Единая система допусков и посадок (2)

метки: Посадка, Допуск, Единый, Отклонение, Размер, Система, Указание, Определить

Теоретические основы Единой системы допусков и посадок.

Для обеспечения нормальной эксплуатации и ремонтопригодности соединения сопрягаемых деталей машин и механизмов должны быть различны: в одних соединениях требуются зазоры, в других — натяги. Для обобщенной характеристики соединений с зазором и с натягом в системе ЕСДП используется термин «посадка». Посадка также как и допуски размеров могут определяться расчетным или опытным путем. В основе структуры ЕСДП лежит классификация размеров и отклонений.

Размер – это числовое значение линейных величин. В машиностроении размеры задаются в мм. В зависимости от назначения размеры подразделяются на номинальные, действительные и предельные.

Номинальный размер – это размер, относительно которого определяются предельные размеры и отсчитываются отклонения.

Действительный размер устанавливают путем измерения с допустимой погрешностью.

Предельные размеры – это два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Предельные размеры подразделяются на наибольшие и наименьшие.

Отклонение – это алгебраическая разность между размером (действительным или предельным) и соответствующим номинальным размером. Различные виды отклонений в зависимости от назначения представлены на схеме:

Отклонение

действительное предельное

нижнее среднее верхнее

Действительное отклонение ( E _r , е_r ) равно алгебраической разности действительного и номинального размеров, т.е.

Для отверстия: Е _r = D_r – D (1)

Для вала: e _r = d_r – d (2)

Предельное отклонение равно алгебраической разности предельного и номинального размеров. Предельные отклонения могут быть верхними, нижними и средними.

Верхнее отклонение (ЕS, еs) равно алгебраической разности наибольшего предельного и номинального размеров.

Для отверстия: ЕS = D _max – D (3)

Для вала: еs = d _max – d (4)

Нижнее отклонение ( EI, ei) равно алгебраической разности наименьшего предельного и номинального размеров.

Для отверстия: ЕI = D _min – D (5)

Для вала: еi = d _min – d (6)

Для обеспечения работоспособности деталей и их соединений, их действительные размеры должны находиться в допустимых пределах, которые определяются их предельными размерами или предельными отклонениями и характеризуются допуском.

Анализ отклонений по ассортименту и количеству реализуемой продукции

... два отклонения: отклонение размера рынка и отклонение доли рынка. Проиллюстрируем анализ всех перечисленных выше отклонений (совокупного отклонения по объему продаж, отклонения по ассортименту реализованной продукции, отклонения по количеству реализованной продукции, отклонения размера рынка и отклонения доли ...

Допуск – абсолютная величина алгебраической разности верхнего и нижнего отклонений.

Для отверстия: TD = ES – EI (7)

Для вала: Td = es – ei (8)

Отметим, что допуск всегда является величиной положительной независимо от способа вычисления и на чертежах указывается только через предельные отклонения.

В современном машиностроении машины и механизмы состоят из взаимозаменяемых деталей и сборочных единиц. Для обеспечения нормальных условий сборки, эксплуатации и ремонта конструкции и виды соединений деталей могут быть различны, т.е. в одних случаях в соединении должен быть зазор, а в других – натяг.

Зазор (S) – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше вала.

Натяг (N) – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.

Для обобщенной характеристики соединений с зазором и с натягом используется термин посадка.

Посадка – это вид (характер) соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов.

Посадки определяют способность деталей сопротивляться их взаимному смещению. В зависимости от расположения полей допусков отверстия и вала посадки разделяют на три группы:

Посадки

с зазором с натягом переходные

Посадки с зазором характеризуются наибольшим (S _max ) и наименьшим (S_min ) предельными зазорами, которые могут определяться как через предельные размеры, так и через предельные отклонения.

S _max = ES – ei (9)

S _min = EI – es (10)

Посадки с натягом характеризуются наибольшим (N _max )и наименьшим (N_min )предельными натягами. В расчетах предельные натяги обычно выражают через верхние и нижние отклонения:

N _max = es – EI (11)

N _min = ei – ES (12)

Переходные посадки характеризуются наибольшими предельными зазором (S_max ) и натягом (N_max ) которые определяются по формулам:

S _max = ES – ei (13)

N _max = es – EI (14)

В Единой системе допусков и посадок (ЕСДП) СЭВ для обозначения посадок стандартизованы ряды допусков различных квалитетов и ряды основных отклонений.

Квалитет – совокупность допусков соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

В общем случае посадки с зазором или с натягом можно получить, изменяя положение полей допусков обеих сопрягаемых деталей, что создает дополнительные трудности в комплектовании, сборке и ремонте узлов и деталей. Для решения этого противоречия необходимо поле допуска одной из деталей стабилизировать, а различные посадки получать, изменяя поле допуска другой детали. Тогда получатся две системы посадок: система отверстия и система вала, по наименованию основной детали системы.

Задание и цель работы.

Цель работы: ознакомиться с основными положениями и требованиями Единой системы допусков и посадок в машиностроении, получить навыки в расчетах допусков и посадок цилиндрических деталей.

Задание:

1. Определить группу посадки, используя график рядов основных отклонений (Приложение 1).

Допуски и посадки шлицевого соединения

... справочнику [2] выбираем посадки: а) для соединения шпонки с пазом вала - ; б) для соединения с пазом втулки - . 3.3 По СТ СЭВ 145-75 [6] находим допуски и отклонения: а) для шпонки ... мкм; EI=0 мкм Dmax=DH+ES=130+0,040=130,040 мм, (2.11) где Dmax – максимальный диаметр отверстия в корпусе; DН – номинальный диаметр отверстия в корпусе; Dmin = DH+EI=130+0=130 мм, (2.12) где Dmin – минимальный ...

2. Определить численные значения основных отклонений отверстия и вала по таблице основных отклонений (Приложение 2).

3. Определить допуски отверстия и вала по таблице допусков (Приложение 3) при известных номерах квалитетов и номинальном диаметре соединения.

4. Определить верхнее и нижнее отклонения отверстия и вала по формулам (7), (8).

5. Определить предельные размеры отверстия и вала по формулам (3)…(6).

6. Определить предельные зазоры (натяги) по формулам (9)…(14)

7. Построить график полей допусков для данной посадки схематическим способом с указанием на нем расчетных параметров.

8. Схематически проставить размеры отверстия и вала с указанием допусков по типу:

40

отверстие вал

9. Подобрать посадку в системе отверстия по заданным наибольшим и наименьшим зазорам или натягам и номинальном размере, учитывая, что допуски отверстия и вала должны быть назначены по одинаковым или близким квалитетам.

Вариант 1. Выполнение работы.

1. 45 Н6/m5

1. По графику рядов основных отклонений (приложение 1) определяем, что посадка переходная.

2. Определяем численные значения основных отклонений отверстия и вала по таблице основных отклонений (приложение 2)

ЕI = 0 мкм; еi = 9 мкм.

3. Определяем допуски отверстия и вала по таблице допусков (приложение 3) при известных номерах квалитета и номинальном диаметре соединения.

TD = 16мкм, Td = 11 мкм.

4. Определяем верхние отклонение отверстия и вала:

• TD = ES — EI;
• ES = TD + EI;
• ES = 16+0 = 16мкм.

Td = es – ei; es = Td + ei; es = 9+11 = 20мкм.

5. Определяем предельные размеры отверстия и вала.

Для отверстия:

ES = D _max -D; D_max = ES+D; D_max = 0,016+45 = 45,016мм

EI = D _min -D; D_min = EI+D; D_min = 0+45 = 45мм.

Для вала:

es=d _max -d; d_max =es+d; d_max = 0,020+45=45,020мм.

ei=d _min -d; d_min = ei+d; d_min = 0,009+45=45,009мм.

6. Определяем предельные натяг и зазор:

S _max = ES – ei ; S_max = 16-9 = 7мкм.

N _max = es – EI; N_max = 20-0 = 20мкм.

7. Построим график полей допусков для данной посадки схематическим способом с указанием на нем расчетных параметров (рис.1).

8. Схематически поставим размеры отверстия и вала с указанием допусков:

45 45

отверстие вал

Рисунок 1 – График полей допусков посадки 45 Н6/m5

2. 45 Is7/h6

1. По графику рядов основных отклонений (приложение 1) определяем, что посадка переходная.

2. Определяем численные значения основных отклонений отверстия и вала по таблице основных отклонений (приложение 2)

ЕI=ES = 12,5мкм; еs = 0мкм.

3. Определяем допуски отверстия и вала по таблице допусков (приложение 3) при известных номерах квалитета и номинальном диаметре соединения.

Понятия о допусках и посадках

... следует создавать с момента проектирования машины или узла. Для этого уточняют номинальные значения эксплуатационных показателей и определяют допустимые отклонения. Затем определяют основные узлы и ... Прилегающая плоскость, Прилегающая окружность, Прилегающий цилиндр, Допуск формы, Поле допуска формы, Отклонение от плоскостности, Отклонения формы Рис. 5. Отклонения формы цилиндрической детали: а -- в ...

TD = 25мкм, Td = 16 мкм.

4. Определяем нижнее отклонение вала:

ei=Td = 16мкм.

5. Определяем предельные размеры отверстия и вала.

Для отверстия:

ES = D _max -D; D_max = ES+D; D_max = 0,0125+45 = 45,0125мм

EI = D _min -D; D_min = EI+D; D_min = (-0,0125)+45 = 44,9875мм.

Для вала:

es=d _max -d; d_max =es+d; d_max = 0+45=45мм.

ei=d _min -d; d_min = ei+d; d_min = (-0,016)+45=44,984мм.

6. Определяем предельные натяг и зазор:

S _max = ES – ei ; S_max = 12,5-(-16) = 28,5мкм.

N _max = es – EI; N_max =0-(-12,5) = 12,5мкм.

7. Построим график полей допусков для данной посадки схематическим способом с указанием на нем расчетных параметров (рис.2).

8. Схематически поставим размеры отверстия и вала с указанием допусков:

45 45

отверстие вал

Рисунок 2 – График полей допусков посадки 45 Is7/h6

3. 45 Н11/d11

1. По графику рядов основных отклонений (приложение 1) определяем, что посадка с зазором.

2. Определяем численные значения основных отклонений отверстия и вала по таблице основных отклонений (приложение 2)

ЕI = 0мкм; еs = 80мкм.

3. Определяем допуски отверстия и вала по таблице допусков (приложение 3) при известных номерах квалитета и номинальном диаметре соединения.

TD = Td = 160мкм. (т.к. одинаковый квалитет)

4. Определяем верхние отклонение отверстия и нижнее отклонение вала:

ES = TD =160мкм.

еi=Td +es = 160+80 = 240мкм.

5. Определяем предельные размеры отверстия и вала.

Для отверстия:

ES = D _max -D; D_max = ES+D; D_max = 0,160+45 = 45,160мм

EI = D _min -D; D_min = EI+D; D_min = 0+45 = 45мм.

Для вала:

es=d _max -d; d_max =es+d; d_max = (-0,080)+45=44,920мм.

ei=d _min -d; d_min = ei+d; d_min = (-0,240)+45=44,760мм.

6. Определяем предельные зазоры:

S _max = ES – ei ; S_max = 160 – (-240) = 400мкм.

S _min = EI — es ; S_min = 0 – (-80) = 80мкм.

7. Построим график полей допусков для данной посадки схематическим способом с указанием на нем расчетных параметров (рис.3).

8. Схематически поставим размеры отверстия и вала с указанием допусков:

45 45

отверстие вал

Рисунок 3 – График полей допусков посадки 45 Н11/d11

9. Подбираем посадку в системе отверстий по заданным наибольшему и наименьшему зазорам и номинальному размеру ( D = 45мм.; S _max = 180мкм.; S_min = 72мкм), учитывая что допуск отверстия и вала должен быть назначен по одинаковым или близким квалитетам.

1. Определяем что посадка с зазором, т.к. даны предельные зазоры.

2. Найдем допуск посадки:

ТП = S _max – S_min = 180 – 72 = 108мкм

Допуск и посадка на подшипник

... = 34,992 мм Допуск отверстия ТD = Dmax - Dmin = ES-EJ =0 - (-0,008)=0,008 мм Предельные размеры вала: dmax = dн + es =35 + 0,011 =35,011 мм dmin = dн + ei = 35+0,002 =35,002 мм Допуск вала Тd = dmax - dmin = es - ei ... b-рабочая ширина посадочного места, b=В-2r B-ширина подшипника-17 мм r - радиус закругления кольца подшипника - 1,5 мм k 1 - динамический коэффициент посадки, при перегрузке ...

3. Условно принимаем что:

TD = Td = 108/2 = 54мкм

4. Так как наша посадка находится в системе отверстий, то основное отклонение отверстия должно быть равно нулю, т.е. EI = 0мкм.

5. Так как Smin = 72мкм. то можно сделать предположение (сверяясь с таблицей основных отклонений), что основное отклонение для вала верхнее и будет равно es = 50 (выбираем ближайшее меньшее значение, чтобы уменьшить погрешность).

6. По приложению 2 выбираем основные отклонения для отверстия Н и для вала е.

7. По приложению 3 определяем допуски для отверстия и вала:

• TD = 62мкм. ;
• Td = 39мкм. ;
• ТП = TD + Td = 62+39 = 101мкм.

∆ = [(108-101)/108]*100% = 6,84%

∆< 15%, следовательно посадка точная.

Ответ: Н7/е6

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

График рядов основных отклонений. Изделия из металла

Примечание: основное отклонение IS (is) переходное симметричное и равно

половине допуска соответствующего квалитета 0,5 IT.