Допуски и посадки

Контрольная В17

Допуски и посадки

1.Ответить  на поставленные  вопросы:

Что называется номинальным  размером?

Размер — это числовое значение линейной величины (диаметра, длины, высоты и т. п.). Размеры подразделяются на номинальные, действительные и предельные.

Номинальным размером (рис. 1) называется основной размер детали, рассчитанный с учетом ее назначения и требуемой точности. Номинальный размер соединений — общий (одинаковый) размер для отверстия и вала, составляющих соединение. Номинальные размеры деталей и соединений выбирают не произвольно, а по ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры». В производстве номинальные размеры не могут быть выдержаны: действительные размеры всегда в большую или меньшую сторону отличаются от номинальных. Поэтому, помимо номинальных (расчетных), различают также действительные и предельные размеры на деталях.

Рис. 1

Действительный  размер — размер, полученный в результате измерения готовой детали с допустимой степенью погрешности. Допустимую неточность изготовления деталей и требуемый характер их соединения устанавливают посредством предельных размеров.

Предельными размерами называются два граничных  значения, между которыми должен находиться действительный размер. Большее из этих значений называется наибольшим предельным размером, меньшее — наименьшим предельным размером (рис. 2,I). Таким образом для обеспечения взаимозаменяемости на чертежах необходимо вместо номинального указывать предельные размеры. Но это сильно усложнило бы чертежи. Поэтому предельные размеры принято выражать посредством отклонений от номинального.

Рис. 2 
 

Что такое предельные отклонения?

Предельное отклонение — это алгебраическая разность между предельными и номинальными размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения. Верхнее отклонение — это алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером. В соответствии с ГОСТ 25346-89 верхнее отклонение отверстия обозначается ES, вала — es. Нижнее отклонение — алгебраическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером. Нижнее отклонение отверстия обозначается ЕI, вала — ei.

Номинальный размер служит началом отсчета отклонений. Отклонения могут быть положительными, отрицательными и равными нулю (см. рис. 2, II). В таблицах стандартов отклонения указывают в микрометрах (мкм). На чертежах отклонения принято указывать в миллиметрах (мм).

Действительное отклонение — алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами. Деталь считают годной, если действительное отклонение проверяемого размера находится между верхним и нижним отклонениями.

Что называется допуском размера?

Допуском, точнее — допуском на неточность обработки  называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами.

Так, например, если наибольший предельный размер вала 65,040 мм, а наименьший — 65,020 мм, то допуск в данном случае равен 65,040 — 65,020 = 0,020 мм.

На рис. 3 и 4 допуски (на графиках они называются полями допусков) показаны жирными линиями. Толщина этих линий берется на графиках всегда в увеличенном масштабе (в сравнении с номинальными размерами) для лучшего усвоения. Допуск на обработку колеблется, как правило, в пределах от нескольких десятых до нескольких тысячных долей миллиметра, что требует обязательного увеличения масштаба.

Величины  отклонений и допусков в разных таблицах допусков и посадок выражаются не в долях миллиметров, как это  сделано в приведенном выше примере, а в микрометрах (микронах). Микрометр  равен 0,001 мм и обозначается сокращенно мкм.  

Рис.3.Примеры обозначений на чертежах допусков числовыми значениями отклонений  

Рис.4.Натяги (а) и зазоры (б)

Обозначения допусков на чертежах числовыми величинами отклонений.   Допустимые  предельные  отклонения  размеров детали от номинальных могут указываться на чертежах числовыми отклонениями, которые проставляются с соответствующими знаками: положительные со знаком (+), отрицательные со знаком (—) вслед за данным размером. Отклонение, равное нулю, на чертеже не указывается. Верхнее и нижнее отклонения записываются одно под другим: верхнее — выше, нижнее — ниже, в долях мм. Примеры простановки отклонений на чертежах показаны на рис.3, а—е.

Натяги и зазоры. Выше мы установили, что характер посадки зависит от соотношения действительных размеров сопрягаемых деталей или, как говорят, от наличия натяга (рис. 4, а) или зазора (рис. 4, б) между данными деталями.

Натягом называется положительная разность между диаметрами вала и отверстия  до сборки деталей (размер вала больше размера отверстия).

При различных  соотношениях предельных размеров вала и отверстия натяг называется наибольшим или наименьшим (рис. 5, а).

Зазором называется положительная разность между диаметрами отверстия и  вала (размер отверстия больше размера  вала).

В зависимости  от соотношения предельных размеров отверстия и вала определяются наибольший и наименьший зазоры (рис. 5, б).

Система отверстия и система вала. Стандартами допусков и посадок в нашей промышленности установлены две возможные к применению совокупности посадок — система отверстия и система вала.

Системой  отверстия называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения отверстий одинаковы (при одном  и том же классе точности и одном  и том же номинальном размере), а различные посадки достигаются  путем изменения предельных отклонений валов (рис. 5, а). Во всех посадках системы отверстия нижнее   предельное   отклонение   отверстия   всегда   равно   нулю.

Рис. 5. Схематическое изображение систем отверстия (а) и вала (б)

Такое отверстие называется основным отверстием. Из рисунка видно, что при одном  и том же номинальном размере (диаметре) и постоянном допуске  основного отверстия могут быть получены разные посадки за счет изменения  предельных размеров вала. В самом  деле, вал 1 даже наибольшего предельного  диаметра свободно войдет в наименьшее отверстие. Соединив вал 2 при наибольшем предельном его размере с наименьшим отверстием, мы получим зазор, равный нулю, но при других соотношениях диаметров  отверстия и вала в этом сопряжении получается подвижная посадка. Посадки  Балов 3 и 4 относятся к группе переходных, так как при одних значениях  действительных размеров отверстий  и валов 3 и 4 будет иметь место  зазор, а при других натяг. Вал 5 при  всех условиях войдет в отверстие  с натягом, что всегда обеспечит  неподвижную посадку.

Основное  отверстие в системе отверстия  обозначается сокращенно буквой А в отличие от обозначения второй (не основной) детали, входящей в сопряжение, которая обозначается буквами соответствующей посадки.

Системой  вала называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения валов одинаковы (при одном и том же классе точности и одном и том же номинальном размере), а различные посадки достигаются путем изменения предельных отклонений отверстий. Во всех посадках системы вала верхнее предельное отклонение вала всегда равно нулю. Такой вал называется основным валом.

Схематическое изображение системы вала дано на рис. 5, б, из которого видно, что при одном и том же номинальном размере (диаметре) и постоянном допуске основного вала могут быть получены различные посадки за счет изменения предельных размеров отверстия. Действительно, соединяя с данным валом отверстие 1, мы при всех условиях будем получать подвижную посадку. Подобную же посадку, но с возможным получением зазора, равного нулю, мы получим при сопряжении с данным валом отверстия 2. Соединения вала с отверстиями 3 и 4 относятся к группе переходных посадок, а с отверстием 5 — к неподвижной посадке.

Основной  вал в системе вала обозначается сокращенно буквой В.

Сопоставление системы отверстия и системы вала. Области применения этих систем. Каждой из этих систем свойственны достоинства и недостатки, определяющие области их применения.

Существенным  преимуществом системы отверстия  в сравнении с системой вала является то, что обработка валов одного номинального размера, но с разными  предельными диаметрами может быть выполнена одним режущим инструментом (резцом или шлифовальным кругом), в  то время как в тех же условиях для обработки точных отверстий  требуется столько режущих инструментов (если обработка ведется одномерным инструментом, например разверткой), сколько  имеется отверстий. Таким образом, для обработки отверстий и валов при наличии 12 посадок в системе отверстия для каждого номинального диаметра необходимо иметь одну развертку и резец или шлифовальный круг, а для обработки тех же деталей в системе вала требуется резец или шлифовальный круг и 12 разверток.

Система отверстия имеет и другие преимущества по сравнению с системой вала, но тем не менее последняя все же применяется в ряде областей машиностроения, хотя значительно реже, чем система отверстия.

Например, система вала применяется при  изготовлении некоторых текстильных  машин. Одной из основных деталей  текстильных машин является обычно длинный гладкий вал одного номинального размера по всей длине, на который  насаживаются с разными посадками  различные шкивы, муфты, шестерни и  т. д. При применении системы отверстия  эти валы должны быть ступенчатыми, что усложняет их изготовление.

Классы точности. В нашем машиностроении для диаметров от 1 до 500 мм применяются следующие классы точности: 1-й, 2, 2а, 3, За, 4, 5, 7, 8, 9-й; 6-й класс отсутствует.

1-й класс  является самым точным из поименованных. Он применяется сравнительно редко, так как обработка деталей по этому классу стоит очень дорого. Им пользуются в точном машиностроении, когда требуется очень строгая определенность посадок, например при изготовлении деталей шарикоподшипников.

2-й класс  имеет значительно большее распространение  и применяется главным образом  в точном машиностроении и  приборостроении, в станкостроении  и моторостроении, частично при  изготовлении текстильных машин  и т. п. Этот класс является  в нашем машиностроении основным.

3-й класс  точности применяется в тех  случаях, когда требования, предъявляемые  к определенности посадок, не  так велики, как во 2-м классе, но  должен быть сохранен требуемый  характер каждой посадки.

4-й класс  точности применяется для деталей,  между которыми допустимы сравнительно  большие зазоры или натяги  и которые могут обрабатываться  с большими допусками.

5-й класс  точности предназначается для  подвижных посадок, к которым  не предъявляются высокие требования  определенности характера сопряжений. Кроме того, этот класс предусматривается  для свободных размеров, т. е.  относящихся к несопрягаемым  поверхностям деталей машин, и  для точных заготовок.

7, 8 и  9-й классы применяются главным  образом для свободных размеров, а также для заготовок, изготовляемых  горячей штамповкой, литьем и т. п.

В отдельных  случаях применяются классы 2а  — промежуточный между 2 и 3-м классами, а также За — промежуточный между 3 и 4-м. Они введены в систему допусков позднее и поэтому имеют такие обозначения.

Классы  точности, применяющиеся в машиностроении, обозначаются так:

1-й класс  обозначается цифрой  1

2-й   »  обозначения не имеет

2а     »       обозначается 2а

3-й   »     »       цифрой 3

За класс  обозначается За

4-й      »       »   цифрой 4 и т. д.

Эти обозначения  приписываются справа, несколько  ниже обозначения основной детали системы  или посадки.

Таким образом, А5 обозначает основное отверстие 5-го класса, В1 — основной вал 4-го класса, С3 — скользящую посадку 3-го класса, Гг — глухую посадку 1-го класса и т. д.