Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


ТЕМА 5.2 Стандартизация точности гладких цилиндрических соединений




 

Студент должен знать:

– построение системы допусков и посадок гладких цилиндрических соединений (ГЦС), условное обозначение предельных отклонений и посадок, калибры для гладких цилиндрических деталей.

 

Система допусков и посадок ГЦС. Предельные отклонения. Калибры для гладких цилиндрических деталей.

Литература: [2], с.34-61, 143-150; [7], с.25-130, 185-191; [8], с.165-170,
173-176; [46]; [50]; [51].

Вопросы для самопроверки:

1. Что характеризует понятие «квалитет»? Какие квалитеты применяют в ЕСДП для размеров от 1 до 500 мм и каково их назначение?

2. Как обозначаются посадки в системе отверстия (вала)?

3. Какие применяются три способа обозначения полей допусков на чертежах?

4. Какие поля допусков предназначены для посадок с зазорами, натягом, переходных?

5. Назовите типы калибров и укажите порядок расчета их исполнительных размеров.

 

Методические указания

Действующая в настоящее время система стандартов на допуски и посадки для гладких цилиндрических и плоских соединений разработана в соответствии с рекомендациями и положениями международной организации по стандартизации (ИСО). В соответствии с этими рекомендациями национальные системы допусков и посадок, ранее существовавшие в ряде стран, должны заменяться единой системой, что является необходимым условием непрерывно расширяющихся и углубляющихся международных связей в области машиностроения, обеспечения взаимозаменяемости и унификации деталей и сборочных единиц, единообразия оформления технической документации.



Разработанная и введенная с 1.01.1977г. система получила название Единой системы допусков и посадок (ЕСДП) и включает ряд стандартов. Основными из них являются следующие: «Общие положения, ряды допусков и основных отклонений» (ГОСТ 25346-89), «Поля допусков и рекомендуемые посадки» (ГОСТ 25347-89). Эти стандарты распространяются на сопрягаемые (т.е. применяемые при образовании посадок) и несопрягаемые размеры гладких элементов (цилиндрических или ограниченных параллельными плоскостями) деталей с номинальными размерами до 3150 мм.

В общем машиностроении наиболее часто применяются размеры до 500 мм, то именно этот диапазон мы и будем рассматривать в дальнейшем.

Единая система допусков и посадок (т.е. все стандарты, входящие в нее) оформлена в виде таблиц, в которых для номинальных размеров заданы научно обоснованные величины предельных отклонений для разных полей допусков отверстий и валов. В строках таблиц указаны интервалы номинальных размеров, в колонках - поля допусков и соответствующие им предельные отклонения.

Разные детали машин в зависимости от назначения и условий работы требуют разной точности изготовления. В ЕСДП предусмотрено несколько рядов точности, названных квалитетами. Квалитет - это совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

Для размеров от 1 до 500 мм установлено 20 квалитетов: 0,1; 0 и с 1-го по
18-й. С возрастанием номера квалитета допуск увеличивается, т. е. точность убывает. Для посадок предусмотрены квалитеты с 5-го по 12-й.

Допуски в каждом квалитете ЕСДП обозначаются двумя буквами латинского алфавита (IT) с добавлением номера квалитета. Например, IT5 означает допуск по 5-му квалитету, a IT10 - допуск по 10-му квалитету.

Приведем ориентировочные данные о том, какие квалитеты (т.е. какая точность) обеспечиваются тем или иным технологическим процессом обработки:

валы 5-го квалитета и отверстия 5-го и 6-го квалитетов получают шлифованием;

валы 6-го и 7-го и отверстия 7-го и 8-го квалитетов - тонким точением или растачиванием, чистовым развертыванием, чистовым протягиванием, холодной штамповкой в вырубных штампах;

валы 8-го и 9-го и отверстия 9-го квалитетов - тонким строганием, тонким фрезерованием, получистовым развертыванием, тонким шабрением, холодной штамповкой в вытяжных штампах;

валы и отверстия 10-го квалитета получают чистовым зенкерованием и другими способами, как и для 9-го квалитета;

валы и отверстия 11-го квалитета получают чистовым строганием, чистовым фрезерованием, чистовым обтачиванием, сверлением по кондуктору, литьем по выплавляемым моделям, другими способами, как для 9-го и 10-го квалитетов;

валы и отверстия 12-го и 13-го квалитетов получают черновым строганием и точением, чистовым долблением, черновым фрезерованием, сверлением без кондуктора, черновым зенкерованием, получистовым растачиванием;

валы и отверстия 14...18-го квалитетов получают черновой токарной обработкой, резкой ножницами и пилами, автоматической газовой резкой, резкой резцом и фрезой, черновым долблением, литьем в песчаные формы.

Для образования посадок в ЕСДП стандартизованы (независимо друг от друга) два параметра, из которых образуются поля допусков: ряды и значения допусков в разных квалитетах и так называемые основные отклонения валов и отверстий для определения положения поля допуска относительно номинального размера (нулевой линии). В качестве основного отклонения принято отклонение, ближайшее к нулевой линии, характеризующее возможное минимальное отклонение размера при обработке от номинального.

Поле допуска в ЕСДП образуется сочетанием основного отклонения и квалитета. В этом сочетании основное отклонение характеризует положение поля допусков относительно нулевой линии, а квалитет - величину допуска.

Основные отклонения обозначают одной, а в отдельных случаях двумя (для сопряжений точного машиностроения) буквами латинского алфавита: прописными (А, В, С, CD, D и т. д.) - для отверстий и строчными (а, b, с, cd, d и т.д.) - для валов.

На рисунке 5.2.1 показана схема основных отклонений в разных квалитетах при одинаковом номинальном размере.

Основными отклонениями служат: для валов a...h верхние отклонения - es; для отверстий А...Н нижние отклонения +EJ; для валов j...zc нижние отклонения
+ei; для отверстий J...ZC верхние отклонения - ES.

Характер написания буквы (прописная или строчная) в конструкторской и технологической документации дает полное представление об элементе детали (вал или отверстие), к которому относится поле допуска. Это исключает возможность ошибок при последующем определении числовых значений предельных отклонений по таблицам.

Поля допусков основных отверстий обозначаются буквой Н, а основных валов – h с добавлением номера квалитета, например Н7, Н8, Н9 и т. д. (в этом случае нижние отклонения всегда равны нулю) и h7, h8, h9 и т. д. (в этом случае верхние отклонения всегда равны нулю).

Ниже приведены выборки из ГОСТ 25347-89 «Поля допусков и рекомендуемые посадки», входящего в ЕСДП: предпочтительные поля допусков валов (таблица 5.2.1) и отверстий (таблица 5.2.2) для наиболее употребительных в общем машиностроении квалитетов (с 6-го по 11-й) и рекомендуемые предельные отклонения для неответственных несопрягаемых размеров (таблица 5.2.3). По этим таблицам для каждого номинального размера (точнее, для интервала, в пределах которого находится размер) можно в соответствии с обозначением поля допуска определить числовые значения предельных отклонений.


 
 

 


Рисунок 5.2.1 – Схема основных отклонений в ЕСПД

 

Нанесение предельных отклонений размеров на чертежах осуществляется в соответствии с ГОСТ 2.307-68*, входящим в Единую систему конструкторской документации (ЕСКД). Предусмотрено три способа указания отклонений:

числовыми значениями предельных отклонений, например 18+0,018, 12

условными обозначениями полей допусков, например 18Н7, 12е8; условными обозначениями полей допусков с указанием справа в скобках числовых значений предельных отклонений, например 18Н7(+0,018), 12е8

Рассмотрим примеры определения числовых значений предельных отклонений по таблице 5.2.1 и 5.2.2.

 


Таблица 5.2.1 – Предпочтительные поля допусков валов по ЕСДП (выборка из ГОСТ 25347-89)

Интервалы номинальных размеров, мм Квалитет 6 Квалитет 7 Квалитет 8 Квалитет 9 Квалитет 11
Поля допуков
g6 h6 jS6 k6 n6 p6 r6 s6 f7 h7 e8 h8 d9 h9 d11 h11
От 1 до 3 -2 -8 -6 +3 -3 +6 +10 +4 +12 +6 +16 +10 +20 +14 -6 -16 -10 -14 -28 -14 -20 -45 -25 -20 -80 -60
Св. 3 до 6 -4 -12 -8 +4 -4 +9 +1 +16 +8 +20 +12 +23 +15 +27 +19 -10 -22 -12 -20 -38 -18 -30 -60 -30 -30 -105 -75
Св. 6 до 10 -5 -14 -9 +4,5 -4,5 +10 +1 +19 +10 +24 +15 +28 +19 +32 +23 -13 -28 -15 -25 -47 -22 -40 -76 -36 -40 -130 -0 -90
Св. 10 до 14 Св. 14 до 18 -6 -17 -11 +5,5 -5,5 +12 +1 +23 +12 +29 +18 +34 +23 +39 +28 -16 -34 -18 -32 -59 -27 -50 -93 -43 -50 -160 -110
Св. 18 до 24 Св. 24 до 30 -7 -20 -13 +6,5 -6,5 +15 +2 +28 +15 +35 +22 +41 +28 +48 +35 -20 -41 -21 -40 -73 -33 -65 -117 -52 -65 -195 -130
Св. 30 до 40 Св. 40 до 50 -9 -25 -16 +8 -8 +18 +2 +33 +17 +42 +26 +50 +34 +59 +43 -25 -50 -25 -50 -89 -39 -80 -142 -62 -80 -240 -160
Св. 50 до 65 -10 +9,5 +21 +39 +51 +60 +41 +72 +53 -30 -60 -100 -100
Св. 65 до 80 -29 -19 -9,5 +2 +30 +32 +62 +43 +78 +59 -60 -30 -106 -46 -174 -74 -290 -190
Св. 80 до 100 -12 +11 +25 +45 +59 +73 +51 +93 +71 -36 -72 -120 -120
Св. 100 до 120 -34 -22 -11 +3 +23 +37 +76 +54 +101 +79 -71 -35 -126 -54 -207 -87 -340 -220
Св. 120 до 140             +88 +63 +117 +92                
Св. 140 до 160 -14 -39 -25 +12,5 -12,5 +28 +3 +52 +27 +68 +43 +90 +65 +125 +100 -43 -83 -40 -85 -148 -63 -145 -245 -100 -145 -395 -250
Св. 160 до 180             +93 +68 +133 +108                
Св. 180 до 200             +106 +77 +151 +122                
Св. 200 до 225 -15 -44 -29 +14,5 -14,5 +33 +4 +60 +31 +79 +50 +109 +159 +130 -50 -96 -46 -100 -172 -72 -170 -285 -115 -170 -460 -290
Св. 225 до 250             +113 +84 +169 +140                
Св. 250 до 280 -17 +16 +36 +66 +88 +126 +94 +190 +158 -56 -110 -190 -190
Св. 280 до 315 -49 -32 -16 +4 +34 +56 +130 +98 +202 +170 -108 -52 -191 -81 -320 -130 -510 -320
Св. 315 до 355   Св. 355 до 400 -18   -54   -36 +18   -18 +40   +4 +73   +37 +98   +62 +144 +108 +150 +144 +226 +190 +244 +208 -62   -119   -57 -125   -214   -89 -210   -350   -140 -210   -570   -360  
Св. 400 до 450   Св. 450 до 500 -20 +20 +45 +80 +108 +166 +126 +272 +232 -68 -135 -230 -230
-60 -40 -20 +5 +40 +68 +172 +132 +292 +252 -131 -63 -232 -97 -385 -155 -630 -400

Таблица 5.2.2 – Предпочтительные поля допусков отверстий по ЕСДП (выборка из ГОСТ 25347-89)

Интервалы номинальных размеров, мм Квалитет 6 Квалитет 8 Квалитет 9 Квалитет 11
Поля допусков
Н7 JS7 К7 N7 P7 F8 H8 E9 H9 H11
Предельные отклонения, мкм
От 1 до 3 +10 +5 -5 -10 -4 -14 -6 -16 +20 +6 +14 +34 +19 +25 +60
Св. 3 до 6 +12 +6 -6 +3 -9 -4 -16 -8 -20 +28 +10 +18 +50 +20 +30 +75
Св. 6 до 10 +15 +7 -7 +5 -10 -4 -19 -9 -24 +35 +13 +22 +61 +25 +36 +90
Св. 10 до 18 +18 +9 -9 +6 -12 -5 -23 -11 -29 +43 +16 +27 +75 +32 +43 +110
Св. 18 до 30 +21 +10 -10 +6 -15 -7 -28 -14 -35 +53 +20 +33 +92 +40 +52 +130
Св. 30 до 50 +25 +12 -12 +7 -18 -8 -33 -17 -42 +64 +25 +39 +112 +50 +62 +60
Св. 50 до 80 +30 +15 -15 +9 -21 -9 -39 -21 -51 +76 +30 +46 +134 +60 +74 +190
Св. 80 до 120 +35 + 17 -17 + 10 -25 -10 -45 -24 -59 +90 +36 +54 +159 +72 +87 +220
Св. 120 до 180 +40 +20 -20 + 12 -28 -12 -52 -28 -68 +106 +43 +63 +185 +85 +100 +250
Св. 180 до 250 +46 +23 -23 + 13 -33 -14 -60 -33 -79 +122 +50 +72 +215 +100 +115 +290
Св. 250 до 315 +52 +26 -26 +16 -36 -14 -66 -36 -88 + 137 +56 +81 +240 +110 + 130 +320
Св. 315 до 400 +57 +28 +17 -40 -16 -73 -41 -98 + 151 +62 +89 +265 +125 + 140 +360
Св. 400 до 500 +63 +31 -31 +18 -45 -17 -80 -45 -108 +65 +68 +97 +290 +135 + 155 +400
                         

Таблица 5.2.3 - Рекомендуемые предельные отклонения для неответственных несопрягаемых размеров (выборка из ГОСТ 25347-89)

 

Интервалы номинальных размеров, мм Валы Отверстия
Поля допусков
h12 js12 h14 js14 h16 js16 H12 Js12 H14 Js14 H16 Js16
Предельные отклонения, мм
От 1 до 3 -100 +50 -50 -250 +125 -125 -600 +300 -300 + 100 +50 -50 +250 +125 -125 +600 +300 -300
Св. 3 до 6 -120 +60 -60 -300 +150 -150 -750 +375 -375 +120 +60 -60 +300 + 150 -150 +750 +375 -375
Св. 6 до 10 -150 +75 -75 -360 +180 -180 -990 +450 -450 + 150 +75 -75 +360 +180 -180 +900 +450 -450
Св. 10 до 18 -180 +90 -90 -430 +215 -215 -1100 +550 -550 + 180 +90 -90 +430 +215 -215 +1100 +550 -550
Св. 18 до 30 -210 +105 -105 -520 +260 -260 -1300 +650 -650 +210 + 105 -105 +520 +260 -260 +1300 +650 -650
Св. 30 до 50 -250 + 125 -125 -620 +310 -310 -1600 +800 -600 +250 +125 -125 +620 +310 -310 +1600 +800 -800
Св. 50 до 80 +150 -150 -740 +370 -370 -1900 +950 -950 +300 +150 -150 +740 +370 -370 + 1900 +950 -950
Св. 80 до 120 -350 +175 -175 -870 +435 -435 -2200 +1100 -1100 +350 +175 -175 +870 +435 -435 +2200 +1100 -1100
Св. 120 до 180 -400 +200 -200 -1000 +500 -500 -2500 +1250 -1250 +400 +200 -200 + 1000 +500 -500 +2500 + 1250 –1250
Св. 180 до 250 -460 +230 -230 -1150 +575 -575 -2900 +1450 -1450 +460 +230 -230 +1150 +575 -575 +2900 + 1450 -1450
Св. 250 до 315 -520 +260 -260 -1300 +650 -650 -3200 + 1600 -1600 +520 +260 -260 + 1300 +650 -650 +3200 + 1600 -1600
Св. 315 до 400 -570 +285 -285 -1400 +700 -700 -3600 +1800 - 1800 +570 +285 -285 +1400 +700 -700 +3600 + 1800 - 1800
Св. 400 до 500 -630 +315 -315 -1550 +775 -775 -4000 +2000 -2000 +630 +315 -315 + 1550 +775 -775 +4000 +2000 -2000

Пример. Определить предельные отклонения, если на чертеже указан размер 8k6. По таблице 5.2.1 на пересечении строки «Св. 6 до 10» с колонкой k6 находим предельные отклонения, мкм: +10 и +1. Следовательно, размер 8k6 соответствует размеру 8 .

Пример. Определить предельные отклонения, если на чертеже указан размер 30Н7. По таблице 5.2.2 на пересечении строки «Св. 18 до 30» с колонкой Н7 находим предельные отклонения, мкм: +21 и 0. Следовательно, размеру 30Н7 соответствует размеру 30 .

Обозначение посадки на сборочном чертеже в соответствии с ГОСТ 2.307-68 состоит из указаний по лей допусков сопрягаемых деталей, при этом указание оформляется в виде простой дроби. Вначале записывается номинальный размер соединения (он одинаков для сопрягаемых отверстия и вала), затем над чертой («в числителе») указывается поле допуска отверстия, а под чертой («в знаменателе») - поле до пуска вала. Вместо условных обозначений полей до пусков можно указывать в «числителе» и «знамена теле» предельные отклонения сопрягаемых деталей.

Такая форма обозначения едина для посадок в системе отверстия и в системе вала.

Пример. Обозначение посадки в системе отверстия: Æ75 (Н7 – поле допуска основного отверстия) или 75 .

Пример.Обозначение посадки в системе отверстия: Æ50 (h8 – поле допуска основного вала) или 50 .

Примеры выбора посадок. Посадки с натягом по значению гарантированного натяга подразделяют на три подгруппы:

посадки с минимальным гарантированным натягом:

применяют при малых нагрузках и для уменьшения деформаций собранных деталей; неподвижность соединения обеспечивают дополнительным креплением; эти по садки допускают редкие разборки;

посадки с умеренными гарантированными натягами:

допускают передачу нагрузок средней величины без дополнительного крепления, а также с дополнительным креплением; могут применяться для передачи больших нагрузок, если прочность деталей не позволяет применить посадки с большими натягами; сборка может производиться под прессом или способом термических деформаций;

посадки с большими гарантированными натягами

передают тяжелые и динамические нагрузки без дополнительного крепления; необходима проверка соединяемых деталей на прочность; сборка осуществляется в основном способом термических деформаций.

Переходные посадки образуются полями допусков, которые установлены в квалитетах 4...8; характеризуются возможностью получения сравнительно небольших зазоров или натягов; применяются в неподвижных разъемных соединениях при необходимости точного центрирования, при этом необходимо дополнительное крепление собранных деталей. Такие посадки подразделяются на три подгруппы:

посадки с более вероятными натягами

применяют при больших ударных нагрузках, при повышенной точности центрирования и редких разборках, а также при затрудненной сборке вместо посадок с минимальным гарантированным натягом;

посадки с равновероятными натягами и зазорами

имеют наибольшее применение из переходных посадок, так как для сборки и разборки не требуют больших усилий и обеспечивают высокую точность центрирования;

посадки с более вероятными зазорами

применяют при небольших статических нагрузках, частых разборках и затрудненной сборке, а также для регулирования взаимного положения деталей.

Посадки с зазором образуются полями до пусков, которые установлены в квалитетах 4...12, и применяются в неподвижных и подвижных соединениях, для облегчения сборки при невысокой точности центрирования, для регулирования взаимного положения деталей, для обеспечения смазки трущихся поверхностей (подшипники скольжения) и компенсации тепловых деформаций, для сборки деталей с антикоррозийными покрытиями. Посадки с наименьшим зазором, равным нулю , обеспечивают высокую точность центрирования и поступательного перемещения деталей в регулируемых соединениях, могут заменять переходные посадки.

Гладкие калибры и их допуски.

Калибр - это бесшкальный мерительный инструмент, предназначенный для проверки размеров, формы и расположения поверхностей изделий. Наибольшее распространение получили предельные калибры. Для контроля одного размера надо иметь два калибра - проходной и непроходной, исходные размеры которых равны предельным размерам детали. С помощью калибров мы можем определить годность детали, а не действительный размер.

Для контроля отверстия применяются калибры-пробки, для контроля вала - калибры-скобы.

Для увеличения износостойкости рабочих поверхностей калибров, калибры или изготавливаются из углеродистой инструментальной стали, или цементируются, а затем закаливаются.

Размеры, по которым изготавливаются измерительные поверхности калибров, называются исполнительными.

Исполнительные размеры калибров (пробки и скобы) определяются по ГОСТ 24853-81, в котором введены следующие обозначения (таблица 5.2.4)

Н и H1 - допуск на изготовление калибров (здесь и далее обозначения с индексом " 1" относятся для калибров-скоб);

Z и Z1 - смещение середины поля допуска проходной стороны калибра (запас на износ);

Y и Y1 - допуск на износ проходной стороны калибра.

 

Таблица 5.2.4 - Формулы расчёта исполнительных размеров гладких калибров

Калибр Обозначение Рабочий калибр
для отверстия для вала
Размер Допуск Размер Допуск
Проходная сторона: новая ПР Dmin+Z dmax-Z1
изношенная   Непроходная сторона ПРизн   НЕ Dmin-Y Dmax - dmax+Y1 dmin -

 

Таблица 5.2.5 – Допуски и отклонения гладких калибров до 180 мм (ГОСТ 24853-81)

Квалитеты допусков изделий Обозначение Интервалы размеров в мм
До 3 Свыше 3 до 6 Свыше 6 до 10 Свыше 10 до 18 Свыше 18 до 30 Свыше 30 до 50 Свыше 50 до 80 Свыше 80 до 120 Свыше 120 до 180
Допуски и отклонения калибров в мкм
Z Y Z1 Y1 H H1 1,5 1,5 1,2 1,5 1,5 1,5 2,5 1,5 1,5 1,5 2,5 1,5 2,5 1,5 2,5 2,5 3,5 2,5 2,5
Z; Z1 Y; Y1 H; H1 1,5 1,5 1,5 2,5 1,5 2,5 2,5 3,5
Z; Z1 Y; Y1 H H1 2,5 2,5

 

Например. Определить исполнительные размеры калибров для контроля отверстия и вала соединения Æ60 Н7/к6.

По таблицам допусков на калибры находим H=H1=5мкм=0,005 мм; Z=Z1=4мкм =0,004 мм; Y=Y1=3мкм=0,003 мм.

Исполнительные размеры:

для отверстия

ПРИЗН=Dmin­-Y=(60-0,003)=59,997мм

для вала

ПРизн=dmax+Y1=60,021+0,003=60,024мм

Выбираем масштаб 1000:1 и строим схему полей допусков калибров (рисунок 5.2.1)

 

 


Рисунок 5.2.1 – Схема полей допусков калибров

Маркировка калибров наносится на нерабочей поверхности калибра и содержит номинальный диаметр и поле допуска контролируемой детали. Так, на калибре-скобе для контроля вала из предыдущего примера должно быть нанесено Æ60к6.

Следует изучить различные конструкции калибров, область их применения, методы контроля калибрами.

 

Практическое занятие.

 




Читайте также:
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2063)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.038 сек.)