Введение. Ротапринт МГИУ, 109280, Москва, Автозаводская, 16

Ротапринт МГИУ, 109280, Москва, Автозаводская, 16

Тираж Заказ

Усл.печ.л. Уч.-изд.л. Тем. план 2002 г.

Подписано в печать Сдано в производство

ЛР N от

Рецензент

Протокол N от

Москва 2002

По курсу

Методические указания

"Метрология, стандартизация и сертификация"

Составитель: Мороз В. Г., доцент.

Методические указания по курсу "Метрология, стандартизация и сертификация" подготовлены в соответствии с учебным планом и предназначены для изучения курса и работы по вышеназванной дисциплине, а также могут быть использованы для проведении практических измерений студентами всех инженерных специальностей МГИУ.

Дана краткая характеристика посадок, методы выбора, анализа зазоров, натягов, принципы построения полей допусков и обозначения их на чертежах, назначение, применение, основы теоретико-вероятностной оценки возникновения зазоров и натягов для переходных посадок. Представлены возможности использования наиболее часто применяемых посадок. Для выполнения самотоятельнй и курсовой работы предложены варианты показан пример выполнения графической части.

Методические указания рассмотрены и утверждены кафедрой:

Подготовлено к печати на кафедре "Детали машин"

Редактор _____________________________________________________

Формат бум.60х90/16 Бум. множ.

Положим, что Вы решили изготовить или уж по крайней мере заказать вал. Несомненно необходимо указать его размеры: диаметр и длину. Положим, что из конструктивных соображений и прочностных расчётов он должен быть 29,748мм т.е. около 30 мм. В машиностроении понятие «около» неприемлемо, да и в размерах значение 29,748 почти никогда не встретишь. Величина размера должна быть скорректирована в соответствии со стандартными величинами размеров по рядам R5, R10, R20,R40,в соответствии с приложением П.14, здесь это будет 30мм.

Однако этого параметра тоже недостаточно для изготовления детали, ведь ясно, что именно 30,000мм реально изготовить невозможно, непременно это будет либо чуть больше, либо чуть меньше, заметим, что в машиностроении «чуть» неприемлемо и должно указать предельные значения максимального и минимального размера, между которыми образуется область допустимых значений. И теперь ясно, что валы уложившиеся в область допустимых значений т. е. в допуск следует признать годными.

Рассмотренная область, в общем случае, может располагаться произвольно относительно допустимых значений и необязательно, чтобы одна из границ совпадала с нулевой линией, либо обе границы были симметричны относительно той же линии. Определение, положения поля допуска удобнее указывать не через d max или d min, а через отклонения от номинального значения т.е. то линии нулевых отклонений 0-0.

Аналогичные рассуждения справедливы и при изготовлении отверстия, которое может находиться в сопряжении с валом. Важно запомнить, что всё касаемо валов пишется строчными буквами: d max, d min, d m или d, b, h, …, касаемо отверстий буквы заглавные: D max, D min, D, B, H, указанное относится так же и ко всем другим параметрам, принадлежащим валу либо отверстию. Сразу заметим, что вал, как и отверстие в нашем понимании, не обязательно должен иметь круговую форму, это может быть шестигранник, треугольник, прямоугольник и т.д., по сути, это поятие обобщённое и форма любая. Теперь всё оговоренноё попробуем представить графически, но прежде заметим, что при изготовлении деталей круговой формы удаление стружки приводит к симметричному уменьшению размера-диаметра, т.е. допуск располагается симметрично на две стороны, при иных же видах обработки (строгание, фрезерование и др.) изменение размера может происходить с одной стороны. Как видно просматривается две системы: в первом случае-двухсторонняя предельная рис 1-1а, во втором случае-односторонняя предельная

рис 1-1б

Рисунок 1‑1. Двухсторонняя и односторонняя и системы.

Одностронняя система проще, чаще применяется и поэтому дальнейшее рассмотрение будем в основном проводить на её основе. На рис1-2 представлена пара деталей: вал и отверстие с предельными параметрами. К ранее уже известных нам, кроме диаметров в обозначениях встречаются параметры обозначения, которых начинается с латинских букв E, e – это отклонения, буквой же T- обозначается допуск.

Рисунок 1‑2. Основные обозначения.

И теперь можно легко расшифровать все обозначения, с учётом того, что заглавные буквы для отверстий, а строчные для валов: Td-допуск вала, TD-допуск отверстия, ei-нижнее отклонение вала, es-верхнее отклонение вала, EI-нижнее отклонение отверстия, ES-верхнее отклонение отверстия. Конечно, рассматриваемые параметры загромождают эскиз и поэтому удобнее важную часть эскиза (котрорая выделена и отмечена) увеличить и вынести отдельно, получив графическое изображение полей допусков рис 1-3.

Рисунок 1‑3. Графическое изображение полей допусков.

Следует запомнить, что на чертежах и эскизах отклонения указывают в мм., на графическом представлении полей допусков в мкм., (ведь в дальнейшем нам будет необходимо, на их основе, вычислять и другие параметры и рационально не иметь нулей перед значащим числом).

Для анализа сопряжения пары-посадки необходимо:

1.Найти точку, где вал самый малый, в пару к ней точку, где отверстие самое большое и оценить полученную величину.

2.Найти точку, где вал самый большой, в пару к ней точку где отверстие самое малое и оценить полученную величину.

Здесь для зазоров введены обозначения Smax, Smin, Sm (m-mittel-середина), для натягов Nmax, Nmin, Nm.

На рис 1-3 показано расположение полей для посадки с зазором где вал гарантированно меньше отверстия, для посадки же с натягом вал гарантированно больше отверстия.

Если же вал, в зависимости от полученной детали, находящейся в поле допуска, может быть как меньше, так и больше отверстия, возможен переход от зазоров к натягам и посадка рис 5-1,5-2 называется переходной.

В первую очередь для переходной посадки, как и для других, наиболее вероятной следует считать характеристику по Sm и Nm.

Несомненно очень удобно если одна из деталей изготовлена от номинала. На вопрос какая? Отвечает сам конструктор исходя из конструктивных соображений, технологии изготовления, и других факторов.

Именно поэтому и применяют две системы:

1.Система отверстия: здесь отверстие проектируется от номинала, что соответствует EI=0, (по выражению студентов «поле прилипло сверху»), положение же вала варьируется («вал плавает по полю»), что позволяет создавать различные посадки в системе отверстия

рис 1-4.

2.Система вала: здесь вал проектируется от номинала, что соответствует es=0, (по выражению студентов «поле прилипло снизу»), положение же отверстия варьируется

(«отверстие плавает по полю»), что позволяет создавать различные посадки в системе вала

Практика показывает, что система отверстия применяется чаще, однако теоретически обе системы равноправны.

Единая система допусков и посадок предусматривает возможность получения целого ряда подвижных, неподвижных и переходных посадок. Для образования посадок с различными зазорами и натягами в размеров до 500 мм предусмотрено 27 вариантов основных отклонений валов и отверстий (рис.1-4,рис1-5).

Основное отклонение - это одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии.

Таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии. Основные отклонения отверстий обозначают прописными буквами латинского алфавита, валов - строчными. Основное отверстие обозначают буквой Н для системы отверстия, основной вал h в системе вала. Отклонения А-Н (a-h) предназначены для образования полей допусков в посадках с зазорами; отклонения Js-N (js-n)-в переходных посадках, отклонения P-ZC (p-zс) - в посадках с натягом.

Каждая буква обозначает ряд основных отклонений значение которых зависит от номинального размера,

Абсолютное значение и знак каждого основного отклонения вала.

(верхнего es для валов a-h или нижнего ei для валов j-zc) определяют по эмпирическим формулам.

Основные отклонения отверстий построены так, чтобы обеспечить посадки в системе вала, аналогичные посадкам в системе отверстия. Они равны по абсолютному значению и противоположны но знаку основным отклонениям валов, обозначаемых той же буквой.

Поле допуска образуется сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов

В соответствии с этим правилом поле допуска обозначают буквой (иногда двумя) основного отклонения и номером квалитета, например для вала h6,d11,ef9; для отверстия H6, D11,CD10.

Квалитет - совокупность допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью, определяемой коэффициентом точности а (табл. П1,П2).

Поле допуска ограничено горизонтальной линией, определяемой основным отклонением. Второе предельное отклонение, ограничивающее данное поле допуска, можно определить по основному отклонению и допуску принятого квалитета. Если основное отклонение верхнее, то нижнее отклонение: для вала ei= es –Td (f(IT;d)) для отверстия EI=ES- TD (f(IT;D)). Если основное отклонение нижнее, то верхнее отклонение: для вала es= ei+ Td (f(IT;d)); для отверстия ЕS=ЕI+ TD (f(IT;D)) (отклонения еi, es, EI,ES. берут с учетом знака).

В соответствии с рекомендацией ИСО из основных рядов полей допусков для размеров от 1 до 500 мм выделены предпочтительные поля допусков.

Они обеспечивают 90-95 % посадок общего применения. Использование предпочтительных полей допусков способствует повышению уровня унификации изделий, сокращает номенклатуру режущих инструментов и калибров, создает благоприятные условия для кооперирования и организации централизованного производства стандартного режущего инструмента и калибров на специализированных предприятиях (продукция которых имеет повышенное качество и в 3-5 раз дешевле продукции инструментальных цехов машиностроительных заводов),

Посадки, Для сопрягаемых деталей установлено лишь значение основного отклонения, т.е. расстояние от ближайшей границы поля допуска до нулевой линии. Верхнее (если поле допуска расположено выше нулевой линии) или нижнее (если поле допуска расположено ниже нулевой линии) отклонение определяют по основному отклонений и допуску выбранного квалитета.

Рисунок 1‑4. Система отверстия

Рисунок 1‑5. Система вала.

Верхние отклонения полей допусков валов (от a до g) и нижние отклонения соответствующих отверстий (от А до G), применяемые для посадок с зазором приняты одинаковыми по абсолютному значению. Следовательно, зазоры в одноименных посадках в системах отверстия и вала одинаковы.

Поля допусков свыше квалитета 7 для посадок с натягом в системе ИСО построены так, что верхние отклонения валов в системе отверстия равны по абсолютному значению нижним отклонениям отверстий в системе вала обозначенным теми же, но прописными буквами, следовательно, наибольшие натяги в системах отверстия и вала одинаковы, так как допуски при одном и том же квалитете в обеих системах равны.

Преимущество в том, что в той системе для всех диапазонов размеров установлены рекомендуемые посадки и для размеров 1-500 мм из них выделены предпочтительные (например Н7/f7. Н7/n6 и т.п.). (табл.П.3.,П.4)

Унификация посадок позволяет обеспечить однородность конструктивных требований к соединениям и облегчить работу конструкторов. по назначению посадок. Комбинируя различные варианты предпочтительных полей допусков валов и отверстий, можно значительно расширить возможности системы по созданию различных посадок без увеличения набора инструментов, калибров и другой технологической оснасти. В каждой отрасли можно сократить число полей допусков и посадок, введя ограничительный стандарт (отраслевой или стандарт предприятий). Рекомендуемые посадки приведены в приложении (табл.П.3.,П.4).

Поскольку по экономическим соображениям посадки следует назначать главным образом в системе отверстия и реже в системе вала, то в ГОСТ 25347 предпочтительных посадок (образованных из предпочтительных полей допусков) в системе отверстия больше, чем в системе вала.

Рисунок 1‑6. Расположение полей допусков для комбинированных посадок

В отдельных же случаях, при конструктивной, технологической необходимости, а также при ремонте возможно применение комбинированных посадок, которые образованы полями допусков отверстия и вала выбранными их разных систем. Нетрудно догадаться, что в этом случае не присутствует базовые поля систем с основным отклонением H или h, взамен которым вводят поля не имеющие EI=0 либо es=o. Примером применения комбинированных посадок можно считать некоторые рекомендуемые посадки в сопряжении прямобочных щлицевых соединений, такие как: D9/e8, F10/e8, F8/Js7, F10/Js7, D9/k7, F8/f7 и другие. Принципиально расположение полей допусков для комбинированных посадок показано на рис 1-6.

Цель работы

изучение методов выбора допусков и посадок;

изучение стандартов;

ознакомление с примерными областями применения подвижных, неподвижных и переходных посадок;.

освоение методики выбора допусков и посадок по заданным значениям функциональных зазоров и натягов;

изучение принципов и отработка техники простановки размеров с отклонениями на чертежах.

Содержание расчетной части работы

1. выбрать подвижную посадку по заданным функциональным зазорам;
2. выбрать неподвижную посадку по заданным функциональным натягам;
3. вычертить схемы расположения полей допусков для выбранных посадок с указанием: ЕS, ЕI, es, ei, S_max, S_min, N_max, N_min, S_m, N_m,
4. вычертить схемы полей допусков для заданных (или найденных методом
5. подобия) переходных посадок с указанием: ЕS, ЕI, es, ei, S_max, S_min, N_max, N_min, S_m, N_m,; оценить вероятность получения зазоров и натягов, представив результаты ввиде графика.
6. вычертить отверстие, вал, сборку и проставить выбранные посадки, а также поля допусков на чертежах.
7. для каждой из рассмотренных посадок дать ориентировочно область применения.

Дата добавления: 2015-04-30