Анализ полей допусков и посадок и определение элементов присоединительных размеров сопряжения

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.75 (2 Голосов)

АНАЛИЗ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ СОПРЯЖЕНИЯ

По заданным номинальному диаметру соединения и трем полям допусков (в условном обозначении) отверстий и валов (приложение 2) требуется:

1. Указать поля допусков предпочтительного применения.

2. Установить по СТ СЭВ 144-75 предельные отклонения для всех полей допусков деталей.

3. Скомбинировать из полей допусков отверстий и валов все возможные рекомендуемые посадки.

4. Указать посадки предпочтительного применения.

5. Указать посадки с зазором, с натягом и переходные.

6. Указать посадки в системе отверстия и в системе вала.

7. Определить геометрические параметры одного (любого) из полученных (желательно предпочтительного применения) сопряжений: предельные размеры отверстий и валов и величины их допусков, предельные и средние зазоры или натяги, допуск посадки.

8. Установить оптимальную величину шероховатости и отклонения формы сопрягаемых поверхностей; выбрать метод окончательной механической обработки деталей.

9. Дать в масштабе ( 1000:1 ) схему расположения полей д"1-"г"КОВ деталей рассчитанного сопряжения.

10. Вычертить эскизы сопряжения и его деталей и обозначить посадку, предельные размеры, допуски формы, расположения, и шероховатость поверхностей.

Рекомендации по выполнению задания

1. Стандарт СЭВ 144-75 для размеров от 1 до 500 мм устанавливает поля допусков основного отбора (77 для валов и 68 для отверстий) и дополнительного отбора (36 полей допусков для валов и 32 поля допуска для отверстий). Для предпочтительного применения выделены 16 полей допусков валов и 10 полей допусков отверстий, которые обеспечивают 90...95% применения посадок и способствуют повышению уровня унификации изделий, сокращают номенклатуру размерного режущего и мерительного инструмента.

Поле допуска образуют сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов.

Напомним, что основное отклонение – это одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии (линии номинального размера). Таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии. Основные отклонения отверстий обозначают прописными буквами латинского алфавита (от А до 2 С ), валов — строчными (от а до zc). Основное отклонение основного отверстия обозначают буквой Н, а основное отклонение основного вала – буквой h. Величина основного отклонения изменяется в зависимости от номинального размера и не зависит от квалитета. Валы j и js , отверстия I и Is основных отклонений не имеют. Для js и Is поле допуска располагается симметрично относительно нулевой линии. Основные отклонения отверст ли построены таким образом, чтобы обеспечить образование посадок в системе вала, аналогичных посадкам в системе отверстия. Они равны по величине и противоположны по знаку основным отклонениям валов, обозначенных той же буквой.

Поле допуска обозначают буквой основного отклонения (или в некоторых случаю двумя буквами) и номером квалитета; например, для вала – h6, K7, d11; для отверстия – Н6, Н8, Д11.

Предпочтительные поля допусков в таблицах ОТ СЭВ 144-75 указываются в рамках.

2. Величины предельных отклонений отверстий и валов, соответствующие заданным номинальному размеру и условному обозначению полей допусков деталей, устанавливают по СТ СЭВ 144-75 или по [3,5,6.7]. При этом следует помнить, что наименьший размер интервала относится к предыдущему интервалу. Например, 50 мм относится к интервалу размеров свыше 30 до 50 мм.

3. Посадки в ЕСДП СЭВ образуются сочетанием поля допуска отверстия с полем допуска вала. Допускаются любые сочетания полей допусков отверстий и валов, но, как правило, необходимо использовать предпочтительные и рекомендуемые посадки в системе отверстия и в системе вала. В обозначение посадки входит номинальный размер, общий для обоих соединяемых элементов (отверстия и вала), за которым следует обозначение полей допусков для каждого элемента, начиная с отверстия. Например, Ø40 (или Ø40Н7-g6, или Ø40Н7/g6).

4. СТ СЭВ 144-75 рекомендует при номинальных размерах от 1 до 500 мм 70 посадок в системе отверстия и 61 посадку в системе вала. Для предпочтительного применения выделены 17 посадок в системе отверстия и 10 посадок в системе вала. Разделение посадок по принципу предпочтительности выполняется в соответствии с табл. 17 и18 СТ СЭВ 144-75 или приложениями 8, 9 /6/. Предпочтительные посадки указываются в рамках.

5. В зависимости от расположения полей допусков отверстия и вала относительно нулевой линии различают посадки с зазором, натягом и переходные.

Напомним, что основные отклонения А–Н (а–h) служат для образования полей допусков посадок с зазором; I–N (j–n) – полей допусков переходных посадок; Р–ZС (р–zс) – полей допусков посадок с натягом.

6. Посадки в системе отверстия получают соединением различных, валов с основным отверстием; например, Ø50, или Ø50H7–f7, или Ø50Н7/f7, а посадки в системе вала – соединением отверстий с основным валом (например, Ø50 , или Ø50F7/h6, или Ø50 F7–h6).

Посадки, образованные основными отклонениями H/h ,не имеют четко выраженной системы, т. е. можно считать, что соединение выполнено в системе отверстия или в системе вала. 7. При определении геометрических параметров соединения исходить из номинального диаметра и предельных отклонений отверстия и вала, соответствующих заданному варианту.

8. Расчет геометрических параметров соединения производится по приведенным ниже формулам.

Предельные размеры деталей соединения:

отверстия

вала

Допуски размеров деталей:

отверстия

Зазоры в соединении

image012_2cd0891d8ae6b254fba7bda704b5b17f Анализ полей допусков и посадок и определение элементов присоединительных размеров сопряжения

Натяги в соединении

Для переходных посадок средний зазор Sc или средний натяг Na определяются как

;

а допуск посадки TN,S вычисляется по формуле

Практика показывает, что средние запоры и натяги в соединении обеспечиваются чаще, чем предельные, так как наибольшую вероятность при изготовлении имеют детали с размерами, близкими к средним.

8. Рекомендации по установлению шероховатости поверхности сопрягаемых деталей в зависимости от допусков размера, квалитета и формы поверхностей приведены в табл. 2.67 /3/ и в приложениях 24 и 25 /6/.

В данной работе рекомендуется принимать нормальную относительную точность геометрической поверхности (допуск формы составляет 60% от допуска размера) или другую точность формы с обязательным обоснованием (табл. 2.19 /3/).

Отклонения формы (овальность и конусообразность) определяют в зависимости от принятого соотношения допуска формы Тф и допуска размера IT по формуле и округляют в меньшую сторону до ближайщего числа по СТ СЭВ 636-77 или приложению 3. После установления шероховатости сопрягаемых поверхностей возникает необходимость назначения вида обработки деталей, обеспечивающего проектируемую микрогеометрию. Рекомендации по выбору шероховатости поверхности и квалитетов в зависимости от вида обработки деталей резанием приведены в табл. 2.66 /3/ .

9. Для удобства изучения и большей наглядности допуски на размеры деталей принято показывать схематически в виде прямоугольников, так называемых схем полей допусков. Верхняя граница поля допуска соответствует верхнему отклонение или наибольшему предельному размеру, нижняя - нижнему отклонению или наименьшему предельному размеру.

На схеме полей допусков указывают номинальный размер в мм, предельные отклонения с их знаком ( "+" или "–") в мкч, предельные зазоры (натяги) в мкм.

10. Эскизы деталей и соединения вычерчиваются в произвольном масштабе в упрощенном виде (ГОСТ 2.109-68). По СТ СЭВ 2160-80 предельные отклонения указываются на чертежах непосредственно после номинального размера условно (буквой основного отклонения и номером квалитета, например, Ø65Н7 )или числовыми значениями, например, Ø65 +0,03 , или смешанным способом, например Ø65Н7(+0,03). Обязательно указываются предельные отклонения в виге условных обозначений и их числовых значений (смешанный способ) в случаях: а) когда номинальные размеры взяты не из рядов нормальных лине них размеров, например, Ø41,5Н7(+0,025);

б) при назначении предельных отклонений, установленных стандартами на определенные виды изделии и их элементы, например, посадки подшипников качения, шпонок и т. д.;

в) при назначении предельных отклонений, установленных на допуски размеров и посадки уступов с несимметричным полем допуска;

г) при назначении предельных отклонений, установленных стандартами на допуски и посадки отверстий в системе вала.

Числовые значения отклонение указывают в скобках также тогда, когда неизвестно, какими средствами будет контролироваться размер – предельными калибрами или универсальными измерительными средствами. Предельные отклонения проставляют (в миллиметрах) со своим знаком, причем верхнее отклонение помещают над нижним. При этом шрифт отклонений меньше шрифта номинального размера. Отклонения, равные нулю, как правило, не указывают, оставляя их место незанятым.

При симметричном расположении поля допуска относительно нулевой линии абсолютное значение отклонений указывают один раз со знаками "+","–"; при этом высота шрифта отклонении должна быть равна высоте шрифта номинального размера.

Примеры обозначения посадок на чертежах приведены на
рис. 1.57-1.59; 1,60-1,69; 1,70-1,80 [3] ; обозначение да чертежах шероховатости поверхности деталей выполняется согласно СТ 63В 1632-79 или по табл. 2.70 (3), указание допусков геометрической формы и расположения поверхностей – по СТ СЭВ 368-76 или по табл. 2.7 (3).

Пример. Заданы номинальный диаметр соединения dнc= 50 мм, поля допусков отверстий Н7, К7, Д8 и поля допусков валов js6, d9, h6. Требуется ответить на все вопросы задания I.

Решение. По СТ СЭВ 144-75 (11) или но приложениям 5, 6; 8, 9 (6) устанавливаем поля допусков предпочтительного применения, находим предельные отклонения отверстии и валов, комбинируем все рекомендуемые посадки, с выделением предпочтительных посадок. Результаты приведены в табл. 1 и 2.

image024_4f56fe0d40a1841cf10b128cbf7de6ea Анализ полей допусков и посадок и определение элементов присоединительных размеров сопряжения Таблица 1

Результаты поиска

Номинальный размер, мм	Отклонения, мкм	Поля допусков
отверстия	вала
dн. с.	ES, EI, es, ei	H7	K7	Д8	Is6	d9	h6
Ø50мм	ES (es)	+25	+7	+119	+8	–80	0
EI (ei)	0	–18	+80	–8	–142	–16

Примечание: Серый цвет – предпочтительные поля допусков.

Таблица 2

Возможные варианты образования рекомендуемых посадок

Ø50	Ø50
Ø50	Ø50

Примечания:

1. Здесь и далее в рамках предпочтительные посадки;

2. Для посадки Ø50 система не выражена, т. е. можно считать, что соединение выполнено в системе отверстия или в системе вала.

Зная расположение основных отклонений отверстий и валов относительно нулевой линии, полученные посадки разделим на группы: посадки с зазором, посадки с натягом и переходные посадки. Результаты деление посадок на группы приведены в табл.3.

Таблица 3

Группы посадок

Посадки с натягом	Посадки с зазором	Переходные посадки
Посадок с натягом нет	Ø50	Ø50
Ø50	Ø50

Расчет геометрических параметров соединения рассмотрим на примере Ø50.

Отверстие Ø50К7 image035_eaac4095d42b787bb4de866f24c87637 Анализ полей допусков и посадок и определение элементов присоединительных размеров сопряжения

мм;

мм.

Вал Ø50 h6 (–0,016)

мм;

мм.

Зазоры

мм

Отрицательное значение Smin свидетельствует о наличии в соединении наибольшего натяга Nmax. Следовательно, данная посадка относится к группе переходных.

Таким образом, Smax=0,023 мм; Nmax=0,018 мм.

мкм=0,0025 мм.

$Описание: ..\Рисунок1.tif$

Рис. 1. Схема расположения полей допусков соединения (номинальный размер соединения и предельные размеры деталей в мм, остальные параметры в мкм) (рис. 1).

$Описание: ..\Рисунок1.tif$

Овальность и конусообразность отверстия не более 0,008, вала – не более 0,005.

Рис. 2. Обозначение посадки Ø50 предельных размеров и шероховатости и поверхностей на чертежах.

Обозначение посадки, предельных отклонений размеров деталей показано на рис. 2.

Шероховатость поверхности отверстия принимаем Ra= 1,6 мкм, а поверхность вала – Ra = 0,8 мкм [3]. Окончательной обработкой отверстия является растачивание тонкое, а вала – чистовое круглое шлифование [3].

Отклонение формы (овальность и конусообразность) определяем следующим образом. Для полей допусков отверстия Ø50К7 и вала Ø50h6, образующих переходную посадку, предусматривающую необходимость разборки и повторной сборки и повышенные требования к точности центрирования, принимаем относительную точность (нормальную) при среднем соотношении допусков формы Тф и размера IТ – 60%, т. е. = 0,6 (табл. 2.19 [3] и табл. 2.7) [5]. Тогда для рабочей поверхности отверстия Ø50К7 рекомендуется шероховатость Ra= 1,6 мкм, а для рабочей поверхности вала Ø50К7–Ra= 0,8 мкм (табл.2.67 [3]). Окончательной обработкой поверхности является растачивание тонкое, а рабочей поверхности вала – чистое круглое шлифование (табл.2.66 [3]).

Овальность и конусообразность не должна превышать:

для отверстия

мкм