Краткие сведения о системе допусков и посадок

Федеральное агентство по образованию

Томский государственный университет

Систем управления и радиоэлектроники

(ТУСУР)

РАСЧЕТ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК

СОПРЯГАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

по прикладной механике

для студентов всех специальностей

Томск

Федеральное агентство по образованию

Томский государственный университет

систем управления и радиоэлектроники

(ТУСУР)

Кафедра механики и графики (МГ)

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой МГ

________ Люкшин Б.А.

Прикладная механика

РАСЧЕТ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК СОПРЯГАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

по прикладной механике

для студентов всех специальностей

Указания рассмотрены и

одобрены на методическом

семинаре кафедры МГ,

протокол №23 от 13.10.2004 г.

Разработчик

Доцент кафедры

механики и графики

_________ Реутов А.И.

" ___" ____________ 2004 г.

Томск

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.......... 3

1.Цель работы.......... 3

2. Краткие сведения о системе допусков и посадок.... 3

3. Расчет предельных размеров, допусков, предельных

зазоров (натягов)......... 8

4. Посадки приборных шарикоподшипников..... 12

5. Порядок выполнения работы....... 13

6. Содержание отчета......... 13

7. Контрольные вопросы....... 17

8. Литература......... 17

Приложение. Задания к лабораторной работе

" Допуски и посадки"......... 18

ВВЕДЕНИЕ

Механизмы, несущие конструкции РЭC и ЭВC, состоят из сопрягаемых деталей, которые совершают в процессе работы относительные движения или имеют характер неподвижного соединения.

Выбор и расчет допусков и посадок сопрягаемых размеров деталей играет большую роль в обеспечении качества выпускаемых изделий. В работе рассматривается расчет допусков и посадок сопрягаемых деталей в типовых механических узлах РЭC и ЭВC.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1 Знакомство с системой допусков и посадок сопрягаемых деталей механических узлов РЭC и ЭВC;

1.2 Расчет допусков и посадок типовых соединения ''вал-зубчатое колесо", " вал-подшипник", " подшипник-корпус" и др.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК

Совокупность закономерно построенных рядов допусков и посадок и оформленных в виде стандартов, называется системой допусков и посадок.

Система предназначена для выбора допусков и посадок типовых соединений и деталей машин и приборов. Принципы построения системы допусков и посадок рассмотрены на примере гладких цилиндрических соединений.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков вала и отверстия, посадки могут быть с зазором, с натягом и переходные, при которых возможно получение как зазора, так и натяга.

Вал — термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.

Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.

По ГОСТ 25346-89 Единая система допусков и посадок - стандартизованы следующие термины, определения и условные обозначения.

Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.п.) в выбранных единицах измерения.

Действительный размер — размер элемента, установленный измерением.

Предельные размеры — два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться действительный размер.

Наибольший предельный размер — наибольший допустимый размер элемента (рис. 1а).

Наименьший предельный размер — наименьший допустимый размер элемента (рис. 1а).

Номинальный размер — размер, относительно которого определяются отклонения (рис. 1).

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

а б

Рис. 1

Действительное отклонение — алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.

Предельное отклонение — алгебраическая разность между предельным и соответствующим номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения.

Верхнее отклонение ES, es — алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами (рис. 1б). ES — верхнее отклонение отверстия; es — верхнее отклонение вала.

Нижнее отклонение EI, ei — алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами (рис. 1б). ЕI — нижнее отклонение отверстия; ei — нижнее отклонение вала.

Основное отклонение — одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.

Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные — вниз (рис. 1б).

Допуск Т — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями (рис. 1б). Допуск — это абсолютная величина без знака.

Стандартный допуск IT —допуск, устанавливаемый данной системой допусков

и посадок. Например, IT6 - допуск по 6 квалитету.

На рис. 2 представлено сопряжение «вал-втулка» с зазором, поскольку диаметр вала d меньше диаметра отверстия D рис. 2а.

Рис. 2

D _max, D _min - предельные, наибольший и наименьший диаметры отверстия;

d_max, d_min- предельные, наибольший и наименьший диаметры вала;

ТD, Td - допуск отверстия, вала, рис. 2б.

ES – верхнее отклонение отверстия;

es -верхнее отклонение вала;

EI -нижнее отклонение отверстия;

ei - нижнее отклонение вала;

D – номинальный диаметр, рис. 2 в.

Конструктором устанавливается два предельных размера для вала –d_max, d_minи два предельных размера для отверстия D _max, D _min – внутри которых должны находиться действительные размеры сопрягаемых деталей (рис. 2 б).

Нанесение на чертеже соединения такого количества размеров крайне неудобно, поэтому было принято устанавливать один общий размер для вала и отверстия, называемый номинальным – Dи указывать от него предельные отклонения. Графическое изображение полей допусков посадки с зазором приведено на рис. 2 в.

ГОСТ 25346-89 устанавливает 20 квалитетов: 01; О; I…18. Квалитетом называется совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Область применения квалитетов преимущественно охватывает: 01. О, I – концевые меры длины; 2…4 – калибры и особо точные изделия; 5…12 – допуски размеров в посадках; 13…18 – допуски неответственных несопрягаемых размеров и размеров в грубых соединениях. Числовые значения допусков приведены в табл.1.

Посадка — характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки. Различают посадки в системе отверстия и в системе вала.

Посадки в системе отверстия — посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков валов с полем допуска основного отверстия (рис. 3а).

Посадки в системе вала — посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков отверстий с полем допуска основного вала (Рис.3б).

Поле допуска основного отверстия откладывается вверх, а основного вала – вниз от нулевой линии, ограничивающей номинальный размер детали, рис. 3.

а б

Рис. 3

Выбор системы отверстияили вала для различных посадок определяется конструктивными, технологическими и экономическими требованиями.

Положение поля допуска относительно нулевой линии, зависящее от номинального размера, обозначается буквами латинского алфавита – прописной для отверстий (A, B, С, C D… Z, ZA, ZB, ZC) и строчной для валов (a, b, c, cd … z, za, zb, zc), рис. 4.

Рис.4 Схема расположения и обозначения основных отклонений

Размер, для которого указывается поле допуска, обозначается числом, характеризующим номинальный размер в мм, за которым следует условное обозначение, состоящее из буквы (иногда из двух букв), характеризующие положение поля допуска и цифры (или двух цифр), соответствующие квалитету точности – (30g7, 30Hб, 30HI2).

При обозначении посадки, указывается номинальный размер, общий для отверстия и вала, за которым следует обозначение в виде дроби, в числителе которой указывается обозначение поля допуска отверстия а в знаменателе — обозначение поля допуска вала (30Н6/gб; З0H6/g6).

При нанесении предельных отклонений на чертежах применяется следующие способы указания: указание условными обозначениями (Æ 30Н8, Æ 30f7) – применяется для размеров, контроль которых осуществляется предельными калибрами; указание числовыми значениями (Æ 30^{+0, 033} – при несимметричных отклонениях, Æ 30 ± 0, 05 – при симметричных отклонениях) – применяется для размеров, проверка которых осуществляется при помощи показывающих приборов; смешанный способ (Æ 30НВ^{(+0, 033)}, Æ 30h7_{(-0, 021)}, Æ 30F7(^{+0, 046}_{+0, 020}) – применяется при назначении стандартных предельных отклонений для размеров, не входящих в ряды нормальных линейных размеров.

Предельные отклонения размеров деталей на сборочных чертежах указываются с помощью условных обозначений полей допусков, числовыми значениями предельных отклонений или смешанным способом в соответствии с примерами, приведенными на рис. 5.

Рис. 5 Примеры нанесения полей допусков и посадок на чертежах

В ГОСТ 25346-89 приведены таблицы основных отклонений и значений допусков (табл. 1-3 методических указаний).

Основное отклонение – отклонение, ближайшее к нулевой линии. Зная его, можно найти второе отклонение, расположенное дальше от нулевой линии на величину допуска. Так, для валаei = es – ITили es = ei + IT, а для отверстия EI = ES – ITили ES = EI + IT.

Поля допусков основного отверстия и основного вала, примыкающие к нулевой линии, обозначаются соответственно буквами Н и h.

Поля допусков валов от а доh в сочетании с основным отверстием (система отверстия) образуют посадки с зазорами; поля допусков j, k, m, n в сочетании с основным отверстием образуют переходные посадки; поля допусков от р до z в сочетании с основным отверстием образует посадки с натягом. Соответственно, поля допусков отверстия (А, В, С …) в сочетании в полем попуска основноговала (h) дают те же посадки, но в системе вала.