Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Редакция учебной и научной литературы по машиностроению и приборостроению
|
|
О.Е.КИРИЛЮК
ДОПУСКИ
и
ПОСАДКИ
СПРАВОЧНИК
Киев
Головное издательство
издательского объединения
«Вища школа»
Допуски и посадки: Справочник/Ю. Е. К и р и л ю к. - К.: Вита шк. Головное изд-во, 1987. — 120 с
Даны таблицы допусков, предельных и основных отклонений Единой системы допусков и посадок (ЕСДП) для гладких соединений в наиболее употребительном диапазоне номинальных размеров 1...500 мм. Приведены также таблицы рекомендуемых, предпочтительных и дополнительных полей допусков, рекомендуемых и предпочтительных посадок в этом же диапазоне размеров. Для диапазона размеров свыше 500 до 3150 мм помещены таблицы допусков и основных отклонений. Изложены материалы о допусках формы и расположения поверхностей.
Приведены краткие пояснения к пользованию справочником, определению основных и расчетам неосновных отклонений.
Для инженерно-технических работников, студентов вузов и учащихся средних специальных учебных заведений и профессионально-технических училищ. Особенно удобен в условиях учебных мастерских и цехов заводов.
Табл. 22. Ил. 3.
Рецензент Б. И. Барановский, директор Украинского центра стандартизации и метрологии
Редакция учебной и научной литературы по машиностроению и приборостроению
Зав. редакцией О. А. Добровольский
© Издательское объединение „Вища школа" 1987
1.ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ГЛАДКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Из всех типов соединений, применяемых в машиностроении, наиболее распространены гладкие (цилиндрические и ограниченные параллельными плоскостями). Допуски и посадки для этих соединений приведены в первой части справочника. Справочник полностью охватывает наиболее употребительный в машиностроении диапазон номинальных размеров 1...500 мм. Частично отражены данные для диапазона свыше 500 до 3150 мм.
Основными стандартами Единой системы допусков и посадок (ЕСДП) для гладких соединений, введенной в промышленности СССР с 1977 по 1980 г., являются ГОСТ 25346-82 и ГОСТ 25347—82, соответствующие международной системе допусков и посадок ИСО. Область действия этих стандартов не ограничена какими-либо определенными видами материалов или способами их обработки.
Основные преимущества применения системы ЕСДП — возможность расширения внешней торговли, международного научного и технико-экономического сотрудничества, больший диапазон и более равномерная градация числовых значений допусков, посадок, зазоров и натягов, а также возможность ее применения для более широкого круга соединений деталей (шпоночных, шлицевых и др.).
Точность изготовления гладких элементов деталей и соединений определенного номинального размера, т. е. допуск IT на изготовление в ЕСДП, зависит только от выбранного квалитета (понятие, аналогичное классу точности в действовавшей до 1977 г. системе допусков и посадок). Согласно ГОСТ 25346—82, квалитет — это совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Допуск в квалитете одинаков как для валов, так и для отверстий одного номинального размера.
В ЕСДП предусмотрено 19 квалитетов: 01; 0; 1; 2;...; 16; 17-й. Самый точный из них—01-й, а самый грубый—17-й. Значения допусков для этих квалитетов приведены в табл. 1 и 2. Поскольку в машиностроении очень мало применяются детали точнее 4-го квалитета, в основных таблицах справочника (табл. 3 и 4) даны предельные отклонения для предпочтительных, рекомендуемых и дополнительных полей допусков только 4...17 квалитетов в диапазоне номинальных размеров 1...500 мм. Пользуясь правилами, изложенными далее, и табл. 1, 2, 5, 6 и 7, можно определить значения допусков и предельных отклонений для деталей менее 1 мм и точнее 4-го квалитета в диапазоне номинальных размеров свыше 500 до 3150 мм.
Поля допусков валов и отверстий, а также посадки в ЕСДП не имеют наименований. Буквенное обозначение (для конкретного номинального размера детали) определяет значение основного отклонения, т. е. предельного отклонения, ближайшего к нулевой линии.
В диапазоне размеров 0...500 мм предусмотрено 28 основных отклонений отверстий: А, В, С, CD, D, E, EF, F, FG, G, Н. JS J, К, М, N, Р, R, S, Т, U, V, X, У, Z. ZA, ZB, ZC и столько же — для валов: а, Ь, с, cd, d, e, ef, f, fg, g, h, js j, k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, у, z, zа, zb и zc (рис. 1).
В таблицах и тексте предельные отклонения отверстий в ЕСДП обозначают прописными латинскими буквами ES и EІ (5S — верхние и EI — нижние). Предельные отклонения валов обозначают строчными буквами es и еi (es — верхние и еi — нижние).
ГОСТ 25346—82 дает только основные отклонения валов (табл. 5 и 7) и основные отклонения отверстий (табл.6 и 7). Для валов a...h, поля допусков которых находятся под нулевой линией, заданы только верхние отклонения es, которые являются основными. Для валов j...zc, поля допусков которых находятся над нулевой линией, заданы только нижние отклонения ei, которые являются основными. Для отверстий А...Н, поля допусков которых находятся над нулевой линией, заданы только нижние отклонения ЕІ, которые являются основными, а для отверстий J...ZC, поля допусков которых находятся под нулевой линией, заданы только верхние отклонения ES, которые являются основными.
Основное отклонение еще можно назвать координатой, определяющей расстояние данного поля допуска от нулевой линии (но только для определенного номинального размера детали).
Значения большинства основных отклонений валов и отверстий (табл. 5, 6, 7) не зависят от выбранного
Рис. 1 – Расположение полей допусков отверстий (а) и валов (б)
квалитета и не требуют дополнительных подсчетов. Исключения составляют основные отклонения отверстий J, К, М, N до 8-го квалитета и основные отклонения отверстий P...ZC до 7-го квалитета, для которых необходимо алгебраически суммировать величину ∆ из дополнительных граф табл. 6. От выбранного квалитета зависят также значения основных отклонений валов j и k (табл. 5). Величина ∆ равна разности между допусками данного квалитета и ближайшего более точного. Применяя это правило, можно соединять отверстие данного квалитета с валом ближайшего более точного квалитета, сохраняя неизменными предельные значения зазоров или натягов.
Таким образом, в системе ЕСДП для любого поля допуска в ГОСТ 25346—82 задано только одно из предельных отклонений — основное. Другое же отклонение, незаданное, необходимо подсчитывать, прибавляя или вычитая допуск IT:
ei = es— IT, или es = ei+ IT; (1)
El = ES -IT, или ES = El + IT, (2)
который для данного номинального размера зависит от выбранного квалитета.
Для рекомендуемых и дополнительных полей, для которых в ГОСТ 25347—82 приведены значения и верхних и нижних предельных отклонений, расчеты по формулам (1) и (2) проводить не надо. Соответствующие значения имеются в табл. 3 и 4.
Одинаковые посадки в ЕСДП можно получить и в системе отверстия и в системе вала. Поле допуска основного отверстия обозначают буквой Н, а основного вала — h с указанием номера выбранного квалитета, например Н 5 или h 6.
Посадками в системе отверстия называют такие посадки, при которых для данного номинального размера деталей и определенного квалитета предельные размеры и предельные отклонения основного отверстия Н остаются неизменными, а различные посадки получаются за счет изменения предельных размеров и предельных отклонений валов, соединяемых с этим отверстием.
Посадками в системе вала называют такие посадки, при которых для данного номинального размера деталей и определенного квалитета предельные размеры и предельные отклонения основного вала h остаются неизменными, а различные посадки получаются за счет изменения предельных размеров и предельных отклонений отверстий.
Формально обе системы посадок равноправны, но практически почти всегда более экономичны посадки в системе отверстия. Это объясняется тем, что трудоемкость изготовления точных отверстий выше, чем точных валов, и для изготовления точных отверстий требуются более сложные и дорогие металлорежущие инструменты и контрольно-измерительные средства. При применении посадок в системе отверстия число типоразмеров инструментов уменьшается, что снижает затраты на их изготовление или покупку, а при применении посадок в системе вала номенклатура инструментов увеличивается.
Соединяя валы a...zc с основными отверстиями Н, получают посадки в системе отверстия. При этом посадки с зазором обеспечиваются валами а, Ь, с, cd, d, e, ef, f, g, h, переходные посадки — валами js, k, т, п, а посадки с натягами — валами p, r, s, t, и, v, х, у, z, za, zb, zc.
Соединяя отверстия А...ZC с основными валами h, получают посадки в системе вала. При этом посадки с зазором обеспечиваются отверстиями А, В, С, CD, D, E, EF, F, FG, G, Н, переходные посадки — отверстиями JS, J, К, М, N, а посадки с натягом — отверстиями Р, R, S, T, U, V, X, У, ZА, ZВ, ZС.
Рассмотрим примеры расчетов, выполняемых для определения предельных отклонений.
Пример 1. Найти предельные отклонения для деталей
соединения Ø 20 Н10 / а10
1. Отверстие Ø 20 Н10
Основное (нижнее предельное) отклонение EI отверстия Ø 20 Н 10 равно нулю (табл.6), так как Н 10— поле допуска основного отверстия. Другое (верхнее предельное) отклонение ES, согласно формуле (2), равно допуску IT 10, который для интервала номинальных размеров свыше 18 до 30 мм составляет 84 мкм (табл. 1).
2. Вал Ø 20 а 10
Основное (верхнее предельное) отклонение для поля допуска а в интервале свыше 18 до 24 мм (табл. 5) es = - 300 мкм. Чтобы определить другое (нижнее предельное) отклонение, вначале находим допуск IT 10 (табл. 1). Для интервала свыше 18 до 30 мм IT 10 =84 мкм. Тогда по формуле (1)
ei = es - IT = - 300 - 84 мкм = - 384 мкм.
Пример 2. Найти предельные отклонения для деталей соединения Ø 20 К 7 / h 6.
1. Отверстие Ø 20 К 7
Основное (верхнее предельное) отклонение ES для 7-го квалитета составляет (- 2 + Δ) мкм (табл. 6). Из дополнительных граф таблицы находим значение Δ для 7-го квалитета, которое равно 8 мкм. Тогда
ES = (-2 + 8) мкм = 6 мкм.
Для определения другого (нижнего предельного) отклонения EI вначале находим допуск IT 7. По табл. 1 допуск IT 7 = 21 мкм. Тогда по формуле (2)
EІ = ES- ІТ = (6-21) мкм = -15 мкм.
2. Вал Ø 20 h 6
Основное (верхнее предельное) отклонение вала es = 0, так как h — поле допуска основного вала. Другое (нижнее предельное) отклонение, согласно формуле (1), еі = - ІТ6 = - 13 мкм (табл.1).
Используя эти же формулы (1), (2) и изложенную методику, можно по табл. 2 и 7 определить основные и незаданные отклонения для деталей с номинальными размерами свыше 500 до 3150 мм.
Наиболее распространенный вариант указания попей допусков на чертежах деталей и посадок на сборочных чертежах показан на рис. 2. Разрешается после условного обозначения указывать в скобках предельные отклонения в миллиметрах, например:
Ø 30е7 
Кроме варианта, показанного на рис. 2, в системе ЕСДП допускается применять еще два варианта: Ø 30 Н7/е7 или Ø 30 Н 7 - е 7, где слева записаны поля допусков отверстий, а справа — валов.
ГОСТ 25347—82 устанавливает ограничения по применению полей допусков и посадок. В диапазоне 1...500 мм установлены предпочтительные, рекомендуемые и дополнительные поля допусков, предпочтительные и рекомендуемые посадки. Предусмотрено 81 рекомендуемое поле допуска для валов (табл. 8), 16 из которых— предпочтительные. Указаны и 36 дополнительных полей допусков валов. Значения предельных отклонений для этих полей даны в табл. 3. Для отверстий стандартом 25347—82 предусмотрены 72 рекомендуемых поля допуска (табл. 9), из которых 10 — предпочтительные. Здесь же указано и 31 дополнительное поле допуска отверстий. Значения предельных отклонений для этих полей приведены в табл. 4. В табл. 3 и 4 даны верхние и нижние предельные отклонения валов и отверстий указанных категорий, поэтому расчеты, приведенные в примерах 1 и 2, для них производить не нужно.
В табл. 10 указаны рекомендуемые и предпочтительные посадки в системе отверстия, а в табл. 11 — те же категории посадок в системе вала.
Из экономических соображений в первую очередь следует применять предпочтительные поля допусков, затем — рекомендуемые и только в некоторых, технически обоснованных случаях использовать дополнительные поля допусков. Крайне нежелательно применять поля допусков, не
вошедшие в табл. 8 и 9. При этом следует учитывать, что экономический эффект от применения рекомендуемых полей допусков достигается только при назначении номинальных размеров деталей из рядов нормальных линейных размеров Rа 5, Ra 10, Rа 20 и Rа 40 по ГОСТ 6636-69 (табл.12).
Рис. 2. Указание полей допусков в ЕСДП на детальных и сборочных чертежах в системе отверстия (а) и в системе вала (б)
Здесь в первую очередь применяют ряд Rа 5 и в последнюю — ряд R а 40. Экономический эффект при выполнении этих рекомендаций достигается вследствие уменьшения числа типоразмеров металлорежущих и контрольно-измерительных инструментов, в частности предельных калибров, а также за счет соединения менее точных квалитетов для отверстий с более точными квалитетами для валов.
2. ДОПУСКИ ФОРМЫ
И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Одновременно с ЕДСП для гладких соединений вводились и стандарты на допуски формы и расположения поверхностей.
Отклонения, или погрешности, формы и расположения поверхностей существенно влияют на многие параметры работы механизмов, важнейшими из которых являются точность и долговечность. Главное отличие таких отклонений от погрешностей размеров состоит в том, что последние погрешности (если нет отклонений формы и расположения поверхностей) можно компенсировать регулировкой в процессе сборки либо применением подвижных или неподвижных компенсаторов.
Особенно важно задавать и соблюдать обоснованные допуски формы и расположения поверхностей при проектировании средств измерения и металлорежущих станков. В первом случае они могут вызывать погрешности измерений, а во втором — копироваться на всех обрабатываемых деталях. Например: при наличии такой погрешности формы, как овальность шеек шпинделя или шпиндельных подшипников у токарных, круглошлифовальных или внутришлифовальных станков, такая же овальность будет получаться у всех деталей, обработанных на этих станках; при наличии такой погрешности расположения поверхностей, как отклонение от перпендикулярности направляющих поперечного суппорта токарного станка к оси шпинделя, это отклонение будет копироваться на всех торцевых поверхностях обработанных деталей. Поэтому для точных механизмов назначение и соблюдение допусков формы и расположения поверхностей не менее важно, чем указание допусков на линейные и диаметральные размеры деталей.
Основные причины, вызывающие отклонения формы и расположения поверхностей деталей при механической обработке, таковы:
1) неточности и деформации узлов и деталей металлорежущих станков, инструментов и приспособлений, а также деформации самой обрабатываемой детали;
2) неравномерность припуска на обрабатываемой поверхности детали;