число прямобочных шлицов 6;

внутренний диаметр соединения d=28 мм;

ширина шлица b=7 мм,

поле допуска ширины шлица втулки F8,

поле допуска ширины шлица вала js7.

Центрирование по b применяется, когда не требуется особой точности соосности, при передаче значительных моментов, в случаях, когда недопустимы большие зазоры между боковыми поверхностями вала и втулки; наиболее простой и экономичный способ.

По ГОСТ 1139-80 назначаем поля допусков втулки и вала по нецентрирующему диаметру:

втулки H11,

предельное отклонение вала по нецентрирующему диаметру d не менее 26,7 мм.

Величины предельных отклонений диаметров и ширины прямобочного шлица:

Для втулки b-6 h 28H11 h 32H12 h7F8 ГОСТ 1139-80

центрирующий диаметр;

нецентрирующий диаметр;

ширина паза;

Для вала b-6 h ? 26,7 h 32a11 h7js7 ГОСТ 1139-80

центрирующий диаметр;

нецентрирующий диаметр мм;

ширина паза;

Строим схемы расположения полей допусков (рисунок 4.2).

4.3 Эвольвентные шлицевые соединения

Исходные данные: 48 h H7/h6 h 2 ГОСТ 6033-80

Номинальный диаметр D=48 мм,

Модуль m=2 мм,

вид центрирования по наружному диаметру,

поле допуска наружного диаметра втулки D f - H7,

поле допуска наружного диаметра вала d a - h6.

Центрирование по наружному диаметру D наиболее технологично, так как в этом случае в качестве окончательной операции отверстия выполняют протягивание, а при обработке вала - шлифование. Такое центрирование применяется в деталях с незакалённым отверстием.

Определяем по ГОСТ 6033-80 недостающие параметры эвольвентного соединения:

Число зубьев Z=22;

Делительный диаметр:

Диаметр впадин шлицевого вала

Диаметр внутренней втулки

Назначаем поле допуска ширины впадины втулки e - 9H, поле допуска толщины зуба вала S - 9d: посадка 9H/9d.

Поле допуска втулки и вала по нецентрируемому диаметру при плоской форме дна впадины: для втулки D a - H11, для вала d f - h16, посадка H11/h16.

Величины предельных отклонений диаметров, предельные отклонения по боковым сторонам зубьев:

Для втулки 48 h H7 h 2 ГОСТ 6033-80:

центрирующий диаметр;

ширина впадины

e - 9H: ES=+71мкм;

EJ e =+26 мкм;

Для вала 48 h h6 h 2 ГОСТ 6033-80:

центрирующий диаметр;

толщина зуба

S - 9d: es=-44 мкм;

es e =-70 мкм;

Строим схемы расположения полей допусков (рисунок 4.3).

Литература

1. Марков Н.Н., Осипов В.В., Шабалина М.Б. Нормирование точности в машиностроении: Учеб. для машиностроит. спец. вузов. / Под ред. Ю.М. Соломенцева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк.; Издательский центр "Академия", 2001. - 335 с.: ил.

2. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов / А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 352 с.: ил.

3. В.И. Анурьев "Справочник конструктора-машиностроителя": в 3 т. -8е изд.: -М.: Машиностроение, 2001г.

	Чтобы скачать работу бесплатно нужно вступить в нашу группу ВКонтакте . Просто кликните по кнопке ниже. Кстати, в нашей группе мы бесплатно помогаем с написанием учебных работ. Через несколько секунд после проверки подписки появится ссылка на продолжение загрузки работы.
	Бесплатная оценка
	Повысить оригинальность данной работы. Обход Антиплагиата.
	РЕФ-Мастер - уникальная программа для самостоятельного написания рефератов, курсовых, контрольных и дипломных работ. При помощи РЕФ-Мастера можно легко и быстро сделать оригинальный реферат, контрольную или курсовую на базе готовой работы - Нормирование точности в машиностроении. Основные инструменты, используемые профессиональными рефератными агентствами, теперь в распоряжении пользователей реф.рф абсолютно бесплатно!
	Как правильно написать введение? Секреты идеального введения курсовой работы (а также реферата и диплома) от профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как правильно сформулировать актуальность темы работы, определить цели и задачи, указать предмет, объект и методы исследования, а также теоретическую, нормативно-правовую и практическую базу Вашей работы.

«Нормирование точности в машиностроении»

На курсовую работу по дисциплине «Нормирование точности в машиностроении».

Исходные данные для варианта № 23.

• 1. Рассчитать параметры и графически изобразить посадки гладких соединений.
• 2. Подобрать посадки подшипников по наружному и внутреннему кольцам.
• 3. Выполнить эскиз резьбового соединения и дать расшифровку условного обозначения резьбы.
• 4. Выполнить эскизы прямобочного шлицевого соединения и пронормировать по точности для трех методов центрирования.
• 5. На рабочем чертеже детали указать допуски линейных размеров, необходимые отклонения формы и расположения. Назначить шероховатость поверхностей. Расшифровать обозначения.

Расчет посадок гладких соединений

Качество изделий машиностроения зависит от геометрической точности деталей, входящих в них. Точность есть понятие совокупное, и может быть оценена точностью размеров элементов детали, точностью формы поверхностей и их взаимным расположением, волнистостью и шероховатостью. Нормирование точности размеров осуществляется стандартами Единой системы допусков и посадок (ЕСДП) через систему ГОСТов (Государственных стандартов). Различают размеры: номинальный - размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений, назначается из числа стандартных по ГОСТ 6636 «Нормальные линейные размеры», предельные (наибольший и наименьший) - два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться действительный размер годной детали; действительный - размер, установленный измерением с допускаемой погрешностью.

Принятые обозначения:

· - номинальный размер отверстия (вала);

· , - размер отверстия (вала), наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), действительный;

· - верхнее отклонение отверстия (вала); - нижнее отклонение отверстия (вала);

· - зазор, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно;

· - натяг, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно.

При обработке каждая деталь приобретает свой действительный размер и может быть оценена как годная, если он находится в интервале предельных размеров, или забракована, если действительный размер вышел за эти границы.

Условие годности деталей может быть выражено следующем неравенством:

Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется допуском размера . Допуск всегда положительная величина.

Для отверстия;

Для вала.

Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем меньше допустимое колебание действительных размеров, тем выше точность детали и, как следствие, увеличивается трудоемкость обработки и ее себестоимость. Положение допуска относительно номинального размера определяется отклонениями.

Отклонением размера называется алгебраическая разность между размером (действительным, предельным) и номинальным размером. Отсюда отклонения могут быть действительными или предельными, а предельные - верхним ES (es) и нижним EI (ei):

для отверстия,

для вала,

Отклонения могут быть: положительными (со знаком плюс), если

отрицательными (со знаком минус), если

и равными нулю, если

В соединении элементов двух деталей один из них является внутренним (охватывающим), другой - наружным (охватываемым). В ЕСДП всякий наружный элемент называется валом, всякий внутренний элемент - отверстием. Термины «отверстие» и «вал» применяются и к несопрягаемым элементам.

Разность размеров отверстия и вала до сборки определяет характер соединения деталей, т.е. посадку . Зазор характеризует большую или меньшую свободу относительного перемещения деталей соединения, а натяг - степень сопротивления взаимному смещению деталей в соединении:

Конструктор назначает посадки в виде определенного сочетания полей допусков отверстия и вала, причем номинальный размер отверстия и вала является общим (одинаковым) и называется номинальным размером соединения . Существуют три типа посадок: с зазором, натягом и переходные, которые могут быть назначены в системе отверстия (СH) или в системе вала (Сh). Выбор системы диктуется конструктивными, технологическими или экономическими соображениями.

В системе отверстия посадки осуществляются между основным отверстием с основным отклонением H и валами с различными основными отклонениями (a....zc).

В системе вала посадки осуществляются между основным валом с основным отклонением h и отверстиями с различными основными отклонениями (A....ZC).

Из двух систем предпочтительной является СH, так как обработать точное отверстие дороже, чем точный вал, а 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, 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 нескольких деталях с различными характеристиками посадки; в соединениях стандартных деталей и узлов, выполненных в системе вала (наружное кольцо подшипника, шпонка по ширине и др.). Посадки могут быть выполнены с зазором -S, натягом- N и переходными- S(N).

Различают, которые количественно оценивают посадку и подсчитываются по формулам:

Допуск посадки с зазором

Значение иногда называют гарантированным зазором. К посадкам с зазором относятся и посадки в различных квалитетах, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала. Для них=0.

В посадке с натягом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала, т.е. действительный размер вала до сборки больше действительного размера отверстия. Требуется применение силового или теплового воздействия (нагрев втулки или охлаждение вала).

Допуск посадки с натягом

где - 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

Переходные посадки характеризуются наибольшими значениями натяга и зазора

Допуск переходной посадки

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

Результат со знаком минус будет означать, что среднее значение для посадки соответствует Допуск посадки всегда равен сумме допусков отверстия и вала.

Исходные данные :

Номинальный диаметр: D=20 мм.

Поля допусков отверстий: E8; F7; JS6; N8; P6; S7.

Поля допусков валов: d8; f7; js6; n6; p6; r6.

Согласно ГОСТ 25347-82 «Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки» распишем предельные верхние (es, ES) и нижние (ei, EI) отклонения для заданных полей допуска.

1) Для поля допуска E8:

Верхнее отклонение ES = + 73 мкм

Нижнее отклонение EI = + 40 мкм

Допуск Т = 33 мкм

2) Для поля допуска F7:

Верхнее отклонение ES = + 41 мкм

Нижнее отклонение EI = + 20 мкм

Допуск Т = 21 мкм

3) Для поля допуска JS6:

Верхнее отклонение ES = + 6,5 мкм

Нижнее отклонение EI = - 6,5 мкм

Допуск Т = 13 мкм

4) Для поля допуска N8:

Верхнее отклонение ES = - 3 мкм

Нижнее отклонение EI = - 36 мкм

Допуск Т = 33 мкм

5) Для поля допуска P6:

Верхнее отклонение ES = - 18 мкм

Нижнее отклонение EI = - 31 мкм

Допуск Т = 13 мкм

6) Для поля допуска S7:

Верхнее отклонение ES = - 27 мкм

Нижнее отклонение EI = - 48 мкм

Допуск Т = 21 мкм

7) Для поля допуска d8:

Верхнее отклонение es = - 65 мкм

Нижнее отклонение ei = - 98 мкм

Допуск Т=33 мкм

8) Для поля допуска f7:

Верхнее отклонение es = - 20 мкм

Нижнее отклонение ei = - 41 мкм

Допуск Т=21 мкм

9) Для поля допуска js6:

Верхнее отклонение es = + 6,5 мкм

Нижнее отклонение ei = - 6,5 мкм

Допуск Т=13 мкм

10) Для поля допуска n6:

Верхнее отклонение es = + 28 мкм

Нижнее отклонение ei = +15 мкм

Допуск Т=13 мкм

11) Для поля допуска p6:

Верхнее отклонение es = + 35 мкм

Нижнее отклонение ei = + 22 мкм

Допуск Т=13 мкм

12) Для поля допуска r6:

Верхнее отклонение es = + 41 мкм

Нижнее отклонение ei = +28 мкм

Допуск Т=13 мкм

Рисунок 1.Схема расположения полей допусков отверстий

Рисунок 2. Схема расположения полей допусков валов

Выразим абсолютные значения отклонений размеров:

а) Через предельные размеры:

Отверстие Ш20Е8:

б) Через предельные отклонения отверстия (вала):

Образование посадок в системе отверстия

Изобразим графически три вида посадок.