Допуски и посадки

Посадки и основные детали систем 2-го класса точности как основного обозначаются без цифрового индекса, указывающего класс точности. Таким образом, буквы  А и В обозначают основное отверстие  и основной вал 2-го класса, буква  Ш обозначает широкоходовую посадку 2-го класса, буква С — скользящую посадку этого же класса и т. д.

Обозначения посадок и классов точности на чертежах проставляются сразу же за цифрой, указывающей размер, к  которому относится данное обозначение.

Посадки в разных классах точности. 2-й класс является основным, и в нем применяются все посадки, за исключением прессовой третьей (ПрЗ), прессовой второй (Пр2) и прессовой первой (Пр1).

Число применяемых посадок в 1, 3-м и  в других классах точности значительно  меньше, чем во 2-м, и различно в  системе отверстия и системе  вала.

В системе  отверстия в 1-м классе применяются  девять посадок, а именно: прессовая  вторая (Пp21), прессовая первая (Пр11), глухая (Г1), тугая (Т1), напряженная (Н1), плотная (П1), скользящая (Cj), движения (Д1 )и ходовая (Xj).

В 3-м  классе установлено шесть посадок: прессовая третья (Пр33), прессовая  вторая (Ilp2s), прессовая первая (Пр13), скользящая (С,), ходовая (Х3) и широкоходовая (Ш3).

4-й класс  содержит четыре посадки: скользящую (С4), ходовую (Х4), легкоходовую (Л4) и  широкоходовую, (Ш4).

В 5-м  классе имеются всего только две  посадки — скользящая (С5) и ходовая (Х5).

7, 8 и  9-й классы точности посадок  не имеют ни в системе отверстия,  ни а системе вала. Любое отверстие в этих классах обозначается соответственно А7, А8 или А9, а любой вал — В7, В8 или В9.

     Практическое  значение обработки деталей с  обусловленными заранее предельными  размерами. Изготовление деталей в  таких условиях обеспечивает возможность  их взаимозаменяемости.

Взаимозаменяемостью деталей называется такое их свойство, при наличии которого сборка станка, машины и пр. происходит без какой-либо подгонки или подбора деталей, причем посадка, требующаяся в каждом отдельном  сопряжении, получается именно такой, какой она должна быть в данном сопряжении.

Необходимость пригонки отпадает благодаря тому, что действительные размеры деталей, поступающих в сборочный цех, находятся в пределах допуска, и  детали не требуют дополнительной обработки. Выполнение характера посадки обеспечивается тем, что отклонения действительных размеров сопрягаемых деталей от номинальных, создающие характер посадки, обеспечиваются рабочим (или рабочими), обрабатывающим данные детали, а назначаются и указываются на чертеже детали конструктором, проектирующим машину, в состав которой входят эти детали.

Достоинства взаимозаменяемости деталей мы наблюдаем  постоянно. Всем известно, что любая деталь велосипеда заменяется новой без какой-либо пригонки, каждая электрическая лампочка ввертывается в любой патрон и т. д. Все сельскохозяйственные машины, начиная с плугов и кончая тракторами и комбайнами, состоят из взаимозаменяемых деталей, так как только при этом условии возможна быстрая замена сломанных или износившихся деталей машин без пригонки даже в полевой обстановке.

В настоящее  время почти вся продукция  отечественного машиностроения, за исключением  опытных образцов и отдельных  сопряжений изделий серийного производства, изготавливается с обеспечением взаимозаменяемости деталей и сборочных  единиц (узлов). 

Какие размеры называются предельными?

     Действительные  размеры одинаковых деталей, даже при  одном и том же способе их обработки, не получаются равными между собой, а колеблются в некоторых пределах.

Предельными называются те размеры, между которыми может колебаться действительный размер. Один из них называется наибольшим, другой — наименьшим предельным размером.

Требуемый характер сопряжения двух деталей создается, очевидно, лишь в том случае, если допустимые предельные размеры деталей  установлены заранее опытным  или расчетным путем и действительные размеры лежат между предельными.

В зависимости  от характера посадки наибольший и наименьший предельные размеры  вала могут быть больше (рис. 6, а) или  меньше (рис. 6, б) его номинального размера.

Рис.6.Предельные размеры и отклонения от размеров вала

Точно так же наибольший и наименьший предельные размеры отверстия могут быть больше (рис. 7, а) или меньше (рис. 7, б) его номинального размера. Возможно также расположение предельных размеров отверстия или вала по разные стороны  от номинального.

Рис.7. Предельные размеры и отклонения от размеров отверстия

На рис. 69 и 70 цифрами 00 обозначена так называемая нулевая линия. Она соответствует  номинальному диаметру вала или отверстия  и служит началом отсчета отклонений от номинального размера. 
 

2.По  заданным номинальным  размерам и предельным  отклонениям отверстий   и валов рассчитать  предельные размеры  и допуски.

 

По известным допускам, находим основные отклонения отверстия и вала.

      Ø 30:  ES = -12 мкм EI = -21 мкм 

      Ø 270:  ES = +81 мкм EI = +0 мкм 

где, ES,es – соответственно верхнее отклонение отверстия и вала

  EI,ei - соответственно нижнее отклонение отверстия и вала;

Ø 30:  es = 0 мкм ei = -6 мкм

Ø 270:  es = -110 мкм ei = -191 мкм

Для отверстия  и вала основное верхнее отклонение, следовательно, нижнее равно:

EI = ES -T_D;

  ei = es -T_d.

T_D,T_d - соответственно допуск отверстия и вала

Определение  предельных  размеров вала и отверстия. 

      Предельные размеры определяем  при помощи предельных  отклонений (верхнего  и нижнего), прибавляя их  со  своим  знаком к номинальному размеру. Нижнее отклонение служит для  определения наименьшего предельного размера, а верхнее  - для  наибольшего  предельного размера.

Наибольший  предельный размер:

                                  D _max = D_n + ES;

                                 d _max = d_n + es. 

Предельные  размеры отверстия:

D_maxØ30 = D + ES = 30+ (-0,012) = 29,988 мм

D_minØ30 = D + EI = 30 + (-0,021) = 29,979 мм

D_maxØ270 = D + ES = 270+ (+0,081) = 270,081 мм

D_minØ270 = D + EI = 270 + (+0,0) = 270,0 мм 
 
 

Предельные  размеры вала:

d_maxØ30 = d + es = 30 + (0,0) = 30 мм

d_minØ30 = d + ei = 30+ (-0,006) = 29,994 мм

d_maxØ270 = d + es = 270 + (-0,110) = 269,89 мм

d_minØ270 = d + ei = 270+ (-0,191) = 269,809 мм

где,  D_max , d _max – соответственно наибольший предельный размер отверстия и вала;

      D_n, d_n - соответственно номинальные размеры отверстия и вала. 

           Наименьший предельный размер:

                              D _min = D_n + EI;

                        d _min = d_n + ei.     

где,   D_min, d _min – соответственно наименьший предельный размер отверстия и вала;

         Для проверки рассчитанных данных найдем допуски вала и отверстия, которые равны разности между наибольшим и наименьшим предельными размерами - допуск (T):

     T_D= D_max – D_min;

      T_d= d_max – d_min.

Допуск  на размер отверстия:

T_D,T_d - соответственно допуск отверстия и вала

T_{D Ø30} = D_{max Ø30} - D_{min Ø30} = 29,988 – 29,979= +0,009 мм

T_{D Ø270} = D_{max Ø270} - D_{min Ø270} = 270,081 – 270,0 = +0,081 мм 

Допуск  на размер вала:

T_{d Ø30} = d_{max Ø30} - d_{min Ø30} = 30 – 29,994 = +0,006 мм

T_{d Ø270} = d_{max Ø270} - d_{min Ø270} = 269,89 – 269,809 = +0,081 мм 

     Отсюда сделаем вывод что наименьший  и наибольший предельные размеры  отверстия и вала были рассчитаны верно, так как расчетное значение допуска равно табличному.

Выполним  схему полей допусков соединения Ø 30.  

                                              0,0 
 
 
 
 
 
 

                                               -6мкм

                                                

-12 мкм 
 
 
 
 
 
 
 
 

- 21 мкм 
 
 

Выполним  схему полей допусков соединения Ø 270.

              

+81 мкм

 
 
 
 
 
 
 

 

+0 мкм 

              -110 мкм 
 
 
 
 
 
 
 

            -191 мкм 
 

Рис. Схема полей допусков соединения Ø 270 мм.