Система допусков и посадок гладких элементов деталей и соединений




  • 3.1. Единые принципы построения системы допусков и посадок типовых соединений деталей машин
  • 3.2. Посадки гладких цилиндрических соединений
  • 3.3. Обозначение посадок на чертежах
  • 3.4. Порядок выбора и назначения квалитетов точности и посадок
  • 3.5. Допуски и посадки подшипников качения

Единые принципы построения системы допусков и посадок типовых соединений деталей машин

Сис­те­мой до­пус­ков и по­садок (СДП) на­зыва­ют со­вокуп­ность ря­дов до­пус­ков и по­садок, за­коно­мер­но пос­тро­ен­ных на ос­но­ве опы­та, те­оре­тичес­ких и эк­спе­римен­тальных ис­сле­дова­ний и офор­млен­ных в ви­де стан­дартов.

Сис­те­ма пред­назна­чена для вы­бора ми­нимально не­об­хо­димых, но дос­та­точ­ных для прак­ти­ки ва­ри­ан­тов до­пус­ков и по­садок ти­повых со­еди­нений де­талей. Она обес­пе­чива­ет воз­можность стан­дарти­зации ре­жуще­го инс­тру­мен­та и ка­либ­ров, об­легча­ет конс­тру­иро­вание, про­из­водс­тво и дос­ти­жение вза­имо­заме­ня­емос­ти из­де­лий и их час­тей, а так­же пре­доп­ре­деля­ет их ка­чес­тво.

В нас­то­ящее вре­мя большинс­тво стран ми­ра при­меня­ет сис­те­му до­пус­ков и по­садок ИСО, соз­данную для уни­фика­ции на­ци­ональных СДП в це­лях обес­пе­чения меж­ду­народ­ных тех­ни­чес­ких свя­зей в раз­личных от­раслях про­мыш­леннос­ти. Вклю­чение меж­ду­народ­ных ре­комен­да­ций в на­ци­ональные стан­дарты соз­да­ет ус­ло­вия для обес­пе­чения вза­имо­заме­ня­емос­ти од­но­тип­ных де­талей, сос­тавных час­тей и из­де­лий, из­го­тов­ленных в раз­ных стра­нах.

Сис­те­ма до­пус­ков и по­садок ох­ва­тыва­ет до­пус­ки на раз­ме­ры глад­ких эле­мен­тов де­талей и на по­сад­ки, ко­торые об­ра­зу­ют­ся при их со­еди­нении. При­нятые нор­мы вза­имо­заме­ня­емос­ти вклю­ча­ют в се­бя так­же СДП резьбо­вых де­талей, ко­нусов и т.д.

Сис­те­ма до­пус­ков и по­садок ИСО и на­ци­ональные СДП пос­тро­ены по еди­ным прин­ци­пам и ха­рак­те­ризу­ют­ся сле­ду­ющи­ми приз­на­ками.

Стан­дарты пре­дус­матри­ва­ют две рав­ноправ­ные сис­те­мы по­садок: сис­те­му от­вер­стия и сис­те­му ва­ла.

По­сад­ки в сис­те­ме от­вер­стия (рис. 3.1, а) — по­сад­ки, в ко­торых раз­личные за­зоры и на­тяги об­ра­зу­ют­ся в ре­зульта­те со­еди­нения раз­ных ва­лов с ос­новным от­вер­сти­ем, у ко­торо­го EI = 0.

По­сад­ки в сис­те­ме ва­ла (рис. 3.1, б) — по­сад­ки, в ко­торых раз­личные за­зоры и на­тяги об­ра­зу­ют­ся в ре­зульта­те со­еди­нения раз­ных от­вер­стий с ос­новным ва­лом, у ко­торо­го es = 0.

Рис. 3.1.Примеры расположения интервалов допусков для посадок в системе отверстия (а) и в системе вала (б)

Та­кую сис­те­му до­пус­ков при­нято на­зывать од­носто­рон­ней пре­дельной. Вы­бор сис­те­мы по­сад­ки (от­вер­стия или ва­ла) осу­щест­вля­ют ис­хо­дя из конс­трук­тивных, тех­но­логи­чес­ких и эко­номи­чес­ких со­об­ра­жений.

Пре­иму­щес­твен­ное рас­простра­нение по­лучи­ла сис­те­ма от­вер­стия. Это свя­зано с тем, что от­вер­стия об­ра­баты­ва­ют до­рогос­то­ящим ре­жущим инс­тру­мен­том (свер­ло, про­тяж­ка, зен­кер, раз­вер­тка и т.д.), пред­назна­чен­ным только для од­но­го раз­ме­ра с оп­ре­делен­ным ин­терва­лом до­пус­ка. Вал не­зави­симо от раз­ме­ра обыч­но об­ра­баты­ва­ют од­ним и тем же инс­тру­мен­том (ре­зец, шли­фовальный круг). Та­ким об­ра­зом, чис­ло ти­пораз­ме­ров инс­тру­мен­та для об­ра­бот­ки от­вер­стий бу­дет зна­чительно меньше в слу­чае наз­на­чения по­сад­ки в сис­те­ме от­вер­стия.

В не­кото­рых слу­ча­ях по конс­трук­тивным со­об­ра­жени­ям при­меня­ет­ся сис­те­ма ва­ла (нап­ри­мер, на од­ном ва­лу не­об­хо­димо че­редо­вать со­еди­нения нес­кольких от­вер­стий од­но­го но­минально­го раз­ме­ра с раз­личны­ми по­сад­ка­ми). На рис. 3.2, а пред­став­ле­но со­еди­нение пор­шне­вого пальца 1 с пор­шнем 2 и ша­туном 3. Для нор­мальной ра­боты это­го уз­ла со­еди­нение пор­шня и пальца дол­жно быть вы­пол­не­но по не­под­вижной по­сад­ке, а ша­туна с пальцем — по под­вижной. Наз­на­чение по­садок в сис­те­ме от­вер­стия (рис. 3.2, б) при­вело бы к не­удобс­твам при об­ра­бот­ке сту­пен­ча­того пальца, и, глав­ное, — к пор­че от­вер­стия ша­туна при сбор­ке. При наз­на­чении по­садок в сис­те­ме ва­ла (рис. 3.2, в) эти не­дос­татки ис­клю­ча­ют­ся. Сис­те­ма ва­ла так­же при­меня­ет­ся в тех слу­ча­ях, ког­да де­тали ти­па ва­ликов или осей из­го­тав­ли­ва­ют­ся из ка­либ­ро­ван­ных хо­лод­но­тяну­тых прут­ков, до­пол­ни­тельная ме­хани­чес­кая об­ра­бот­ка ко­торых не пре­дус­матри­ва­ет­ся. И на­конец, по­сад­ка в сис­те­ме ва­ла наз­на­ча­ет­ся в тех слу­ча­ях, ког­да вал яв­ля­ет­ся стан­дар­тной де­талью (штифт, шплинт, шпон­ка и т.д.).

Рис. 3.2.Соединение поршневого пальца с поршнем и шатуном двигателя автомобиля:
а — общий вид соединения: 1 — поршневой палец; 2 — поршень; 3 — шатун; б — соединение в системе отверстия; в — соединение в системе вала

При вы­боре сис­те­мы по­садок учи­тыва­ет­ся на­личие стан­дар­тных де­талей и их сос­тавных час­тей. Нап­ри­мер, со­еди­нение внут­ренне­го кольца под­шипни­ка ка­чения с ва­лом осу­щест­вля­ет­ся по сис­те­ме от­вер­стия, а на­руж­но­го кольца с кор­пу­сом — по сис­те­ме ва­ла.

Не­об­хо­димо так­же знать, что воз­можно наз­на­чение и вне­сис­темных по­садок, об­ра­зован­ных со­чета­ни­ем стан­дар­тных по­лей до­пус­ков и иног­да на­зыва­емых ком­би­ниро­ван­ны­ми.

Для уче­та спе­цифи­ки конс­тру­иро­вания и тех­но­логии из­го­тов­ле­ния де­талей, их из­ме­рения и кон­тро­ля, ус­ло­вий экс­плу­ата­ции уз­лов и ме­ханиз­мов, удобс­тва прак­ти­чес­ко­го ис­пользо­вания стан­дар­тных зна­чений пре­дельных от­кло­нений и до­пус­ков, все раз­ме­ры раз­би­ва­ют­ся на ди­апа­зоны и ин­терва­лы. На­ибо­лее рас­простра­нен­ные ди­апа­зоны но­минальных раз­ме­ров та­ковы:

  • свы­ше 0 до 1 мм вклю­чительно;
  • свы­ше 1 до 500 мм;
  • свы­ше 500 до 3150 мм;
  • свы­ше 3150 до 10000 мм.

Де­тали, раз­ме­ры ко­торых вхо­дят в каж­дый из этих ди­апа­зонов, име­ют свои осо­бен­ности при про­ек­ти­рова­нии, об­ра­бот­ке и кон­тро­ле. Так, раз­ме­ры, вхо­дящие в ди­апа­зон свы­ше 0 до 1 мм, на­ибо­лее час­то ре­али­зу­ют­ся в мик­ро­элек­тро­нике с ис­пользо­вани­ем на­нотех­но­логий, раз­ме­ры свы­ше 1 до 500 мм — в ма­шинос­тро­ении, а раз­ме­ры свы­ше 500 мм — в стан­кос­тро­ении и тя­желом ма­шинос­тро­ении.

Сог­ласно ГОСТ 25346—2013, ГОСТ 25347—82 и ГОСТ 25348—82 в сис­те­ме СДП и ИСО ус­та­нов­ле­ны до­пус­ки и по­сад­ки для раз­ме­ров ме­нее 1 и до 500 мм, свы­ше 500 и до 3150 мм, а в СДП, кро­ме то­го, для раз­ме­ров свы­ше 3150 до 10000 мм; по­ля до­пус­ков для раз­ме­ров ме­нее 1 мм вы­деле­ны от­дельно.

Каж­дый ди­апа­зон раз­ме­ров раз­би­ва­ет­ся на ин­терва­лы — ос­новные и про­межу­точ­ные. В пре­делах лю­бого ин­терва­ла ос­новные от­кло­нения и до­пус­ки не­из­менны. Ос­новные ин­терва­лы ис­пользу­ют­ся для оп­ре­деле­ния всех до­пус­ков сис­те­мы. В СДП для но­минальных раз­ме­ров свы­ше 1 до 500 мм пре­дус­мотре­ны 13 ос­новных ин­терва­лов раз­ме­ров. Для по­лей до­пус­ков, об­ра­зу­ющих по­сад­ки с больши­ми за­зора­ми или на­тяга­ми, вве­дены до­пол­ни­тельные про­межу­точ­ные ин­терва­лы, что поз­во­ля­ет уменьшить ва­ри­ации за­зоров и на­тягов и де­ла­ет по­сад­ки бо­лее оп­ре­делен­ны­ми. Не­кото­рые ин­терва­лы но­минальных раз­ме­ров до 120 мм при­веде­ны в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Интервалы номинальных размеров, мм
Ос­новные ин­терва­лы Про­межу­точ­ные ин­терва­лы
Свы­ше До Свы­ше До
 
   
   
       
   
       
   
       
   
       
   
       
   

Еди­ница до­пус­ка при­меня­ет­ся в сис­те­ме до­пус­ков для от­ра­жения вли­яния тех­но­логи­чес­ких, конс­трук­тивных и мет­ро­логи­чес­ких фак­то­ров и вы­ража­ет за­виси­мость до­пус­ка от но­минально­го раз­ме­ра. На ос­но­вании ис­сле­дова­ний точ­ности ме­хани­чес­кой об­ра­бот­ки ус­та­нов­ле­на сле­ду­ющая за­виси­мость еди­ниц до­пус­ка для раз­ме­ров до 500 мм:

где D — сред­нее ге­омет­ри­чес­кое зна­чение крайних раз­ме­ров в каж­дом ин­терва­ле, мм.

Не­кото­рые зна­чения еди­ницы до­пус­ка для ос­новных ин­терва­лов раз­ме­ров при­веде­ны в табл. 3.2.

Таблица 3.2. Значения единицы допуска для интервалов размеров
Ин­тервал раз­ме­ров, мм Еди­ница до­пус­ка i, мкм
Свы­ше До
  0,63
    0,83
    1,00
    1,21
    1,44
    1,71
    1,90
    2,20

Так как за­виси­мость меж­ду до­пус­ком и но­минальным раз­ме­ром ус­та­нов­ле­на, мож­но бы­ло бы оп­ре­делять до­пуск для лю­бого раз­ме­ра в за­дан­ном ди­апа­зоне. Од­на­ко в этом нет не­об­хо­димос­ти, пос­кольку при не­больших от­ли­чи­ях но­минальных раз­ме­ров до­пус­ки на них бу­дут от­ли­чаться нез­на­чительно. Тех­но­логи­чес­кая труд­ность из­го­тов­ле­ния де­талей в оп­ре­делен­ном ди­апа­зоне раз­ме­ров бу­дет оди­нако­вой, при­чем этот ди­апа­зон тем у́же, чем меньше раз­ме­ры. С уве­личе­ни­ем раз­ме­ров ди­апа­зон рас­ши­ря­ет­ся.

Де­тали раз­но­го наз­на­чения в раз­личных ма­шинах и ме­ханиз­мах дол­жны быть из­го­тов­ле­ны с не­оди­нако­вой точ­ностью. Нор­ми­рова­ние тре­бу­емых уров­ней точ­ности осу­щест­вля­ет­ся с по­мощью ква­лите­тов.

Ква­литет — это груп­па до­пус­ков на ли­нейные раз­ме­ры, ха­рак­те­ризу­юща­яся об­щим обоз­на­чени­ем. Каж­дый кон­крет­ный ква­литет со­от­ветс­тву­ет од­но­му уров­ню точ­ности для лю­бых но­минальных раз­ме­ров.

В СДП ус­та­нов­ле­ны 20 ква­лите­тов. Их ус­ловные обоз­на­чения — IT01, IT0, IT1, IT2, IT3, …, IT16, IT17 и IT18. На­ибо­лее точ­ные ква­лите­ты — IT01 и IT0, а на­ибо­лее гру­бые — IT17 и IT18.

Зна­чение до­пус­ка в каж­дом ква­лите­те ха­рак­те­ризу­ет­ся пос­то­ян­ным ко­эф­фи­ци­ен­том k, ко­торый на­зыва­ет­ся чис­лом еди­ниц до­пус­ка. Это чис­ло оп­ре­деля­ет­ся ква­лите­том и не за­висит от но­минально­го раз­ме­ра:

Ква­литет k
IT57  
IT610  
IT716  
IT825  
IT940  
IT1064  
IT11100  
IT12160  
IT13250  
IT14400  
IT15640  
IT161000  
IT161000  
IT171600  
IT182500  

До­пуск для лю­бого ква­лите­та

T = ki.

Чис­ло еди­ниц до­пус­ка, а сле­дова­тельно, и до­пус­ки на раз­ме­ры уве­личи­ва­ют­ся при пе­рехо­де от од­но­го ква­лите­та к дру­гому по ге­омет­ри­чес­кой прог­рессии со зна­мена­телем 1,6. Че­рез каж­дые 5 ква­лите­тов, на­чиная с 6-го, до­пус­ки уве­личи­ва­ют­ся в 10 раз.

Стро­гого раз­гра­ниче­ния об­ластей при­мене­ния раз­личных ква­лите­тов не пре­дус­мотре­но, но пре­иму­щес­твен­но ис­пользу­ют­ся сле­ду­ющие ква­лите­ты:

  • для кон­це­вых мер дли­ны — IT01—IT1;
  • ка­либ­ров и осо­бо точ­ных из­де­лий — IT2—IT5;
  • соп­ря­жений — IT6—IT12 (в ма­шинос­тро­ении для окон­ча­тельной об­ра­бот­ки на­ибо­лее ши­роко рас­простра­нены ква­лите­ты IT6 и IT7);
  • на­ибо­лее рас­простра­нен­ных сво­бод­ных раз­ме­ров — IT13—IT18.

Та­кая сис­те­ма пос­тро­ения ря­дов до­пус­ков поз­во­ля­ет по из­вес­тным но­минально­му раз­ме­ру и до­пус­ку оп­ре­делить ква­литет.

Нап­ри­мер, шейка ко­лен­ча­того ва­ла шли­фу­ет­ся под раз­мер мм. До­пуск сос­тавля­ет 22 мкм, а еди­ница до­пус­ка для ди­амет­ра 85 мм рав­на 2,20. Оп­ре­делим чис­ло еди­ниц до­пус­ка:

k = IT/ i = 22/2,20 = 10,

что со­от­ветс­тву­ет ква­лите­ту IT6.

Стан­дарты сис­те­мы СДП со­дер­жат чис­ло­вые зна­чения до­пус­ков в ви­де таб­лиц. Эти дан­ные поз­во­ля­ют при­менять СДП, не при­бегая к фор­му­лам и пра­вилам, по ко­торым они оп­ре­деле­ны.

До­пус­ки и от­кло­нения, ус­та­нов­ленные стан­дарта­ми, от­но­сят­ся к де­талям, раз­ме­ры ко­торых оп­ре­деле­ны при нор­мальной тем­пе­рату­ре. В большинс­тве стран ми­ра за нор­мальную при­нята тем­пе­рату­ра 20°С. Она близ­ка к тем­пе­рату­ре ра­бочих по­меще­ний ма­шино- и при­борос­тро­ительных за­водов. Гра­ду­иров­ку и ат­теста­цию всех ли­нейных и уг­ло­вых мер и из­ме­рительных при­боров, а так­же точ­ные из­ме­рения не­об­хо­димо вы­пол­нять при нор­мальной тем­пе­рату­ре. Тем­пе­рату­ра де­тали и из­ме­рительно­го средс­тва в мо­мент кон­тро­ля дол­жна быть оди­нако­вой. От­кло­нения от нор­мальной тем­пе­рату­ры не дол­жны пре­вышать до­пус­ти­мых зна­чений, ус­та­нов­ленных ГОСТ 8.050—73 «ГСИ. Нор­мальные ус­ло­вия вы­пол­не­ния ли­нейных и уг­ло­вых из­ме­рений».

 

 

Посадки гладких цилиндрических соединений

Глад­кие ци­лин­дри­чес­кие со­еди­нения по наз­на­чению под­разде­ля­ют на под­вижные и не­под­вижные.

Ос­новное тре­бова­ние, предъяв­ля­емое к от­ветс­твен­ным под­вижным со­еди­нени­ям, — соз­да­ние меж­ду ва­лом и от­вер­сти­ем на­именьше­го га­ран­ти­рован­но­го за­зора, а для пре­цизи­он­ных со­еди­нений, кро­ме то­го, — точ­ное цен­три­рова­ние и рав­но­мер­ное вра­щение ва­ла.

Ос­новное тре­бова­ние, предъяв­ля­емое к не­под­вижным со­еди­нени­ям (разъем­ным и не­разъем­ным), — обес­пе­чение точ­но­го цен­три­рова­ния де­талей и пе­реда­ча в про­цес­се дли­тельной экс­плу­ата­ции за­дан­но­го вра­ща­юще­го мо­мен­та или осе­вой си­лы бла­года­ря га­ран­ти­рован­но­му на­тягу или до­пол­ни­тельно­му креп­ле­нию де­талей шпон­ка­ми, сто­пор­ны­ми вин­та­ми и т.д.

Обес­пе­чение на­ибольшей дол­го­веч­ности — об­щее тре­бова­ние ко всем со­еди­нени­ям де­талей ма­шин и при­боров.

Что­бы обес­пе­чить ми­нимально не­об­хо­димое, но дос­та­точ­ное чис­ло по­садок в со­от­ветс­твии с экс­плу­ата­ци­он­ны­ми тре­бова­ни­ями, раз­ра­бота­на СДП.

В на­шей стра­не действу­ет еди­ная СДП (ЕСДП), раз­ра­ботан­ная в со­от­ветс­твии с ре­комен­да­ци­ями ИСО и офор­млен­ная в ви­де стан­дартов, ос­новны­ми из ко­торых яв­ля­ют­ся ГОСТ 25346—2013 и ГОСТ 25347—82.

Для об­ра­зова­ния по­садок с раз­личны­ми за­зора­ми и на­тяга­ми в сис­те­ме ИСО и СДП для раз­ме­ров до 500 мм пре­дус­мотре­ны 27 ва­ри­ан­тов ос­новных от­кло­нений ва­лов и от­вер­стий (рис. 3.3).

Рис. 3.3.Схема основных отклонений отверстий и валов

Ос­новное от­кло­нение — это од­но из двух пре­дельных от­кло­нений (вер­хнее или ниж­нее), ис­пользу­емое для оп­ре­деле­ния по­ложе­ния ин­терва­ла до­пус­ка от­но­сительно ну­левой ли­нии (ли­нии но­минально­го раз­ме­ра). На рис. 3.4 ос­новным яв­ля­ет­ся от­кло­нение, бли­жайшее к ну­левой ли­нии.

Рис. 3.4.Схема определения основных отклонений

Ос­новные от­кло­нения от­вер­стий обоз­на­ча­ют про­пис­ны­ми бук­ва­ми ла­тин­ско­го ал­фа­вита, ва­лов — строч­ны­ми; ос­новное от­вер­стие обоз­на­ча­ют бук­вой Н, а ос­новной вал — бук­вой h.

От­кло­нения А—Н (а—h) пред­назна­чены для об­ра­зова­ния ин­терва­лов до­пус­ков в по­сад­ках с за­зора­ми; от­кло­нения JS—N (js—n) — в пе­реход­ных по­сад­ках; от­кло­нения Р—ZC (р—zc) — в по­сад­ках с на­тягом.

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

Ос­новные от­кло­нения для ва­лов оп­ре­деля­ют­ся по эм­пи­ричес­ким фор­му­лам, а для от­вер­стий — по сле­ду­юще­му пра­вилу:

EI = -es — для ос­новных от­кло­нений А—Н;

ES = -ei — для ос­новных от­кло­нений P—ZC.

Дан­ное пра­вило фор­му­лиру­ет­ся сле­ду­ющим об­ра­зом: ос­новное от­кло­нение от­вер­стия дол­жно быть сим­метрич­но от­но­сительно ну­левой ли­нии ос­новно­му от­кло­нению ва­ла, обоз­на­чен­но­му той же (но строч­ной) бук­вой.

Из это­го пра­вила сде­ланы ис­клю­чения для от­вер­стий ди­амет­ром бо­лее 3 мм с от­кло­нени­ями JS—N до 8-го ква­лите­та точ­ности и от­кло­нени­ями Р—ZC до 7-го ква­лите­та точ­ности вклю­чительно. Для них ус­та­нов­ле­но спе­ци­альное пра­вило:

ES = -ei + ∆,

где ∆ — раз­ность меж­ду до­пус­ком рас­смат­ри­ва­емо­го ква­лите­та и до­пус­ком бли­жайше­го точ­но­го ква­лите­та, ∆ = 1Т n - IT n - 1.

Для ва­лов с от­кло­нени­ями js и от­вер­стий с от­кло­нени­ями JS ос­новных от­кло­нений не ус­та­нов­ле­но. Оба пре­дельных от­кло­нения оп­ре­деля­ют ис­хо­дя ис­клю­чительно из до­пус­ка IT со­от­ветс­тву­юще­го ква­лите­та. Для js и JS по­ле до­пус­ка сим­метрич­но от­но­сительно ну­левой ли­нии, а пре­дельные от­кло­нения рав­ны по зна­чени­ям и про­тиво­полож­ны по зна­кам: ES (es) = +IT/2; EI (ei) = -IT/2 (рис. 3.5).

Рис. 3.5.Расположение интервалов допусков, не имеющих основных отклонений:
а — для валов; б — для отверстий

Зна­чения ос­новных от­кло­нений ва­лов и от­вер­стий при­веде­ны в таб­ли­цах ГОСТ 25346— 2013.

Ин­тервал до­пус­ка об­ра­зу­ет­ся со­чета­ни­ем од­но­го из ос­новных от­кло­нений с до­пус­ком по од­но­му из ква­лите­тов. В со­от­ветс­твии с этим пра­вилом ин­тервал до­пус­ка обоз­на­ча­ют бук­вой (иног­да дву­мя) ос­новно­го от­кло­нения и но­мером ква­лите­та, нап­ри­мер: для ва­ла — h6, d11, f9, а для от­вер­стия — Н6, D10, Js10.

ГОСТ 25346—2013 вво­дит по­нятие клас­са до­пус­ка — это со­чета­ние ос­новно­го от­кло­нения и ква­лите­та. В сис­те­ме до­пус­ков ИСО и СДП на ли­нейные раз­ме­ры класс до­пус­ка ука­зыва­ют ком­би­наци­ей сим­во­лов, сос­то­ящей из обоз­на­чения ос­новно­го от­кло­нения и сле­ду­юще­го за ним но­мера ква­лите­та (нап­ри­мер, D10, h9 и т.д.).

В прин­ци­пе до­пус­ка­ют­ся лю­бые со­чета­ния ос­новных от­кло­нений и ква­лите­тов, что обес­пе­чива­ет ши­рокий вы­бор раз­личных ин­терва­лов до­пус­ков.

Ин­тервал до­пус­ка ог­ра­ничен го­ризон­тальной ли­ни­ей, оп­ре­деля­емой ос­новным от­кло­нени­ем (рис. 3.6, а). Вто­рое пре­дельное от­кло­нение, ог­ра­ничи­ва­ющее дан­ный ин­тервал до­пус­ка, мож­но оп­ре­делить по ос­новно­му от­кло­нению и до­пус­ку при­нято­го ква­лите­та (рис. 3.6, б). Ес­ли ос­новным от­кло­нени­ем яв­ля­ет­ся вер­хнее, то ниж­нее от­кло­нение для ва­ла

ei = es - IT;

для от­вер­стия

EI = ES - IT.

Рис. 3.6.Определение предельных отклонений отверстия (а) и вала (б)

Ес­ли ос­новное от­кло­нение ниж­нее, то вер­хнее от­кло­нение для ва­ла

es = ei + IT;

для от­вер­стия

ES = EI + IT

(от­кло­нения ei, es, EI и ES бе­рут с уче­том зна­ка).

Для по­выше­ния уров­ня уни­фика­ции из­де­лий, сок­ра­щения но­мен­кла­туры ре­жущих инс­тру­мен­тов и ка­либ­ров, соз­да­ния бла­гоп­ри­ят­ных ус­ло­вий для ко­опе­риро­вания и ор­га­низа­ции цен­тра­лизо­ван­но­го про­из­водс­тва стан­дар­тно­го ре­жуще­го инс­тру­мен­та и ка­либ­ров на спе­ци­али­зиро­ван­ных пред­при­яти­ях в со­от­ветс­твии с ре­комен­да­ци­ей ИСО в ГОСТ 25346—2013 для раз­ме­ров 1…500 мм вы­деле­ны пред­почти­тельные клас­сы до­пус­ков (табл. 3.3, 3.4). Они поз­во­ля­ют по­лучить 90…95% по­садок об­ще­го наз­на­чения.

Таблица 3.3. Предпочтительные классы допусков отверстий для номинальных размеров 1…500 мм (квалитеты 4—12)

Таблица 3.4. Предпочтительные классы допусков валов для номинальных размеров 1…500 мм (квалитеты 4—12)

В от­дельных тех­ни­чес­ки обос­но­ван­ных слу­ча­ях мо­жет воз­никнуть не­об­хо­димость в ис­пользо­вании клас­сов до­пус­ков, не во­шед­ших в ос­новные ря­ды. В це­лях упо­рядо­чения вы­бора та­ких клас­сов до­пус­ков и со­от­ветс­тву­ющих им чис­ло­вых зна­чений пре­дельных от­кло­нений ус­та­нов­ле­ны до­пол­ни­тельные клас­сы до­пус­ков ва­лов и от­вер­стий для раз­ме­ров 1…500 мм.

По­сад­ки об­ра­зу­ют­ся со­чета­ни­ем ин­терва­лов до­пус­ков от­вер­стия и ва­ла. Для соп­ря­га­емых де­талей (от­вер­стия и ва­ла) ус­та­нов­ле­ны зна­чения только ос­новных от­кло­нений, т.е. рас­сто­яния от бли­жайшей гра­ницы ин­терва­лы до­пус­ка до ну­левой ли­нии (рис. 3.7). Вер­хнее (ес­ли ин­тервал до­пус­ка рас­по­ложен вы­ше ну­левой ли­нии) или ниж­нее (ес­ли ин­тервал до­пус­ка рас­по­ложен ни­же ну­левой ли­нии) пре­дельное от­кло­нение оп­ре­деля­ют по ос­новно­му от­кло­нению и до­пус­ку выб­ранно­го ква­лите­та.

Рис. 3.7.Определение предельных отклонений в посадках

Нап­ри­мер, для ва­ла ⌀16n5 по табл. 5 ГОСТ 25346—2013 ос­новное от­кло­нение сос­тавля­ет +12 мкм, а до­пуск 5-го ква­лите­та по табл. 6 то­го же стан­дарта — 8 мкм. Сле­дова­тельно, ниж­нее пре­дельное от­кло­нение ва­ла ei = +12 мкм, а вер­хнее пре­дельное от­кло­нение es = 12 + 8 = +20 мкм (рис. 3.8).

Рис. 3.8.Схема пояснения к расчету основных отклонений

Вер­хние пре­дельные от­кло­нения ин­терва­лов до­пус­ков ва­лов (а—g) и ниж­ние пре­дельные от­кло­нения от­вер­стий, обоз­на­ча­емые те­ми же бук­ва­ми (А—G) и ис­пользу­емые для об­ра­зова­ния по­садок с за­зором, при­няты оди­нако­выми по аб­со­лют­но­му зна­чению. Сле­дова­тельно, за­зоры в од­но­имен­ных по­сад­ках в сис­те­мах от­вер­стия и ва­ла оди­нако­вы.

В СДП для всех ди­апа­зонов раз­ме­ров ус­та­нов­ле­ны ре­комен­ду­емые по­сад­ки, при­чем для раз­ме­ров 1…500 мм (табл. 3.5, 3.6) из них вы­деле­ны пред­почти­тельные (нап­ри­мер, Н7/n6, H7/g6 и т.д.).

Таблица 3.5. Рекомендуемые посадки в системе отверстия при номинальных размерах 1…500 мм

Таблица 3.6. Рекомендуемые посадки в системе вала при номинальных размерах 1…500 мм вала

Уни­фика­ция по­садок поз­во­ля­ет обес­пе­чить од­но­род­ность конс­трук­тивных тре­бова­ний к со­еди­нени­ям и об­легчить ра­боту конс­трук­то­ров по наз­на­чению по­садок. Ком­би­нируя раз­личные ва­ри­ан­ты пред­почти­тельных ин­терва­лов до­пус­ков ва­лов и от­вер­стий, мож­но зна­чительно рас­ши­рить воз­можнос­ти сис­те­мы по соз­да­нию раз­личных по­садок без уве­личе­ния на­бора инс­тру­мен­тов, ка­либ­ров и дру­гой тех­но­логи­чес­кой ос­нас­тки. В каж­дой от­расли мож­но сок­ра­тить чис­ло клас­сов до­пус­ков и по­садок, вве­дя ог­ра­ничи­тельный стан­дарт (стан­дарт ор­га­низа­ции). Ре­комен­ду­емые по­сад­ки при­веде­ны в раз­де­ле 5 к ГОСТ 25346—2013.

Пос­кольку, как от­ме­чалось ра­нее, по эко­номи­чес­ким со­об­ра­жени­ям по­сад­ки сле­ду­ет наз­на­чать глав­ным об­ра­зом в сис­те­ме от­вер­стия и ре­же в сис­те­ме ва­ла, в ГОСТ 25346—2013 пред­почти­тельных по­садок (об­ра­зован­ных из пред­почти­тельных клас­сов до­пус­ков) в сис­те­ме от­вер­стия при­веде­но больше, чем в сис­те­ме ва­ла.

При наз­на­чении ква­лите­тов точ­ности пользу­ют­ся сле­ду­ющи­ми ре­комен­да­ци­ями. Так, в ре­комен­ду­емых и пред­почти­тельных по­сад­ках точ­ных ква­лите­тов для раз­ме­ров 1…3150 мм до­пуск от­вер­стия, как пра­вило, на 1—2 ква­лите­та больше до­пус­ка ва­ла. Это объяс­ня­ет­ся тем, что точ­ное от­вер­стие тех­но­логи­чес­ки по­лучить труд­нее, чем точ­ный вал, вследс­твие худ­ших ус­ло­вий от­во­да теп­ло­ты, не­дос­та­точ­ной жес­ткос­ти, по­вышен­ной из­на­шива­емос­ти и слож­ности нап­равле­ния ре­жуще­го инс­тру­мен­та для об­ра­бот­ки от­вер­стий. Уве­личе­ние до­пус­ка от­вер­стия при сох­ра­нении до­пус­ка по­сад­ки уве­личи­ва­ет срок служ­бы раз­верток и про­тяжек, так как при этом до­пус­ка­ет­ся их больший из­нос по ди­амет­ру и большее чис­ло за­точек.

При ма­лых ди­амет­рах иног­да тех­но­логи­чес­ки труд­нее об­ра­ботать точ­ный вал, чем точ­ное от­вер­стие, по­это­му в ре­комен­ду­емых по­сад­ках для раз­ме­ров ме­нее 1 мм до­пус­ки от­вер­стия и ва­ла при­няты оди­нако­выми (то же ка­са­ет­ся по­садок при раз­ме­рах 3150…10000 мм).

Сог­ласно ГОСТ 25346—2013 в тех­ни­чес­ки обос­но­ван­ных слу­ча­ях до­пус­ка­ет­ся при­мене­ние по­садок, от­ли­ча­ющих­ся от ре­комен­ду­емых, но об­ра­зован­ных из чис­ла ин­терва­лов до­пус­ков ва­лов и от­вер­стий, пре­дус­мотрен­ных этим стан­дартом.

 

 

Обозначение посадок на чертежах

Ин­терва­лы до­пус­ков ли­нейных раз­ме­ров ука­зыва­ют на чер­те­жах ли­бо ус­ловны­ми (бук­венны­ми) обоз­на­чени­ями, нап­ри­мер 50H6, 32f7, 10g6, ли­бо чис­ло­выми зна­чени­ями пре­дельных от­кло­нений, нап­ри­мер ли­бо бук­венны­ми обоз­на­чени­ями ин­терва­лов до­пус­ков с од­новре­мен­ным ука­зани­ем спра­ва в скоб­ках чис­ло­вых зна­чений пре­дельных от­кло­нений (рис. 3.9, а, б).

Рис. 3.9.Примеры (а—д) обозначения допусков и посадок на чертежах

По­сад­ки соп­ря­га­емых де­талей и пре­дельные от­кло­нения раз­ме­ров де­талей, изоб­ра­жен­ных на сбо­роч­ных чер­те­жах, ука­зыва­ют дробью, в чис­ли­теле ко­торой при­водит­ся бук­венное обоз­на­чение или чис­ло­вое зна­чение пре­дельно­го от­кло­нения от­вер­стия ли­бо бук­венное обоз­на­чение с ука­зани­ем спра­ва в скоб­ках его чис­ло­вого зна­чения, а в зна­мена­теле — ана­логич­ное обоз­на­чение клас­са до­пус­ка ва­ла (рис. 3.9, в, г).

В ус­ловных обоз­на­чени­ях ин­терва­лов до­пус­ков не­об­хо­димо ука­зывать чис­ло­вые зна­чения пре­дельных от­кло­нений в сле­ду­ющих слу­ча­ях:

  • для раз­ме­ров, не вклю­чен­ных в ря­ды нор­мальных ли­нейных раз­ме­ров, нап­ри­мер ∅41,5 Н7 (+0,021);
  • при наз­на­чении пре­дельных от­кло­нений, ус­ловные обоз­на­чения ко­торых не пре­дус­мотре­ны ГОСТ 25346—2013, нап­ри­мер для плас­тмас­со­вой де­тали (рис. 3.9, д) с пре­дельны­ми от­кло­нени­ями по ГОСТ 25349—88 «Ос­новные нор­мы вза­имо­заме­ня­емос­ти. ЕСДП. По­ля до­пус­ков де­талей из плас­тмасс».

Пре­дельные от­кло­нения мо­гут наз­на­чаться для раз­ме­ров, не ука­зан­ных на чер­те­же де­тали, вклю­чая не­соп­ря­га­емые и не­от­ветс­твен­ные раз­ме­ры. До­пус­тим, в тех­ни­чес­ких тре­бова­ни­ях со­дер­жится ука­зание: «Не­ука­зан­ные пре­дельные от­кло­нения раз­ме­ров: от­вер­стий H14, ва­лов h14, ос­тальных » или «Не­ука­зан­ные пре­дельные от­кло­нения раз­ме­ров: ди­амет­ров H12, h12, ос­тальных ». В пер­вом слу­чае от­кло­нения H14 от­но­сят­ся к раз­ме­рам всех внут­ренних (ох­ва­тыва­ющих) эле­мен­тов, а от­кло­нения h14 — к раз­ме­рам всех на­руж­ных (ох­ва­тыва­емых) эле­мен­тов. Во вто­ром слу­чае от­кло­нения H12 от­но­сят­ся только к ди­амет­рам от­вер­стий де­тали или сбо­роч­ной еди­ницы, на ко­торые не ука­заны от­кло­нения на чер­те­же, а от­кло­нения h12 — к ди­амет­рам ва­лов сбо­роч­ной еди­ницы, на ко­торые так­же не ука­заны от­кло­нения. Обоз­на­чение ре­комен­ду­ет­ся для сим­метрич­ных от­кло­нений, та­ких, как меж­цен­тро­вые рас­сто­яния, вы­соты или глу­бины.

Для по­вер­хнос­ти, сос­то­ящей из учас­тков с оди­нако­вым но­минальным раз­ме­ром, но раз­ны­ми пре­дельны­ми от­кло­нени­ями, гра­ницу меж­ду эти­ми учас­тка­ми на­носят тон­кой сплош­ной ли­ни­ей и но­минальный раз­мер с со­от­ветс­тву­ющи­ми пре­дельны­ми от­кло­нени­ями ука­зыва­ют для каж­до­го учас­тка от­дельно (рис. 3.10).

Рис. 3.10.Примеры обозначения предельных отклонений

 

 

Порядок выбора и назначения квалитетов точности и посадок

Оп­ре­деле­ние оп­ти­мальной точ­ности об­ра­бот­ки и вы­бор ква­лите­та точ­ности за­час­тую пред­став­ля­ют со­бой слож­ную за­дачу. При про­из­вольном наз­на­чении не­обос­но­ван­но вы­соко­го ква­лите­та с ма­лыми до­пус­ка­ми уве­личи­ва­ет­ся сто­имость из­го­тов­ле­ния де­талей. При вы­боре бо­лее гру­бого ква­лите­та точ­ности сто­имость из­го­тов­ле­ния уменьша­ет­ся, но сни­жа­ет­ся на­деж­ность и дол­го­веч­ность ра­боты де­талей в уз­ле. Для ре­шения этой за­дачи не­об­хо­димо учесть не только ха­рак­тер по­сад­ки кон­крет­но­го со­еди­нения, ус­ло­вия его ра­боты, но и ре­комен­да­ции, при­нима­ющие во вни­мание це­лесо­об­разность наз­на­чения то­го или ино­го ква­лите­та и воз­можность из­го­тов­ле­ния де­талей не­об­хо­димой точ­ности.

Об­щее пред­став­ле­ние о при­мене­нии ква­лите­тов в со­еди­нени­ях ма­шин и ме­ханиз­мов мож­но по­лучить из сле­ду­ющих при­меров.

Ква­лите­ты 5 и 6 ис­пользу­ют­ся в осо­бо точ­ных со­еди­нени­ях, та­ких, как пор­шне­вой па­лец — втул­ка вер­хней го­лов­ки ша­туна дви­гате­ля ав­то­моби­ля, шейка ко­лен­ча­того ва­ла — вкла­дыш под­шипни­ка и т.д.

Ква­лите­ты 7 и 8 при­меня­ют­ся для со­еди­нений зуб­ча­тых ко­лес с ва­лом, ус­та­нов­ки под­шипни­ков ка­чения в кор­пус, фрез — на оп­равки и т.д.

Ква­лите­ты 9 и 10 ис­пользу­ют­ся в со­еди­нени­ях, где тре­бова­ния к точ­ности по­ниже­ны, но предъяв­ля­ют­ся срав­ни­тельно вы­сокие тре­бова­ния к со­ос­ности и цен­три­рова­нию (нап­ри­мер, пор­шне­вое кольцо — ка­нав­ка пор­шня по вы­соте, по­сад­ка звез­до­чек на вал и т.д.).

Ква­лите­ты 11 и 12 рас­простра­нены в под­вижных со­еди­нени­ях сельско­хозяйствен­ных ма­шин, по­сад­ках час­то сни­ма­емых де­талей, не тре­бу­ющих вы­сокой точ­ности цен­три­рова­ния, свар­ных со­еди­нени­ях.

По­сад­ки с за­зором. Ха­рак­тер и ус­ло­вия ра­боты под­вижных со­еди­нений от­ли­ча­ют­ся раз­но­об­ра­зи­ем. Нап­ри­мер, со­еди­нения пор­шень — гильза, шейка ко­лен­ча­того ва­ла — вкла­дыш, пор­шне­вой па­лец — втул­ка вер­хней го­лов­ки ша­туна од­но­го и то­го же дви­гате­ля от­ли­ча­ют­ся друг от дру­га ха­рак­те­ром вза­им­но­го пе­реме­щения де­талей, тем­пе­ратур­ным ре­жимом, действу­ющи­ми наг­рузка­ми и т.д. По­это­му при­менять еди­ную ме­тоди­ку рас­че­та за­зоров под­вижных со­еди­нений для кон­крет­но­го слу­чая прак­ти­чес­ки не­воз­можно. Для каж­до­го ти­па со­еди­нений су­щес­тву­ет своя ме­тоди­ка рас­че­та за­зоров. Так как под­би­рать спе­ци­альную ме­тоди­ку в большинс­тве слу­ча­ев не­целе­со­об­разно, час­то ис­пользу­ют ус­та­нов­ленные прак­ти­чес­ким опы­том при­мер­ные об­ласти при­мене­ния ре­комен­ду­емых по­садок.

По­сад­ки груп­пы H/h от­ли­ча­ют­ся тем, что ми­нимальный за­зор в них ра­вен ну­лю. Они пред­назна­чены для пар с вы­соки­ми тре­бова­ни­ями к цен­три­рова­нию от­вер­стия и ва­ла, ког­да вза­им­ное пе­реме­щение ва­ла и от­вер­стия пре­дус­матри­ва­ет­ся при ре­гули­рова­нии, а так­же при ма­лых ско­рос­тях и наг­рузках.

По­сад­ку Н5/h4 наз­на­ча­ют для со­еди­нений с вы­соки­ми тре­бова­ни­ями к точ­ности цен­три­рова­ния и нап­равле­нию, в ко­тором до­пус­ка­ет­ся по­ворот и про­дольное пе­реме­щение де­талей при ре­гули­рова­нии. Эту по­сад­ку ис­пользу­ют вмес­то пе­реход­ных (в том чис­ле для смен­ных час­тей). Для вра­ща­ющих­ся де­талей их при­меня­ют только при ма­лых ско­рос­тях и наг­рузках.

По­сад­ку Н6/h5 наз­на­ча­ют при вы­соких тре­бова­ни­ях к точ­ности цен­три­рова­ния, нап­ри­мер в пи­ноли зад­ней баб­ки то­кар­но­го стан­ка, при ус­та­нов­ке из­ме­рительных зуб­ча­тых ко­лес на шпин­де­лях зу­бо­из­ме­рительных при­боров.

По­сад­ку H7/h6 (пред­почти­тельную) наз­на­ча­ют при ме­нее жес­тких тре­бова­ни­ях к точ­ности цен­три­рова­ния (нап­ри­мер, для смен­ных зуб­ча­тых ко­лес в стан­ках, в кор­пу­сах под под­шипни­ки ка­чения в стан­ках, ав­то­моби­лях и дру­гих тех­ни­чес­ких сис­те­мах).

По­сад­ку Н8/h7 (пред­почти­тельную) наз­на­ча­ют для цен­три­ру­ющих по­вер­хнос­тей, ког­да мож­но рас­ши­рить до­пус­ки на из­го­тов­ле­ние при нес­колько по­нижен­ных тре­бова­ни­ях к со­ос­ности де­талей.

В СДП до­пус­ка­ет­ся ис­пользо­вание по­садок груп­пы H/h, об­ра­зован­ных из по­лей до­пус­ков ква­лите­тов 9—12 для со­еди­нений с низ­ки­ми тре­бова­ни­ями к точ­ности цен­три­рова­ния (нап­ри­мер, для по­сад­ки шки­вов зуб­ча­тых ко­лес, муфт и дру­гих де­талей на вал с креп­ле­ни­ем шпон­кой для пе­реда­чи вра­ща­юще­го мо­мен­та при не­высо­ких тре­бова­ни­ях к точ­ности ме­ханиз­ма в це­лом и не­больших наг­рузках).

По­сад­ки груп­пы H/g (H5/g4, H6/g5 и H7/g6 (пред­почти­тельная)) име­ют на­именьший га­ран­ти­рован­ный за­зор из всех по­садок с за­зором. Их при­меня­ют для точ­ных под­вижных со­еди­нений, тре­бу­ющих га­ран­ти­рован­но­го, но не­большо­го за­зора для обес­пе­чения точ­но­го цен­три­рова­ния, нап­ри­мер, зо­лот­ни­ка в пнев­ма­тичес­ких ус­тройствах, шпин­де­ля в опо­рах де­лительной го­лов­ки, в плун­жерных па­рах и т.д.

По­сад­ки груп­пы H/f на­ибо­лее ши­роко рас­простра­нены для всех под­вижных со­еди­нений (Н8/f7 (пред­почти­тельная), H8/f8 и по­доб­ные им по­сад­ки, об­ра­зован­ные из по­лей до­пус­ков ква­лите­тов 6 и 9). Нап­ри­мер, по­сад­ку Н7/f7 при­меня­ют в под­шипни­ках скольже­ния ма­лых и сред­них по мощ­ности элек­трод­ви­гате­лей, пор­шне­вых ком­прес­со­рах, ко­роб­ках ско­рос­тей стан­ков, цен­тро­беж­ных на­сосах, дви­гате­лях внут­ренне­го сго­рания и дру­гих тех­ни­чес­ких сис­те­мах.

По­сад­ки груп­пы H/e (Н7/е8, Н8/е8 (пред­почти­тельная), Н7/е7 и по­сад­ки, по­доб­ные им, об­ра­зован­ные из по­лей до­пус­ков ква­лите­тов 8 и 9) обес­пе­чива­ют лег­ко­под­вижное со­еди­нение при жид­кос­тном тре­нии. Их ис­пользу­ют для быс­тров­ра­ща­ющих­ся ва­лов. Нап­ри­мер, пер­вые две по­сад­ки при­меня­ют для ва­лов тур­бо­гене­рато­ров и элек­тро­мото­ров, ра­бота­ющих с больши­ми наг­рузка­ми. По­сад­ки Н9/е9 и Н8/е8 ис­пользу­ют для круп­ных под­шипни­ков в тя­желом ма­шинос­тро­ении, сво­бод­но вра­ща­ющих­ся на ва­лах зуб­ча­тых ко­лес, и дру­гих де­талей, вклю­ча­емых муф­та­ми сцеп­ле­ния, для цен­три­рова­ния кры­шек ци­лин­дров.

По­сад­ки груп­пы H/d (H8/d9, H10/d9 (пред­почти­тельная) и по­доб­ные им по­сад­ки, об­ра­зован­ные из по­лей до­пус­ков ква­лите­тов 7, 10 и 11), при­меня­ют срав­ни­тельно ред­ко. Нап­ри­мер, по­сад­ку H7/d8 ис­пользу­ют при большой час­то­те вра­щения и от­но­сительно ма­лом дав­ле­нии в круп­ных под­шипни­ках, а так­же в соп­ря­жении пор­шень — ци­линдр в ком­прес­со­рах, а по­сад­ку H9/d9 — при не­высо­кой точ­ности ме­ханиз­мов.

По­сад­ки груп­пы H/c (Н7/c8 и Н8/с9) ха­рак­те­ризу­ют­ся зна­чительны­ми га­ран­ти­рован­ны­ми за­зора­ми, и их при­меня­ют для со­еди­нений с не­высо­кими тре­бова­ни­ями к точ­ности цен­три­рова­ния. На­ибо­лее час­то эти по­сад­ки наз­на­ча­ют для под­шипни­ков скольже­ния (с раз­личны­ми тем­пе­ратур­ны­ми ко­эф­фи­ци­ен­та­ми ли­нейно­го рас­ши­рения ва­ла



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-05-25 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: