Как построить допуски и посадки

Понятие о допусках

Допуском называется разность между максимально и минимально допустимыми размерами детали. При изготовлении любого изделия добиться точного размера невозможно. Этого не позволяет оборудование. Кроме того, нет приборов, какие могли бы измерить габарит с большой точностью. Но часто в этом нет надобности. Детали, изготовленные с погрешностью, тоже можно использовать. Главное, чтобы их размеры не вышли за допустимые пределы.

Все зависит от поставленной задачи. Для сложных приборов, используемых в метрологии, требуется качественное изготовление комплектующих. Простые изделия, такие как чайники или кастрюли, выполняются с меньшей точностью.

Существующие термины

В машиностроении применяется ряд терминов, характеризующих размер детали. На основании материала из учебных пособий они носят следующие названия:

Во время проектирования изделий необходимо пользоваться стандартными таблицами допусков и посадок, которые есть в учебниках или справочной литературе.

Варианты посадок

Под определением посадки понимается характер сопряжения двух деталей. Такое сочленение бывает 3 типов:

Все виды посадок в машиностроении находят свое применение. Когда нужно добиться жесткого соединения, чтобы одна деталь не вращалась относительно другой, применяется натяг. Иногда и этого бывает недостаточно. Для усиления прочности соединения части конструкции предварительно подвергаются нагреву. Образуемая посадка называется горячепрессовой.

Система отверстия и вала

На основании стандартов ЕСДП посадки могут проходить в двух системах. Они имеют свои особенности:

При изготовлении конструкций чаще применяется система отверстия. Связано это с облегченным процессом измерения наружной поверхности вала. Для этого существует специальный измерительный инструмент.

Система вала используется при изготовлении подшипников. Их наружная поверхность является основной, под нее подгоняются посадочные обоймы.

Квалитеты точности

Степень точности на каждый номинальный размер можно определить по квалитетам. Если перечислить количество, то их насчитывается 19. Все они сведены в таблицу. С возрастанием номинальных размеров идет расширение поля допуска. Связано это с тем, что изготовить деталь большого размера с жестким допуском сложнее, чем маленькую. Квалитеты обозначаются латинскими буквами:

Такая унификация значительно облегчает работу конструкторов в процессе проектирования ими сложных изделий.

При обозначении посадок на чертежах одних буквенных обозначений недостаточно. Рабочий, изготавливающий деталь, должен видеть величину допусков, поэтому рядом с буквами ставятся цифры верхних и нижних отклонений. Все данные берутся из справочника.

Допуски и посадки составляют отдельный предмет в учебных заведениях. Студенты и ученики пишут рефераты по теме, которые потом зачитывают в классах или аудиториях.

Источник

Как построить допуски и посадки

Основные нормы взаимозаменяемости

ЕДИНАЯ СИСТЕМА ДОПУСКОВ И ПОСАДОК

Поля допусков и рекомендуемые посадки

Basic norms of interchangebility. Unified sistem of tolerances and fits. Tolerance zones and recommendalle fils*

Дата введения 1983-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21.07.82 N 2764

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 144-88

4. Стандарт соответствует международным стандартам ИСО 286-2-88*, ИСО 1829 в части отобранных полей допусков

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

6. ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в октябре 1989 г. (ИУС 1-90)

Настоящий стандарт распространяется на гладкие элементы деталей с номинальными размерами до 3150 мм и устанавливает поля допусков для гладких деталей в посадках и для несопрягаемых элементов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Устанавливаемые настоящим стандартом поля допусков валов и отверстий являются ограничительным отбором для общего применения из всей совокупности полей допусков, которые могут быть получены различным сочетанием основных отклонений и допусков по ГОСТ 25346.

Поля допусков, не включенные в данный стандарт, являются специальными. Их применение допускается лишь в технически и экономически обоснованных случаях (если применение полей допусков по настоящему стандарту не обеспечивает требования, предъявляемые к изделиям) или если они предусмотрены в государственных стандартах для соответствующих видов продукции (изделий), материалов или способов изготовления.

1.2. Рекомендации по образованию посадок из предусмотренных в настоящем стандарте полей допусков валов и отверстий приведены в приложении 1.

2. ПОЛЯ ДОПУСКОВ ПРИ НОМИНАЛЬНЫХ РАЗМЕРАХ менее 1 мм

2.1. Поля допусков должны соответствовать указанным в табл.1 и 2.

2.2. Числовые значения предельных отклонений размеров должны соответствовать указанным в табл.3 и 4.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Рекомендуемые поля допусков валов и отверстий в интервалах номинальных размеров менее 1 мм приведены в приложении 2.

3. ПОЛЯ ДОПУСКОВ ПРИ НОМИНАЛЬНЫХ РАЗМЕРАХ от 1 до 500 мм

3.1. Поля допусков должны соответствовать указанным в табл.5 и 6. В первую очередь следует применять предпочтительные поля допусков (обозначение их заключено в утолщенные рамки).

3.2. Числовые значения предельных отклонений размеров должны соответствовать указанным в табл.7 и 8.

3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3. В технически и экономически обоснованных случаях (если применение полей допусков по табл.5 и 6 не обеспечивает предъявляемых к изделиям требований) допускается применение дополнительных полей допусков, приведенных в приложении 3.

4. ПОЛЯ ДОПУСКОВ ПРИ НОМИНАЛЬНЫХ РАЗМЕРАХ свыше 500 до 3150 мм

4.1. Поля допусков должны соответствовать указанным в табл.9 и 10.

4.2. Числовые значения предельных отклонений размеров должны соответствовать указанным в табл.11 и 12.

4.1, 4.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Поля допусков валов при номинальных размерах менее 1 мм

Источник

Основные понятия о допусках и посадках

Основные понятия о допусках и посадках

Производственный опыт показал, что задачу выбора оптимальной точности можно решить установлением для каждого размера детали (особенно для сопрягаемых ее размеров) пределов, в которых может колебаться ее действительный размер; при этом исходят из того, что узел, в который входит деталь, должен соответствовать своему назначению и не терять работоспособность в требуемых условиях функционирования с необходимым ресурсом.

Номинальным называют основной размер, получаемый из расчета на прочность, жесткость или выбираемый конструктивно и проставляемый на чертеже. Проще говоря, номинальный размер детали получен конструкторами и разработчиками расчетным путем (исходя из требований прочности, жесткости и т. п.) и указывается на чертеже детали в виде основного размера.
Номинальный размер соединения является общим для отверстия и вала, составляющих соединение. По номинальным размерам выполняют в том или ином масштабе чертежи деталей, сборочных единиц и приборов.

Посадки

Действительный зазор будет находиться между указанными пределами, т. е. между максимальным и минимальным зазором. Зазор необходим для обеспечения подвижности соединения и размещения смазки. Чем выше число оборотов и выше вязкость смазки, тем больше должен быть зазор.

В посадках с натягом так выбирают предельные размеры вала и отверстия, чтобы в сопряжении был гарантированный натяг, ограниченный минимальным и максимальным значениями – Nmax и Nmin :

Посадки в системе отверстия и системе вала

Посадки, установленные ЕСДП СЭВ, могут быть осуществлены по системам отверстия или вала.

На промышленных предприятиях в основном применяют систему отверстия, так как она требует меньшего количества режущего и измерительного инструмента, т. е. более экономична. Кроме того, технологически удобнее подгонять вал под отверстие, а не наоборот, поскольку удобнее производить обработку и контрольные измерения внешней поверхности, а не внутренней.
Систему вала, как правило, применяют для наружных колец шарикоподшипников и в тех случаях, когда на гладкий вал насаживают несколько деталей с различными посадками.

Квалитеты

В системе СЭВ для обозначения допусков с указанием квалитетов применяются следующие условные обозначения:

Графическое изображение допусков и посадок

Построение выполняется следующим образом.
От горизонтальной линии, условно изображающей поверхность детали при ее номинальном размере, откладывают предельные отклонения в произвольно выбранном масштабе. Обычно на схемах величины отклонений указывают в микронах, но можно строить поля допусков и в миллиметрах, если отклонения достаточно большие.

На схемах указывают номинальный D и предельные ( Dmax, Dmin, dmax, dmin ) размеры, предельные отклонения ( ES, EI, es, ei ) поля допусков и другие параметры.

Использование всех основных отклонений и квалитетов позволяет получить 490 полей допусков для валов и 489 для отверстий. Такие широкие возможности образования полей допусков позволяют применять ЕСДП в различных специальных случаях. Это является ее существенным достоинством. Однако на практике использование всех полей допусков неэкономично, так как вызовет чрезмерное разнообразие посадок и специальной технологической оснастки.

При разработке национальных систем допусков и посадок на базе систем ИСО из всего многообразия полей допусков отбирают только те поля, которые обеспечивают потребности промышленности страны и ее внешнеэкономические связи.

Поле допуска в ЕСДП СЭВ образуется сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. В соответствии с этим поле допуска обозначается буквой основного отклонения и номером квалитета, например 65f6; 65e11 — для вала; 65Р6; 65H7 — для отверстия.
Основные отклонения зависят от номинальных размеров деталей и остаются постоянными для всех квалитетов. Исключение составляют основные отклонения отверстий J, К, М, N и валов j и k, которые при одинаковых номинальных размерах, в разных квалитетах имеют различные значения. Поэтому на схемах поля допусков с отклонениями J, К, М, N, j, k, обычно разделены на части и показаны ступенчатыми.

Специфичны поля допусков типа js6, Js8, Js9 и т.д. Они фактически не имеют основного отклонения, поскольку расположены симметрично относительно нулевой линии. По определению основное отклонение – это отклонение ближайшее к нулевой линии. Значит, оба отклонения таких специфических полей допусков могут быть признаны основными, что недопустимо.

Допуски и посадки установлены для четырех диапазонов номинальных размеров:

Средний диапазон является наиболее важным, поскольку применяется значительно чаще.

Обозначение допусков на чертежах

Указания и обозначения на чертежах предельных отклонений формы и расположения поверхностей регламентируются ГОСТ 2.308-79, который предусматривает для этих целей специальные знаки и символы.
С основными положениями этого стандарта, используемыми знаками и символами для обозначения предельных отклонений, можно ознакомиться в этом документе (формат WORD, 400 кБ).

Источник

Построение полей допусков посадок, расчет характеристик посадок

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Кафедра «Технология машиностроения»

НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ И

ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Методические рекомендации к практическим занятиям

Для студентов специальности 1-70 03 01 «Автомобильные дороги» дневной и заочной форм обучения

Рекомендовано к изданию

Одобрено кафедрой «Технология машиностроения» « 6 » апреля 2017 г., протокол № 13

Составитель: канд. техн. наук, доц. Е. Н. Антонова;

Рецензент канд. техн. наук, доц. В. В. Кутузов

Приведены варианты заданий для решения задач по темам практических занятий для дисциплины «Нормирование точности и технические измерения».

НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Ответственный за выпуск Е. Н. Антонова

Технический редактор А. А. Подошевко

Компьютерная верстка Н. П. Полевничая

Подписано в печать. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.

Издатель и полиграфическое исполнение:

Государственное учреждение высшего профессионального образования

Свидетельство о государственной регистрации издателя,

изготовителя, распространителя печатных изданий

№ 1/156 от 24.01.2014 г.

Пр. Мира, 43, 212000, Могилев.

© ГУ ВПО «Белорусско-Российский

Содержание

1 Построение полей допусков. 4

2 Построение полей допусков посадок, расчет характеристик

3 Расчёт предельных и исполнительных размеров калибров,

выбор универсальных измерительных средств. 15

3.1 Расчет калибров для контроля отверстий. 15

3.2 Расчет калибров для контроля валов. 18

3.3 Выбор универсальных измерительных средств. 21

4 Расчёт и выбор посадок подшипников качения. 22

4.1 Расчет и выбор посадок для установки подшипника качения

на вал и в корпус. 23

4.2 Определение требований к посадочным поверхностям вала

и отверстия в корпусе. 24

5 Допуски цилиндрических зубчатых передач. 26

6 Обозначения на чертежах. 29

Список литературы. 32

Построение полей допусков

Номинальный размер – 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 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, ТD, Н, ES, EI), валы – малыми (d, Тd, h, es, ei).

Наибольший предельный размер определяется:

Наименьший предельный размер определяется:

Разность между наибольшим и наименьшими предельными размерами или между верхним и нижним отклонением называется допуском размера (Тd, ТD):

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) (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 – Основные отклонения валов и отверстий

На чертеже в обозначение размера входят номинальный размер, поле допуска, квалитет точности и два отклонения. Например, отверстие Ø20F8 , вал Ø16z8 . Если одно из отклонений равно нулю, то оно не записывается: Ø182Н8 , Ø50h7_(-0,025), если оба отклонения одинаковые по модулю, то запись выглядит так: Ø50j_s7(±0,0125). Соединение двух деталей (посадка) обозначается дробью Ø50 , или Ø50 , или Ø50Н7/f6. В числителе всегда записываются поле допуска и квалитет точности отверстия, в знаменателе – поле допуска и квалитет вала.

Задача. Построить схему расположения заданных полей допусков, на схеме указать номинальный размер вала или отверстия, предельные размеры в миллиметрах, предельные отклонения, допуск вала или отверстия в микрометрах. Определить, является ли заданное поле допуска предпочтительным для применения. Исходные данные взять из таблицы 1. Порядок построения и последовательность расчетов приведены в примере 1.

Таблица 1 – Варианты заданий к задаче

Пример –Построить схемы полей допусков отверстия Ø50Н8 и вала Ø35f7. Определить предельные размеры, допуски отверстия и вала.

По номинальному размеру, полю допуска и квалитету точности выписываем из ГОСТ 25347-82 (приложение Б) верхнее и нижнее отклонения для вала и отверстия и записываем в миллиметрах (в таблице стандарта значения приведены в микрометрах): Ø50Н8 , Ø35f7 .

Рассчитаем предельные размеры вала и отверстия, используя формулы (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.

Рассчитываем допуски размеров вала и отверстия, используя формулы (5) и (6):

Тd = 49,975 – 49,950 = 0,025 мм;

ТD = 50,039 – 50,0 = 0,039 мм.

Строим схемы полей допусков вала и отверстия (рисунок 2). 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 и находится на нулевой линии. Произвольно по ширине достраиваем поле допуска, внутри которого записываем Н8. Для вала Ø35f7 оба отклонения отрицательны, т. е. поле допуска будет расположено ниже нулевой линии. Оба отклонения откладываются вниз, отсчет ведется от нулевой линии (рисунок 2, б). На схеме указываем предельные размеры и допуски.

а – отверстие; б – вал

Рисунок 2 – Схемы полей допусков

Построение полей допусков посадок, расчет характеристик посадок

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.

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 3).

Рисунок 3 – Соединение деталей по посадке с гарантированным зазором

Величина зазора S между годными деталями при сборке должна находиться в пределах от S_min до S_max или быть равной S _min или S_max.

Допуск посадки с зазором рассчитывается по формуле

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 4).

Рисунок 4 – Соединение деталей по посадке с гарантированным натягом

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

Допуск посадки с натягом рассчитывается по формуле

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

Примеры схем расположения полей допусков переходных посадок приведены на рисунке 5.

Рисунок 5 – Схемы расположения полей допусков переходных посадок

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

Посадки в системе отверстия образуются сочетанием основного отверстия Н и неосновных валов. Пример посадок в системе отверстия: Н8/f7, H7/m6, H8/g7.

Посадки в системе вала образуются сочетанием основного вала h и неосновных отверстий. Пример посадок в системе вала: F8/h7, G7/h6, J_s8/h7.

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

Основной называется посадка, которая выполнена в системе вала или отверстия и в одном квалитете точности, например H9/f9, E7/h7, H6/k6, M7/h7.

Комбинированная посадка – посадка, выполненная в разных квалитетах точности или полученная сочетанием неосновных деталей, например H8/e7, F7/f7, D9/f9, F8/f7.

Задача. Построить схему расположения полей допусков заданной посадки, на схеме указать номинальный размер соединения, предельные размеры вала и отверстия в миллиметрах, предельные отклонения, допуски вала и отверстия, предельные зазоры и (или) натяги в микрометрах. Рассчитать основные характеристики посадки: предельные размеры отверстия и вала, допуски размеров отверстия и вала; максимальные и минимальные зазоры и (или) натяги; допуск посадки; средний зазор или натяг.

Для заданной посадки определить систему (система вала или отверстия), является она основной или комбинированной.

В произвольном масштабе вычертить эскизы вала и втулки отдельно и в сборе, проставить на этих эскизах размеры с предельными отклонениями (на сборочном чертеже посадку обозначить символически). Исходные данные взять из таблицы 2.

Последовательность решения и оформления задачи для разных посадок приведена в примерах 1–3.

Источник