Построение полей допусков

НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ И

ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Методические рекомендации к практическим занятиям

Для студентов специальности 1-70 03 01

Могилев 2016

Построение полей допусков

Номинальный размер (d, D) – размер, проставляемый на чертеже, служащий началом отсчета отклонений и определяемый исходя из функционального назначения детали.

Действительный размер – размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью.

Деталь считается годной, если ее действительные размеры находятся между или равны двум предельным размерам – наибольшему (d _max, D _max) и наименьшему (d _min, D _min).

Каждый из двух предельных размеров определяют по отклонениям от номинального размера. Верхнее отклонение обозначается буквами ES, es, а нижнее – EI, ei.

Предельные отклонения выбираются из таблицы ГОСТ 25347-82 в зависимости от номинального размера, поля допуска и квалитета точности.

При соединении двух деталей одна из них является охватываемой, другая – охватывающей. Первая условно называется валом, вторая – отверстием. Эти названия применимы не только для цилиндрических поверхностей, но и для плоских (например, размер, определяющий ширину шпоночного паза, выступает в роли отверстия, а размер, определяющий ширину шпонки, – в роли вала). Отверстия принято обозначать большими буквами (D, Т D, Н, ES, EI), валы – малыми (d, Т d, h es, ei).

Наибольший предельный размер определяется:

– для вала

d _max = d + es; (1.1)

– для отверстия

D _max = D + ES. (1.2)

Наименьший предельный размер определяется:

– для вала

d _min = d + ei; (1.3)

– для отверстия

D _min = D + EI. (1.4)

Разность между наибольшим и наименьшими предельными размерами или между верхним и нижним отклонением называется допуском размера (Т d, Т D):

– для вала

Тd = d_max – d_min = es – ei; (1.5)

– для отверстия

ТD = D_max – D_min = ES – EI. (1.6)

В единой системе допусков и посадок (ЕСДП) установлено 19 квалитетов: 01; 0; 1; 2; …; 17 (самые точные – 01 и 0).

Основное отклонение – одно из двух отклонений, ближайшее к нулевой линии.

Основные отклонения обозначаются буквами латинского алфавита рисунок 1.1 (для валов – a, b, c, d, e, h, …, x, y, z, для отверстий – A, B, C, D, CD, E, H, …, X, Y, Z).

Рисунок 1.1 – Основные отклонения валов и отверстий

На чертеже в обозначение размера входит номинальный размер, поле допуска, квалитет точности и два отклонения. Например, отверстие Ø 20 F 8 , вал Ø 16 z 8 . Если одно из отклонений равно нулю, то оно не записывается: Ø 182 Н 8 , Ø 50 h 7_{(-0, 025)}, если оба отклонения одинаковые по модулю, то запись выглядит так: Ø 50 j_s 7(±0, 0125). Соединение двух деталей (посадка) обозначается дробью Ø 50 , или Ø 50 , или Ø 50 Н 7/ f 6. В числителе всегда записывается поле допуска и квалитет точности отверстия, в знаменателе – поле допуска и квалитет вала.

Пример 1 –Построить схемы полей допусков отверстия Ø 50 Н 8 и вала Ø 35 f 7 . Определить предельные размеры, допуски отверстия и вала.

Решение

По номинальному размеру, полю допуска и квалитету точности выписываем из ГОСТ 25347-82 верхнее и нижнее отклонение для вала и отверстия и записываем в миллиметрах (в таблице стандарта значения приведены в микрометрах): Ø 50 Н 8 , Ø 35 f 7 .

Рассчитаем предельные размеры вала и отверстия, используя формулы (1.1)–(1.4):

d _max = 50 + (– 0, 025) = 49, 975 мм;

d _min = 50 + (– 0, 050) = 49, 950 мм;

D _max = 50 + (+ 0, 039) = 50, 039 мм;

D _min = 50 + 0 = 50, 0 мм.

Рассчитаем допуски размеров вала и отверстия, используя формулы (1.5) и (1.6):

Т d = 49, 975 – 49, 950 = 0, 025 мм;

Т D = 50, 039 – 50, 0 = 0, 039 мм.

Строим схему поля допуска отверстия (рисунок 1.2, а). Построение схемы начинаем с изображения нулевой линии, к которой снизу вверх указываем номинальный размер отверстия диаметром 50 мм. От нулевой линии вверх откладываем верхнее отклонение, которое положительно, т. е. +39 мкм. Нижнее отклонение равно нулю, т. е. оно находится на нулевой линии. Произвольно по ширине достраиваем поле допуска, внутри которого проставляем Н 8. Для вала Ø 35 f 7 оба отклонения отрицательны, т. е. поле допуска будет расположено ниже нулевой линии. Оба отклонения откладываются вниз, отсчет ведется от нулевой линии (рисунок 1.2, б). На схеме указываем предельные размеры и допуски.

Посадка – характер соединения двух деталей. Соединение может быть свободным или плотным. Посадки образуются сочетанием полей допусков отверстия и вала.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадка может быть с зазором, с натягом и переходная.

а – отверстие; б – вал

Рисунок 1.2 – Схема поля допуска

В посадках с зазором зазор S гарантирован, т. е. размер отверстия всегда больше размера вала и поле допуска отверстия располагается выше поля допуска вала (рисунок 1.3, а).

Рисунок 1.3 – Соединение деталей по посадке с гарантированным зазором

Величина зазора S между годными деталями при сборке должна находится в пределах от S _min до S _max или быть равной S _min или S _max.

S _max = D _max – d _min; S _min = D _min– d_max. (1.7)

Допуск посадки с зазором рассчитывается по формуле

ТS = S _max – S _min = Т D +Т d. (1.8)

В посадках с натягом натяг N гарантирован, т. е. размер отверстия всегда меньше размера вала и поле допуска вала располагается выше поля допуска отверстия (рисунок 1.4).

Величина натяга N между годными деталями при сборке должна находиться в пределах от N _min до N _max:

N _max = d _max – D _min; (1.9)

N _min = d _min – D_max. (1.10)

Рисунок 1.4 – Соединение деталей по посадке с гарантированным натягом

Допуск посадки с натягом рассчитывается по формуле

Т N = N _max – N _min = Т D +Т d. (1.11)

В переходных посадках при сборке деталей возможно получение зазора или натяга, а поля допусков отверстия и вала полностью или частично перекрываются. На схеме полей допусков переходной посадки указывается величина возможного максимального зазора S _max и натяга N _max.

Допуск переходной посадки рассчитывается по формуле

Т S (N) = S _max + N _max.

Примеры схем полей допусков переходных посадок приведены на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 – Схемы полей допусков переходных посадок

Посадки могут быть образованы в системе отверстия и в системе вала.

Пример посадок в системе отверстия: Н 8/ f 7, H 7/ m 6, H 8/ g 7; в системе вала: F 8/ h 7, G 7/ h 6, J_s 8/ h 7.

Система отверстия предпочтительнее и применяется чаще. Система вала применяется в том случае, если вал имеет один и тот же номинальный диаметр (бесступенчатый) и сопрягается с различными деталями, требующими различных посадок.

Задача 1. Построить схемы полей допусков заданных посадок. Определить вид посадки (с зазором, натягом, переходная), предельные размеры отверстия и вала, допуски отверстия и вала, предельные зазоры, натяги, допуск посадок. Установить, в какой системе выполнены посадки, являются они основными или комбинированными. Исходные данные взять из таблицы 1.3.

Таблица 1.3 – Варианты заданий для задачи 2

Продолжение таблицы 1.3

Продолжение таблицы 1.3

Пример 2 – Исходные данные: номинальный диаметр соединения 56 мм, посадка Н 8/ d 8. Выполнить условие задачи 2.

Решение

По заданному диаметру 56 мм и полю допуска Н 8 из ГОСТ 25347-82 выписываем верхнее ES и нижнее EI отклонения. Для отверстия: ES =+30 мкм = 0, 03 мм, EI = 0 мкм и для вала с полем допуска d 8: еs = –10 мкм = 0, 01мм, ei = –29 мкм = 0, 029 мм.

Расчет предельных размеров и допусков вала и отверстия проводим аналогично приведенному в примере 1. Рассчитаем предельные зазоры в соединении по формулам (1.7):

S_max = 56, 030 – 55, 971= 0, 059 мм;

S_min = 56, 00 – 55, 990 = 0, 010 мм.

Допуск посадки с зазором по формуле (1.8)

ТS = Т D +Т d = 0, 030 + 0, 019 = 0, 049 мм.

На схеме (рисунок 1.6, а) указываем максимальный и минимальный зазоры, а также предельные размеры, допуски вала и отверстия.

а) б)

а – с зазором; б – с натягом

Рисунок 1.6 – Схема расположения полей допусков посадки

Примеры оформления схем полей допусков посадки с натягом и переходной приведены на рисунках 1.6, б и 1.7.

Рисунок 1.7 – Схема расположения полей допусков переходной посадки Ø 10Н8/ js 7

Таблица 3.1 – Варианты к задаче 1

Продолжение таблицы 3.1