Основное отклонение – это наикратчайшее расстояние от нулевой линии до границы поля допуска

Основные понятия и определения. Детали станков изготовляются по чертежам. На них указываются форма поверхностей детали, размеры, шероховатость и требования к точности изготовления. Размеры, проставляемые на чертеже, называются номинальными размерами.

Допуски и посадки

Точность обработки деталей

Лекция 21

Обработать деталь абсолютно точно с номинальными размерами практически невозможно. Действительные размеры обработанной детали всегда отличаются от номинальных на величину отклонения. Поэтому каждый номинальный размер ограничивают двумя предельными размерами: наибольшим Х_в и наименьшим Х_н (рис. 1). Любой действительный размер Х_д детали должен находиться в пределах поля допуска d, иначе деталь считается бракованной. Отклонения могут быть действительными и предельными.

Действительным отклонением называется алгебраическая разность между действительным размером полученной детали и номинальным размером.

Предельным отклонением называется алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Одно предельное отклонение из двух называется верхним, а другое – нижним.

Для удобства записи на чертеже вместо предельных размеров рядом с номинальным указывают два предельных отклонения, например, мм, мм,мм, мм. Предельные отклонения, равные нулю, не указываются.

Для размера мм предельные размеры равны: Х_в =75,021 мм, Х_н =75,002 мм; для размера мм – Х_в = 175,4 мм, Х_н = 175,0 мм.

Допуски размеров, посадки и допуски посадок. Допуск характеризует точность изготовления детали. Чем меньше допуск, тем труднее обрабатывать деталь. Зону (поле), ограниченную верхним и нижним предельными отклонениями, называют полем допуска (рис. 1). Оно определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии. На рис. 2 изображены варианты расположения поля допуска T_d для вала.

Нулевая линия – это линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок (ГОСТ 25346-82). При горизонтальном расположении нулевой линии положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз. При этом верхнее предельное отклонение отверстия (вала) на схемах обозначают ES (es), а нижнее предельное отклонение отверстия (вала) – EI (ei).

Характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов, называется посадкой. Положение поля допуска отверстия и вала определяет при сборке деталей тип посадки. Различают посадки с зазором, с натягом и переходные.

Зазор S – находится как положительная (со знаком +) разность размеров отверстия и вала до сборки. Посадка с зазором – посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении и поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (рис. 3, а).

Натяг N – находится как отрицательная (со знаком –) разность размеров отверстия и вала до сборки. Посадка с натягом – посадка, при которой обеспечивается натяг в соединении и поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (рис. 3, б).

Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга. В этом случае поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью (рис. 3, в).

Допуск посадки – разность между наибольшим и наименьшим зазорами (натягами) или сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Вал и отверстие, образующие посадку, имеют одинаковый номинальный размер и отличаются только предельными отклонениями. На чертежах посадку ставят после номинального размера, обозначая ее дробью, в числителе которой записывают предельные отклонения для отверстия, а в знаменателе – для вала.

Квалитеты. Допуски и посадки нормированы государственными стандартами, входящими в две системы: ЕСДП – "Единая система допусков и посадок" и ОНВ – "Основные нормы взаимозаменяемости".

Классы (уровни, степени) точности допусков в ЕСДП названы квалитетами. Квалитет (степень точности) – ступень градации значений допусков системы.

Допуски в каждом квалитете возрастают с увеличением номинального размера, но они соответствуют одному уровню точности, определяемому квалитетом, его порядковым номером. С уменьшением номера квалитета допуски на размер уменьшаются, точность увеличивается.

В ЕСДП установлено 19 квалитетов, обозначаемых порядковым номером: 01; 0; 1; 2; 3;...16; 17. Точность размера убывает от квалитета 01 к квалитету 17.

Для нужд деревообрабатывающей промышленности введен квалитет номер 18. ГОСТ 6449.1-82 устанавливает для изделий из древесины девять квалитетов с 10 по 18.

Допуск квалитета условно обозначают буквами IT с номером квалитета, например, IT 6 – допуск 6-го квалитета. Допуск квалитета рассчитывается по формуле

,

где а – число единиц допуска, установленное для каждого квалитета;

i – значение единицы допуска, зависимое от номинального размера, мкм.

Числа единиц допуска для квалитетов приведены ниже:

Номер квалитета
Числа единиц допуска а

Для номинальных размеров D = (1 – 500) мм значение единицы допуска

,

где D_c – среднее геометрическое граничных значений интервала номинальных размеров

,

где D_min, D_max – соответственно наименьшее и наибольшее граничное значение интервала номинальных размеров (табл. 1), мм.

Пример. Определить допуск вала (отверстия) 18-го квалитета с номинальным размером 100 мм.

Решение. По ГОСТ 6449.1-82 уточняем, что номинальный размер 100 расположен в интервале 80-120 мм. Находим среднее геометрическое граничных значений интервала номинальных размеров = 97,98 мм.

Единица допуска

= 2,1725 мкм.

Допуск вала = 2560×2,1725/1000 = 5,4 мм.

Таблица 1

Значения полей допусков линейных размеров изделий

из древесины в мм по ГОСТ 6449.1-82

Интервал размеров	Квалитет
До 3	-	-	0,10	0,14	0,25	0,40	0,60	1,00	1,4
Св. 3 до 6	-	-	0,12	0,18	0,30	0,48	0,75	1,20	1,8
Св. 6 до 10	-	-	0,15	0,22	0,36	0,58	0,90	1,5	2,2
Св. 10 до 18	-	-	0,18	0,27	0,43	0,70	1,10	1,80	2,7
Св. 18 до 30	-	-	0,21	0,33	0,52	0,84	1,30	2,10	3,3
Св. 30 до 50	-	-	0,25	0,39	0,62	1,00	1,60	2,50	3,9
Св. 50 до 80	-	0,19	0,30	0,46	0,74	1,20	1,90	3,00	4,6
Св. 80 до 120	-	0,22	0,35	0,54	0,87	1,40	2,20	3,50	5,4
Св. 120 до 180	-	0,25	0,40	0,63	1,00	1,60	2,50	4,00	6,3
Св. 180 до 250	-	0,29	0,46	0,72	1,15	1,85	2,90	4,60	7,2
Св. 250 до 315	-	0,32	0,52	0,81	1,30	2,10	3,20	5,20	8,1
Св. 315 до 400	-	0,36	0,57	0,89	1,40	2,30	3,60	5,70	8,9
Св. 400 до 500	-	0,40	0,63	0,97	1,55	2,50	4,00	6,30	9,7
Св. 500 до 630	-	0,44	0,70	1,10	1,75	2,80	4,40	7,00	-
Св. 630 до 800	-	0,50	0,80	1,25	2,00	3,20	5,00	8,00	-
Св. 800 до 1000	-	0,56	0,90	1,40	2,30	3,60	5,60	9,00	-
Св. 1000 до 1250	-	0,66	1,05	1,65	2,60	4,20	6,60	10,50	-
Св. 1250 до 1600	0,5	0,78	1,25	1,95	3,10	5,00	7,80	12,50	-
Св. 1600 до 2000	0,6	0,92	1,50	2,30	3,70	6,00	9,20	15,00	-
Св. 2000 до 2500	0,7	1,10	1,75	2,80	4,40	7,00	11,00	17,50	-
Св. 2500 до 3150	0,86	1,35	2,10	3,30	5,40	8,60	13,50	21,00	-
Св. 3150 до 4000	1,05	1,65	2,60	4,1	6,60	10,50	16,50	26,0	-
Св. 4000 до 5000	1,3	2,0	3,2	5,0	8,0	13,0	20,0	32,0	-
Св. 5000 до 6300	1,55	2,5	4,0	6,2	9,8	15,5	25,0	40,0	-
Св. 6300 до 8000	1,95	3,10	4,9	7,6	12,0	19,5	31,0	49,0	-
Св. 8000 до 10000	2,4	3,8	6,0	9,4	15,0	24,0	38,0	60,0	-

Обозначение допусков и посадок. В ЕСДП используют понятие основного отклонения.

Для валов и отверстий ГОСТ 25346-82 установлено по 28 основных отклонений. Основное отклонение обозначается буквами латинского алфавита: для вала – строчными буквами от а до zc; для отверстия – прописными буквами от А до ZC.

Основные отклонения вала от а до g и h (основное отклонение h равно нулю) предназначены для образования полей допусков в посадках с зазором; от j (j_s) до n – в переходных посадках и от р до zc – в посадках с натягом.

Поля допусков в ЕСДП образуются сочетанием основного отклонения и квалитета. Например, 45 е 8 означает, что вал диаметром 45 мм должен быть выполнен по 8-му квалитету с основным отклонением е.

Понятие посадки справедливо только при сборке двух деталей. На сборку поступают детали с различными основными отклонениями. Наиболее часто посадку указывают в системе отверстия, когда отверстие выполняется с одним основным отклонением Н, а зазоры или натяги обеспечиваются валами с различными размерами, например, диаметр 45 Н 7/ е 7. Здесь в числителе указано поле допуска отверстия детали, а в знаменателе – поле допуска вала.

Посадки с зазором. Посадки Н 7/ h 6 и Н 8/ h 7 рекомендуется применять для неподвижных соединений, часто подвергаемых разборке и регулированию, допускающих проворачивание или продольное перемещение одной детали относительно другой. Эти посадки используются для установки на вал режущего инструмента (пилы, фрезы и т.д.).

Посадку Н 7/ g 6 применяют в точных подвижных соединениях, когда требуется обеспечить герметичность при перемещении деталей, а также плавность и точность перемещений.

Посадка Н 7/ f 7 применяется в подшипниках скольжения с частотой вращения вала не более 150 мин ^–1. Посадку Н 7/ е 8, применяют в подшипниках скольжения с частотой вращения вала более 150 мин ^–1.

Посадки переходные. Посадку Н 7/ n 6 используют при центрировании детали в неподвижном соединении, и работающей в условиях вибрации и ударов. Разборку соединения производят редко (при капитальном ремонте). Посадку Н 7/ k 6 используют при установке неподвижных зубчатых колес на валах, шкивов и т.д.

Посадки с натягом. Посадку Н 7/ р 6 назначают для неподвижных соединений, передающих небольшие усилия, для соединения валов с тонкостенными втулками. Посадку Н 7/ s 6 используют в неподвижных соединениях, передающих средние нагрузки без дополнительного крепления.

Посадки в изделиях из древесины. Для деталей из древесины и древесных материалов ГОСТ 6449.1-82 [4] устанавливает два основных отклонения для отверстия и одиннадцать основных отклонений для валов:

для отверстий – Н, Js;

для валов – a, b, c, h, js, k, t, y, za, zc, ze.

Термин "отверстие" применяют для обозначения внутренних (охватывающих) цилиндрических и плоских параллельных поверхностей, а термин "вал" – для обозначения наружных (охватываемых) цилиндрических и плоских параллельных поверхностей.

При назначении посадок может быть выбрана одна из двух систем – система отверстия или система вала. Они отличаются друг от друга размером, который принимается в качестве основного.

Если в качестве основного принимается размер отверстия, то система допусков и посадок называется системой отверстия.

Основное отверстие – это такое отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю. Зазоры и натяги при этом обеспечиваются за счет полей допусков вала. Поскольку поверхность вала технологически обрабатывать проще, то система отверстия на практике используется чаще.

Контрольные вопросы и задания

1. На чертеже детали указан размер мм. Как называются числа 75; +0,021; +0,002; 75,021; 75,002; 0,021-0,002= 0,019?

2. Дайте определение посадки. Какие посадки называются с зазором, натягом и переходные?

3. Дайте определение квалитета. Какие квалитеты установлены в машиностроении и в деревообрабатывающей промышленности?

4. Как определяется допуск квалитета?

5. На сборочном чертеже указан размер 45 Н 7/ е 7. Как называются и что означают числа и выражения: 45; 45 Н 7; 45 е 7; 7; Н 7/ е 7?

Дата добавления: 2014-01-04