![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
И сопряжения
Системы допусков и посадок гладких цилиндрических поверхностей. Поле допуска. Принципы построения систем допусков и посадок. Посадка с зазором, посадка с натягом, посадка переходная – графическое изображение полей допусков посадок. Посадки в системе отверстия и в системе вала. Единая система допусков и посадок. Обозначение размеров с указанием требований точности на чертежах. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками. Классы точности. Согласование классов с квалитетами при назначении технических требований. Методы и средства измерительного контроля гладких цилиндрических поверхностей. Назначение калибров. Классификация калибров. Принципы конструирования и расчёт предельных калибров. Конструкция калибров, маркировка. Правила пользования калибрами. Классификация гладких калибров. Предельные калибры. Конструкция гладких калибров. Рабочие, приемные и контрольные калибры и их применение. Допуски калибров. Расчет исполнительных размеров рабочих калибров.
Литература: 1, с.46-114; 2, с.6-17, 240-245. Методические указания.
Изучая дисциплину, следует уделить основное внимание материалу этой темы, т.к. без знания основных понятий и определений изучение всего последующего материала не имеет смысла. Основные термины и определения установлены ГОСТ 25346-89 «Общие положения, ряды допусков и основных отклонений». Номинальный размер (D, d и др) – размер, относительно которого определяется предельные размеры и который служит также началом отсчетом отклонений. Размер, который указан на чертеже, и является номинальным. Номинальный размер определяется конструктором в результате расчетов и округляется в соответствии со значениями, указанными в ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры». Для деталей, составляющих соединение, номинальный размер является общим. Действительный размер (Dr, dr и др.) – размер, установленный измерением с допустимой погрешностью. Погрешность измерения в значительной степени зависит от точности измерительного средства. Предельные размеры – два предельно допустимых размера, между которыми должен находится или которым может быть равен действительный размер. больший из них называют наибольшим предельным размером, меньший – наименьшим предельным размером. Обозначим их Dmax и Dmin для отверстия и dmax и dmin – для вала. Сравнение действительного размера с предельными дает возможность судить о годности детали. Для упрощения чертежей введены предельные отклонения от номинального размера: верхнее предельное отклонение (ЕS, еs) – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами; нижнее предельное отклонение (ЕI, еi) – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. Для отверстия: ES= Dmax - D; EI = Dmin - D; Для вала: еs = dmax - d; еi = dmin - d; Отклонения могут быть положительными, отрицательными, равными нулю. Формулы верхнего и нижнего отклонения могут быть преобразованы: Dmax = D + ES; Dmin = D + EI; dmax = d + еs; dmin = d + еi, т.е. наибольший и наименьший предельные размеры равны суммам номинального размера и соответствующего предельного отклонения. Предельные отклонения линейных размеров указывают на чертежах условными обозначениями полей допусков в соответствии с ГОСТ 25346-89, например: 18Н7, 12е8 или числовыми значениями, например: 18+0, 018 , 12 -0, 059, или условными обозначениями полей допусков с указанием справа в скобках их числовых значений, например: 18Н7(+0, 018). При записи предельных отклонений числовыми значениями верхние отклонения помещают над нижними. Предельные отклонения, равные нулю, не указывают, например:
При симметричном расположении поля допуска абсолютную величину отклонений указывают один раз со знаком ±; при этом высота цифр, определяющих отклонения, должна быть равна высоте шрифта номинального размера, например: 60±0, 23. Предельные отклонения, указываемые числовыми значениями, выраженными десятичной дробью, записывают до последней значащей цифры включительно, выравнивая количество знаков в верхнем и нижнем отклонении добавлением нулей, например:
Допуском размера (ТD, Тd) называют разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраической разностью между верхним и нижним отклонениями:
ТD = Dmax – Dmin = ES - EI Тd = dmax – dmin = еs – еi
Допуск всегда положителен. Он определяет заданную точность изготовления. Для упрощения, допуски можно изображать графически в виде полей допусков. Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска на схеме изображается в виде прямоугольника. Нулевая линия – линия, соответствующая, номинальному размеру, от которого откладывают отклонения размеров: положительные – вверх от нее, а отрицательные – вниз. При этом ось изделия всегда располагают под схемой. Для закрепления теоретического материала необходимо внимательно разобрать следующий пример. Пример 1. Определить предельные размеры и допуски отверстия и вала, если: - номинальный размер отверстия и вала равен 20мм; - отклонения отверстия: ЕS=+0, 021мм; ЕI=0; - отклонение вала еs=+0, 015 мм; еi=-0, 006 мм.
Решение Построение полей допусков представлено на рис.1. Вначале проводим нулевую линию, от которой положительные отклонения (+0, 021 и +0, 015) в масштабе откладываем вверх, а отрицательное (-0, 006) – вниз, отклонение ЕI=0 – на нулевой линии. При построении схемы полей допусков необходимо соблюдать масштаб. Поэтому построение полей допусков удобно производить на миллиметровой бумаге, приняв масштаб: 1мкм (0, 001мм) отклонения на схеме соответствует 1 мм. Например, для построения верхнего отклонения отверстия (ЕS=+0, 021мм) на схеме необходимо вверх отложить 21 мм.
Рисунок 1- Схема полей допусков
Определение предельных размеров и допусков. Dmax = D + ES = 20 + 0, 021 = 20, 021мм; Dmin = D + EI = 20 + 0 = 20 мм; ТD = Dmax – Dmin = 20, 021 - 20 = 0, 021 мм; или ТD = ES – EI = 0, 021 – 0 = 0, 021 мм; dmax = d – еs = 20 = 0, 015 = 20, 015 мм; dmin = d - еi = 20 + (-0, 006) = 19, 994 мм; Тd = dmax – dmin = 20, 015 – 19, 994 = 0, 021 мм; Тd = еs – еi = 0, 015 – (-0, 006) = 0, 021 мм. В машинах и механизмах соединения деталей могут быть подвижными и неподвижными. Характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов, называют посадкой. Номинальный размер посадки – номинальный размер, общий для отверстия и вала, составляющих соединение. При рассмотрении посадки на схеме изображают два поля допуска: одно из них – поле допуска отверстия, другое – поле допуска вала. Поля допусков строят относительно общей нулевой линии. a) б) в)
Рисунок 2 – Схемы полей допусков
В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадка может быть с зазором, с натягом и переходная. Если на схеме поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала – это посадка с зазором (рис. 2а). Наибольший и наименьший зазоры определяются по формулам: Smax = Dmax – dmin, или Smax = ES - еi Smin = Dmin – dmax, или Smin = EI – еs Допуск посадки с зазором (допуск зазора) ТS = Smax - Smin или ТS = ТD + Тd. Если на схеме поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала – это посадка с натягом (рис. 2б). Наибольший и наименьший натяги определяются по формулам: Nmax = dmax - Dmin, или Nmax = еs - EI Nmin = dmin - Dmax, или Nmin = еi - ES Допуск посадки с натягом (допуск натяга) TN = Nmax - Nmin Если на схеме поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью – это переходная посадка (рис. 2в) В переходных посадках возможно получение, как зазора, так и натяга. Наибольший зазор и наибольший натяг определяются по формуле:
Smax = Dmax – dmin, или Smax = ES - еi Nmax = dmax - Dmin, или Nmax = еs – EI Допуск переходной посадки:
Т(S, N) = Nmax + Smax, или Т(S, N) = ТD + Тd Для всех видов посадок допуск посадки равен сумме допусков отверстия и вала. Следует знать, что ЕСПД распространяется на допуски размеров гладких элементов деталей и на посадки, образуемые при соединении этих деталей. Согласно ГОСТ 25346-89, ГОСТ 25347-82, в ЕСДП установлены допуски и посадки для размеров менее 1 мм и до 500 мм, свыше 500 до 3150 мм, а также для размеров свыше 3150 до 10000 мм. Системой допусков и посадок называют совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов. В ЕСДП предусмотрены посадки в системе отверстия и системе вала. Посадки в системе отверстия – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием. Отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю, называют основным и обозначают Н. на рис.2 все три посадки в системе отверстия, т.к. в каждой посадке отверстие – основное. Посадки в системе вала – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом. Вал, верхнее отклонение которого равно нулю, называют основным и обозначают h. Преимущественное распространение получила система отверстия. Для построения систем допусков и посадок устанавливают единицу допуска i-множитель в формулах (уравнениях) допусков системы, являющийся функцией номинального размера. Для размеров до 500 мм i = 0, 45 Единицы допуска (i) приведены в таблице П1 приложения методических указаний (МУ). Допуск для любого квалитета Т = k* i, где k – число единиц допуска, зависящее от квалитета и не зависящее от номинального размера. Квалитеты устанавливают для нормирования требуемых уровней точности изготовления деталей, поскольку в каждом изделии детали разного назначения изготавливают с различной точностью. Квалитет (степень точности) – ступень градации значений допусков системы. Каждый квалитет содержит ряд допусков, которые в системе допусков и посадок рассматриваются как соответствующие приблизительно одинаковой точности для всех номинальных размеров. В ЕСДП установлено 20 квалитетов: 01, 0, 1, 2 …18. Квалитет определяет допуск на изготовление, а следовательно, и соответствующие методы и средства обработки и контроля деталей машин. Число единиц допуска «k» для квалитетов 5-17 приведено в таблице П2 приложения МУ. Для образования посадок с различным зазорами и натягами в ЕСДП для размеров до 500 мм предусмотрено 28 основных отклонений валов и отверстий. Основное отклонение определяет положение допуска относительно нулевой линии (ближайшее к нулевой линии). Основные отклонения отверстий обозначают прописными (большими) буквами латинского алфавита, валов – строчными (малыми). Поля допусков образуют сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. Например, к6, h7, е8 – поля допусков валов; К7, Н8, Е9 – поля допусков отверстий. Размер, для которого указывается поле допуска, (номинальный размер), обозначается числом. Например, для отверстия Ø 40 Н6: 40 – номинальный размер, Н6 – поле допуска, (Н – основное отклонение, 6 - квалитет). Пример 2. построить схему поля допуска отверстия Ø 18Р7.
Решение.
Предельные отклонения определяем по таблице ГОСТ 25347-82. Как и при пользовании любой таблицей, необходимо определить нужную строку (интервал размеров) и колонку (поле допуска). Размер 18 мм входит в основной интервал «свыше 10 до 18 мм», (для удобства на строку прикладываем линейку), поле допуска – Р7. на пересечении колонки и строки находим две цифры: -11 – верхнее отклонение, -29 – нижнее отклонение.
Таблица 1 – Квалитет 7
Схема поля допуска отверстия Ø 18Р7 представлена на рис.3. Поскольку оба отклонения отрицательные, то откладываем их в масштабе 1мм÷ 1мкм (например, ЕS – 11 мм, EI – 29 мм) от нулевой линии вниз.
Рисунок 3 – Схема полей допусков отверстия
В ЕСДП посадки не имеют специальных названий и обозначаются комбинациями условных обозначений отверстия и вала. Например, соединение отверстия и вала, имеющих номинальные диаметры 30 мм и обработанных по полям допусков Н7 и р6, дает посадку в системе отверстия, которую можно обозначить на чертеже одним из следующих способов: Ø 30 Примеры обозначения посадок в системе вала: Ø 40 Посадки, образованные сочетанием полей допусков основного отверстия и основного вала, можно отнести и к системе отверстия, и к системе вала, например: Ø 10 Годность деталей с допуском от 6 до 17 квалитетов, особенно при серийном производстве, наиболее часто проверяют предельными калибрами. Комплект рабочих предельных калибров состоит из проходного калибра ПР и непроходного калибра НЕ. Следует понять, что с помощью предельных калибров определяют не числовое значение размера, а годность детали, т.е. выясняют, выходит ли контролируемый размер за нижний или верхний предел или находится между двумя допустимыми пределами. Допуски на изготовление гладких калибров устанавливает ГОСТ 24853-81. Исполнительными называют предельные размеры калибров, по которым изготавливают новый калибр: на чертеже скобы проставляют наименьший предельный размер с допуском на изготовление калибров для вала (+Н); для пробки – наибольший предельный размер с допуском на изготовление калибров для отверстия (-Н). Учащемуся следует изучить правила маркировки калибров. На каждом калибре должны быть нанесены: номинальный диаметр отверстия (вала); обозначение поля допуска отверстия (вала); числовые величины предельных отклонений отверстия (вала); обозначение назначения калибра (например, ПР,
Вопросы для самоконтроля.
1. Что называется отклонением размера? Приведите формулы для определения предельных отклонений. 2. Что называется допуском? Приведите формулы для определения допуска через предельные размеры и предельные отклонения. 3. Что называется посадкой? 4. Назовите три группы посадок. 5. Выведите формулы для вычисления зазоров и натягов через предельные отклонения и предельные размеры. 6. Что характеризуют единицы допуска и как вычисляют? 7. Что называется квалитетом и как его обозначают? 8. Как образуются посадки? Какие установлены группы посадок? 9. Почему система отверстия является предпочтительной? В каких случаях применяют систему вала? 10. Изложите основные правила указания на чертежах деталей условных обозначений полей допусков и предельных отклонений. 11. В чем отличие измерения и контроля? 12. Какие калибры называют предельными и нормальными? Для каких целей применяют эти калибры. 13. Маркировка и условные обозначения предельных калибров.
|