Лекции по нормированию точности
Подождите немного. Документ загружается.
Посадки в системе основного отверстия, образованные с использованием основных
отклонений валов js, j, k, m, n, будут переходными.
Валы с основными отклонениями p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, zc в сочетании с основным
отверстием, как правило (при рекомендуемых сочетаниях квалитетов отверстия и вала), дают
посадки с натягом.
Для расшифровки посадок в системе основного вала (его основное отклонение h)
необходимо запомнить расположение основных отклонений отверстий. Стандартные посадки с
зазором обеспечивают отверстия с основными отклонениями A, B, C, CD, D, E, EF, F, G, H,
переходные посадки – отверстия с основными отклонениями Js, J, K, M, N. Посадки с натягом,
как правило, могут быть получены при использовании отверстий с основными отклонениями P,
R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC.
Особенностью систем основного отверстия и основного вала является безусловная
определенность характера посадок с зазором и переходных, в отличие от "посадок с натягом",
характер которых зависит от значений допусков основных поверхностей (основных отверстий и
валов). Например, посадка Н9/р6 – переходная, хотя формальное применение приведенных выше
правил позволяет оценить ее как посадку с натягом. Причины подобных противоречий будут
рассмотрены далее, вместе с анализом дополнительных принципов построения систем допусков
и посадок.
Возможно образование посадок с использованием сочетания любых полей допусков
отверстий и валов (с любыми основными отклонениями и допусками любых квалитетов).
Практические ограничения на применяемую номенклатуру посадок накладывает стандарт,
который в качестве рекомендуемых устанавливает только посадки в системах основного
отверстия и основного вала, но применение не рекомендуемых стандартом посадок, построенных
вне систем основного отверстия или вала, не запрещено. Такие посадки могут потребоваться в
некоторых конструкциях. В ряде случаев расшифровка характера таких посадок не представляет
сложности, например, посадки типа G7/f6 или А11/d11 дают гарантированный зазор, а Р7/n6 и
P7/р7 – натяг. А для того чтобы определить характер посадок Е7/р6 или G8/n7 придется строить
схемы расположения полей допусков.
Чтобы выбирать посадки по аналогии, недостаточно знать только характер
рекомендуемых стандартом посадок. Общетехнические стандарты редко включают
рекомендации по выбору посадок. Конкретные рекомендации приведены в таких областях
стандартизации норм точности, как посадки подшипников качения, резьбовые посадки с натягом
и переходные. Поэтому для выбора посадок по аналогии приходится использовать
дополнительную информацию (собственный опыт проектирования, документация изделий-
а б
Рис. Схемы посадок в системе основного отверстия (а) и основного вала (б)
аналогов, учебная и справочная литература). Наиболее широкие возможности для выбора
посадок обеспечивает использование справочников, которые содержат множество рекомендаций
по выбору посадок для решения типовых конструкторских задач.
Ниже представлены наиболее общие рекомендации для выбора посадок гладких
цилиндрических и приравниваемых к ним сопряжений, разработанные на базе обобщения
данных разных информационных источников. Условные названия посадок заимствованы из
системы допусков и посадок ОСТ в которой были стандартизованы посадки и их наименования.
В Единой системе допусков и посадок стандартизованы только поля допусков. Любые посадки
образованные с применением стандартных полей допусков являются стандартными, но
рекомендуемые посадки образуются только в системах основного отверстия или основного вала.
Однако стандартных наименований эти посадки не имеют.
Посадки с нулевым гарантированным зазором типа Н/h («скольжения») применяют в тех
случаях, когда необходимо обеспечить относительное продольное перемещение деталей или
поворот их относительно друг друга с небольшой скоростью, например при установочных или
регулировочных перемещениях. При сравнительно низких требованиях к точности можно
использовать посадку Н11/h11, при высоких – Н8/h7 или Н7/h6.
Посадки с наименьшим гарантированным зазором («движения») используют для
обеспечения точного вращения деталей с небольшой скоростью – это посадки типа Н/g или G/h.
В опорах скольжения, работающих при средних скоростях применяют посадки с несколько
большим гарантированным зазором, например, Н7/f7 или H8/f8.
При сравнительно невысоких требованиях к точности вращения в сопряжении; для
разъемных неподвижных соединений низкой точности при наличии требования легкой сборки и
разборки, а также для направляющих скольжения, обеспечивающих свободное перемещение
деталей («ходовые» и «широкоходовые»), можно использовать посадки типа Н7/е8, Н8/е8, а
также более грубые, такие как Е9/h8, Н8/d9, Н9/d9 и даже Н11/d11.
Все посадки с гарантированными натягами используют для передачи крутящих моментов
или осевых сил, либо для неразъемных соединений деталей, которые должны препятствовать
относительному перемещению соединяемых деталей под действием моментов или осевых сил.
В справочных материалах по выбору посадок с натягом обычно рекомендуемые посадки
подразделяют на "легкопрессовые", "среднепрессовые", "тяжелые прессовые" и "усиленные
прессовые". К посадкам с минимальным гарантированным натягом ("легкопрессовым") относят
посадки типа Н7/р6, Н7/r6, P7/h6 и ряд других. Их используют в соединениях, передающих без
дополнительного крепления крутящий момент, который не превышает 1/4 предельного
крутящего момента (наибольшего момента, передаваемого соответствующим валом).
Посадки с умеренным гарантированным натягом ("среднепрессовые") обеспечивают
наименьшее значение относительного натяга (отношение натяга в сопряжении к номинальному
диаметру сопряжения) до 0,5 мкм/мм. Такие посадки применяют в соединениях, передающих без
дополнительного крепления крутящий момент до 1/2 предельного значения. К среднепрессовым
посадкам относят Н7/s6, Н7/s7, S7/h6 и ряд других.
Посадки с большим гарантированным натягом ("тяжелые прессовые") дают наименьший
относительный гарантированный натяг до 1 мкм/мм и при достаточной площади сопрягаемых
поверхностей образуют соединения, равнопрочные валу. К посадкам с большими
гарантированными натягами относят сопряжения типа Н7/t6, Н7/u7, Т7/h6 и т.д.
Посадки с наибольшими гарантированными натягами ("усиленные прессовые",
обеспечивающие относительные натяги более 1 мкм/мм) дают равнопрочные валу соединения.
Для таких посадок используют сочетания полей допусков типа Н8/x8 и Н8/z8.
Переходные посадки как правило применяют для центрирования сопрягаемых деталей.
Иногда для этих целей применяют посадки с нулевым гарантированным зазором (типа Н/h),
однако в таких сопряжениях максимальный зазор может оказаться слишком большим.
Уменьшить максимальные зазоры можно за счет ужесточения допусков (вариант
экономически невыгодный), или за счет сближения дальних отклонений при сохранении значений
допусков. В этом случае поля допусков начинают перекрываться, появляется вероятность
получения при сборке посадок с натягом. Вероятность появления натягов тем больше, чем выше
по отношению к полю допуска отверстия расположено поле допуска вала. Одновременно растут
предельные значения максимальных натягов, повышается точность центрирования деталей, но
утяжеляются условия их сборки.
Переходные посадки можно распределить на три группы: посадки с преимущественными
зазорами ("плотные"), посадки с примерно равной вероятностью зазоров и натягов
("напряженные"), а также посадки с преимущественными натягами ("глухие").
"Плотные" посадки обеспечивают довольно высокую точность центрирования на валах
зубчатых колес, шкивов, полумуфт и т.д. Типы посадок с преимущественными зазорами: Н7/js6,
Н8/js7, Js7/h6 и др. Как правило детали таких сопряжений собираются без применения
слесарного инструмента.
"Напряженные" посадки образуются при использовании сочетаний полей допусков с
большей степенью перекрытия, например Н7/k6, Н8/k7, К7/h6 и т.д. Они обеспечивают высокую
точность центрирования деталей и могут использоваться в условиях вибрационных или
динамических нагрузок. Для сборки и разборки таких соединений необходимо применение
слесарного инструмента.
"Глухие" посадки практически всегда обеспечивают натяги в сопряжениях и для их
сборки может использоваться пресс. Это посадки Н7/n6, N6/h5, N7/h6 и т.д. Область применения
таких посадок – соединения, в которых не допускаются зазоры как возможные причины мертвых
ходов, а также ударов и других нежелательных динамических явлений.
Общие принципы построения систем допусков и посадок в разных системах используются
неодинаково. Рассмотрим реализацию этих принципов в системе допусков и посадок гладких
цилиндрических поверхностей.
Принцип измерения при нормальных условиях нашел частичное отражение в пункте
"Нормальная температура" ГОСТ 25346-89, где сказано: "Допуски и предельные отклонения,
установленные в настоящем стандарте, относятся к размерам деталей при температуре 20
о
C".
Недостатки сформулированного требования очевидны, они были проанализированы в ходе
рассмотрения общих принципов построения систем допусков и посадок.
Принцип ограничения предельных контуров нормируемого элемента детали реализуется в
стандарте через интерпретацию предельных размеров. В соответствии со стандартной
интерпретацией предельных размеров гладкого цилиндрического вала, наибольший размер
реальной поверхности d
imax
определяют как диаметр описанного цилиндра наименьшего радиуса.
Этот размер у годного вала не должен быть больше наибольшего предельного размера (предела
максимума материала) вала (d
max
).
Поскольку дать заключение о годности только по наибольшему размеру реальной
поверхности нельзя, необходимо определить еще и наименьшую толщину контролируемого вала.
Для этого применяют "двухточечное" измерение накладными приборами типа штангенциркуля,
микрометра и т.д. Применение такого прибора в принципе позволяет обнаружить наименьшую
толщину вала и сравнить ее значение с пределом минимума материала. Если при этом
d
imin
...d
min
.,
то деталь признается годной, так как соблюдаются формальные условия
d
min
d
i
d
max
,
где d
i
– действительные размеры контролируемого вала.
Истолкование предельных размеров отверстия обратно интерпретации предельных размеров
вала. Предел максимума материала сравнивают с размером вписанного цилиндра наибольшего
диаметра. С пределом минимума материала (наибольший предельный размер отверстия)
сравнивают максимальный размер, полученный в результате двухточечного измерения реальной
поверхности (например, индикаторным нутромером).
Условие годности детали можно представить в виде
D
min
D
i
D
max
,
где D
i
– размеры реального вала.
Стандартная интерпретация предельных размеров вала и отверстия по сравнению с
идеализированными концентрически расположенными предельными контурами имеет
существенную особенность. Контур, привязанный к максимуму материала, жестко фиксируются
относительно реальной поверхности с помощью прилегающего цилиндра. Второй предельный
контур "плавает" относительно прилегающей поверхности. Он может занимать любое
положение, начиная от симметричного (равные расстояния между предельными контурами), до
предельно смещенного в одну сторону (линии предельных контуров совпадают с одной
стороны). Такое расположение поля допуска рассчитано на валы и отверстия с "кривыми" осями
или асимметричными поперечными сечениями.
В приложении к стандарту содержится дополнительная информация к интерпретации
предельных размеров для случаев, когда допускается отклонение от установленных стандартом
норм.
Принцип формализации допусков в стандарте решен однозначно и нашел отражение в
таблице допусков. Головка таблицы содержит 20 квалитетов, а боковик – значения номинальных
размеров, сгруппированные в интервалы (до размера 3150 мм).
Принцип увязки допусков с эффективными параметрами в системе допусков и посадок
гладких цилиндрических поверхностей обнаруживается легко. Допуски одного квалитета
возрастают с увеличением номинального размера нормируемого параметра. Такой характер связи
объясняется влиянием масштабного фактора. Есть основания полагать, что в единообразных
конструкциях можно допустить тем большие колебания размеров сопрягаемых деталей, чем
больше сам сопрягаемый размер. Следовательно, в данной системе эффективным параметром
является размер, на который устанавливают допуск.
Если рассматривать технологию, то множество факторов, влияющих на точность
процессов обработки поверхностей, оказывают тем большее возмущающее действие, чем больше
обрабатываемый размер. Действительно, при токарной обработке или шлифовании с
увеличением диаметра увеличивается и путь резания, следовательно можно ожидать большего
рассеяния температурных и силовых деформаций системы "станок-приспособление-инструмент-
деталь" из-за неодинаковости толщины и механических свойств удаляемого слоя, колебания
температуры смазывающе-охлаждающей жидкости, износа режущего инструмента и других
факторов.
Полную (строгую) аналитическую модель процесса обработки детали построить
невозможно ввиду неопределенности множества влияющих факторов, поэтому довольствуются
приближенной эмпирической зависимостью, описывающей рассеяние получаемых размеров.
Вместо всех воздействующих на конечные результаты аргументов в эту зависимость входит
только эффективный параметр, который позволяет учесть интегральное влияние множества
аргументов.
Для гладких цилиндрических поверхностей экспериментально выявленная связь допуска
(T) с диаметром (d) поверхности может быть представлена в виде
T = ai,
где a – неименованный коэффициент;
i – единица допуска в микрометрах, которую в диапазоне размеров до 500 мм, рассчитывают
как
3
__
i = 0,45 D + 0,001D,
где D – среднее геометрическое крайних значений интервала номинальных размеров (кроме
первого), которое подставляется в миллиметрах.
Принцип группирования значений эффективных параметров в таблице рядов допусков
зафиксирован интервалами номинальных размеров. Первый интервал замкнут только с большей
стороны (до 3 мм). Последующие интервалы имеют обе границы: «свыше 3 мм до 6 мм», «свыше
6 мм до 10 мм», «свыше 10 мм до 18 мм» и т.д. Номинальные размеры, равные верхним
границам, входят в интервал с меньшими значениями. Допуски следующего интервала
относятся только к номинальным размерам большим, чем установленные стандартом нижние
граничные значения. Например, допуски размера 6 мм берут из значений, установленных для
интервала свыше 3 мм до 6 мм, а допуск размера 10,01 – из допусков интервала свыше 10 мм до
18 мм. Интервалы, установленные для основных отклонений, могут несколько отличаться от
принятых для рядов допусков. В справочном приложении к стандарту такие интервалы названы
промежуточными.
Принцип установления уровней относительной точности реализован в стандарте
введением квалитетов. Установлено 20 квалитетов, начиная с самого точного 01 и до самого
грубого – 18. Квалитеты высокой точности (в основном до третьего-четвертого) для образования
посадок, как правило, не используются. Допуски этих квалитетов назначают на прецизионные
несопрягаемые элементы деталей, элементы средств измерений (размеры между рабочими
гранями концевых мер длины, рабочие размеры калибров и т.д.). Допуски квалитетов следующей
группы (от 5 до 12) используют для образования рекомендуемых посадок. Грубые допуски
(начиная с 12 квалитета и грубее) в основном применяют для назначения требований к точности
несопрягаемых размеров.
Принцип предпочтительности в единой системе допусков и посадок реализован
установлением рядов посадок и полей допусков разных уровней предпочтения, а также
использованием предпочтительных чисел для формирования рядов допусков.
Стандартом ГОСТ 25347-82 в диапазоне размеров от 1 до 500 мм предусмотрено 10
предпочтительных полей допусков отверстий: E9, F8, H11; H9, H8: H7, Js7, K7, N7, P7 и 16
предпочтительных полей допусков валов: d11, d9, e8, f7, g6, h11, h9, h8, h7, h6, js6, k6, n6, p6, r6,
s6.
Эти поля допусков составляют первый уровень предпочтения. Второй уровень
предпочтения включает поля допусков ограничительного отбора (более 70 полей допусков
отверстий и более 80 – валов, включая предпочтительные поля допусков). Для этих полей в
ГОСТ 25347-82 приведены значения верхних и нижних предельных отклонений.
Третий уровень предпочтения включает все поля допусков отверстий и валов (поля
допусков системы). Ориентировочное число этих полей допусков N можно рассчитать, исходя из
числа основных отклонений (28) и квалитетов (20), поскольку не во всех квалитетах
предусмотрены полные наборы отклонений:
N 28 20 = 560.
Итак, максимально возможная номенклатура включает около 560 полей допусков
отверстий и примерно столько же полей допусков валов.
Если рассмотреть ряд полей допусков для одного и того же интервала размеров свыше 30
мм до 50 мм от пятого квалитета, видно, что допуски (11, 16, 25, 39, 62, 100, 160, 250 ... мкм)
представляют собой значения, примерно соответствующие ряду R5 предпочтительных чисел.
Такое построение ряда допусков основано на их расчете по уже приведенной формуле T = ai, где
a – безразмерный коэффициент, зависящий от номера квалитета, который определяет число
единиц допуска в соответствующем квалитете.
Приведенные основные принципы образуют набор, минимально необходимый для
построения систем допусков, но для системы допусков и посадок гладких цилиндрических
поверхностей использован также ряд дополнительных принципов.
Для построения системы допусков и посадок гладких цилиндрических поверхностей
(особенно в части, относящейся к посадкам) потребовало введения дополнительных принципов.
Это принципы:
- оптимального расположения поля допуска основной детали;
- обеспечения физически обоснованных зазоров (натягов) в посадках;
- использование в посадках неравноточных допусков отверстий и валов.
Рассмотрим более подробно каждый из этих принципов.
Принцип оптимального расположения поля допуска основной детали в любой системе
допусков и посадок связан с применением посадок в системе отверстия или в системе вала.
Если возникает необходимость образования нескольких разных по характеру посадок в
сопряжениях одного отверстия с несколькими валами, то логичным решением является
назначение на всю длину отверстия одинаковых предельных размеров. В таком случае деталь с
отверстием считается основной, отверстие имеет одно поле допуска, а посадки с зазором,
переходные или с натягом получают за счет использования валов с разными полями допусков.
При этом поле допуска отверстия основной детали вовсе не обязательно должно быть "полем
допуска основного отверстия с основным отклонением Н" в привычном стандартном понимании
этого термина.
а
б
Рис. Схемы расположения полей допусков для посадок всех видов в системе отверстия (а) и в
системе вала (б)
В сопряжении валы с полями допусков, расположенными ниже поля допуска отверстия,
дадут посадки с зазором, перекрытие (частичное или полное) полей допусков вала и отверстия
соответствует переходным посадкам. Посадки с натягом получаются при расположении поля
допуска вала над полем допуска отверстия.
Посадки в системе вала образуются при использовании единого поля допуска для всей
сопрягаемой поверхности основного вала и охватывающих деталей с разными полями допусков
отверстий.
Нулевая линия на схемах расположения полей допусков не показана и может
располагаться в любом месте. Любое расположение поля допуска основной детали относительно
N
max
S
max
N
max
N
min
S
max
S
min
T
d3
T
d1
T
D
T
d2
N
min
N
max
S
max
S
max
S
min
T
D3
T
D1
T
d
T
D2
N
max
нулевой линии имеет определенные достоинства и недостатки. В единой системе допусков и
посадок гладких цилиндрических поверхностей принято располагать поля допуска основного
отверстия и основного вала от нулевой линии "в тело" детали. Это соответствует полям
отверстия с основным отклонением Н и вала с основным отклонением h (значения основных
отклонений соответственно EI = 0 и es = 0).
Такое расположение полей допусков основных деталей гарантирует характер посадок с
зазором при любых значениях допусков. Практически всегда сохраняется характер переходных
посадок при разумном сочетании полей допусков разных квалитетов.
Что же касается "посадок с натягом", то фактический вид этих посадок в значительной
мере зависит от допуска основной детали. При больших значениях допусков (грубых квалитетах)
основных отверстий или основных валов такие посадки в системе основного отверстия или вала
могут становиться переходными, т.к. "рост" поля допуска основной детали приводит к
перекрытию ими поля допуска сопрягаемой поверхности.
Выбранное расположение полей допусков основных отверстий и валов объясняется
необходимостью сравнительно большего разнообразия посадок с зазором (сопряжения
неподвижные разъемные, посадки для направляющих разной точности, подшипников
скольжения и пр.). Назначение посадок с натягом требует несколько меньшей номенклатуры, так
как цель сопряжения с натягом всегда одна и та же – сопротивление сопряжения взаимному
перемещению деталей под действием осевой силы или вращающего момента. Для таких целей
большого разнообразия номенклатуры посадок не требуется.
Принцип обеспечения физически обоснованных зазоров (натягов) в посадках гладких
цилиндрических поверхностей основан на расчете основных отклонений валов и отверстий,
которые должны гарантировать необходимый характер рекомендуемых посадок в системах
основного отверстия и основного вала. Формулы расчета основных отклонений приведены в
приложении к стандарту. Зависимости получены с использованием теоретических положений и
практического опыта эксплуатации сопряжений.
Принцип использования неравноточных валов и отверстий реализован в большинстве
рекомендуемых посадок. Причины такого положения обусловлены в первую очередь
особенностями технологии получения отверстий и валов одинаковой относительной точности.
Обработка отверстий всегда производится в худших условиях, т.к. в отверстие можно ввести
инструмент ограниченной жесткости, при обработке отверстий хуже условия отвода стружки,
теплоотвода, подачи смазывающе-охлаждающей жидкости и т.д. Поэтому при выборе посадок
предпочтение обычно отдают таким сочетаниям полей допусков валов и отверстий, в которых
поле допуска отверстия на квалитет грубее поля допуска вала.
В рассматриваемой конструкции втулки 6, запрессованные в корпус 1 и крышку 5,
должны оставаться неподвижными при вращении вала 2 и удерживать вал от осевого смещения.
Осевые силы могут возникнуть например из-за воздействия веса вала 2 при вертикальном
положении его оси. Не исключается также возможность применения косозубой передачи, в
которой всегда возникает осевая сила.
Пример расшифровки обозначений допусков и посадок. Рассмотрим посадки в
конструкции, где вал с зубчатым колесом, которое крепится к нему штифтом, установлен в
опорах скольжения (втулках) 6, которые посажены в стенках корпуса и крышки. Гладкая втулка
на валу предотвращает его осевое перемещение. Взаимное расположение корпуса и крышки
определяется двумя установочными штифтами. Рассмотрим посадки, обозначенные на чертеже.
Рис. Эскиз изделия с указанием посадок
Посадка шейки вала во втулку 20 Н7/g6. Предпочтительная посадка в системе
основного отверстия, обеспечивающая зазор в сопряжении в системе вал-опора (подшипник
скольжения). Номинальный диаметр отверстия и вала 20 мм. Посадка с неравноточными
допусками, Поле допуска отверстия – Н7, основное отклонение H = 0, квалитет седьмой. Поле
допуска вала – g6, основное отклонение (верхнее) g отрицательное, квалитет шестой.
Посадки такого типа называют посадками с минимальным гарантированным зазором. Они
применяются для опор скольжения при нормальных требованиях к точности и средних скоростях
скольжения. Конкретные числовые значения допусков и отклонений можно найти в стандартах.
В данном случае значения допусков T
D
= 21мкм и T
d
= 13 мкм. Предельные отклонения
отверстия: EI=0, ES = +21 мкм; вала: es = – 7 мкм; ei = – 20 мкм.
Варианты обозначения этой посадки на чертежах: 20 Н7/g6
+0,021
H7
(+0,021)
20 ----- ; 20 -------------- .
-0,007
g7
(-0,007)
-0,020
(-0,020)
В первом варианте поля допусков обозначены буквенно-цифровыми символами, во
втором – числовыми значениями предельных отклонений в миллиметрах (отклонение, равное
нулю не проставляют, но оставляют свободное место, верхнее отклонение пишут сверху, нижнее
– снизу). Третий вариант включает в себя оба предыдущих, значения отклонений при этом
4K7/m6 4F8/m6
20A11/g6
25H7/p6
20H7/g6
4N7/h8
20H7/g6
25H7/p6
4N7/h8
20P7/g6
4 K7/m6 4 F8/m6
указывают в скобках. Последнее обозначение включает наиболее полную информацию о
сопряжении.
Посадка втулки в корпус (крышку) 25 Н7/р6 – предпочтительная посадка с натягом в
системе основного отверстия. Поля допусков отверстия и вала неравноточные (отверстие 7
квалитета, вал – шестого). Предельные отклонения отверстия EI = 0; ES = 21 мкм, вала – ei = 22
мкм, es = 35 мкм, варианты обозначений посадки: 25 Н7/p6;
+0,021
H7
(+0,021)
25 -----; 25 -------------- .
+0,022
p6
(+0,022)
+0,035
(+0,035)
Посадка зубчатого колеса на вал 20P7/g6 обусловлена необходимостью сохранения одного
поля допуска на всей правой части вала и в значительной мере определяется уже выбранной
посадкой вала в подшипниковую втулку (20 Н7/g6), запрессованную в крышку. В результате
она не относится к посадкам в системе основного отверстия или основного вала, а поэтому и не
является рекомендуемой посадкой, хотя образована с использованием предпочтительных полей
допусков отверстия и вала. Поле допуска отверстия Р7 (верхнее отклонение – 0, 014, нижнее
отклонение – 0, 035) и поле допуска вала (верхнее отклонение – 0, 007, нижнее отклонение – 0,
020) частично перекрывают друг друга, в результате образуется переходная посадка. Для более
наглядной оценки посадки полезно построить схему расположения полей допусков.
В соответствии со схемой мы имеем переходную посадку с преимущественными натягами
в соединении. Вероятность зазоров можно рассчитать обычным путем, основываясь на
традиционно принимаемых допущениях о нормальном случайном распределении размеров
реальных валов и отверстий, а также зазоров (натягов) в сопряжении. Среднее значение натяга в
партии сопряжений, исходя из допущения о совпадении центров группирования размеров с
координатами середин полей допусков, составляет 11 мкм.
Поскольку переходная посадка даже с преимущественными натягами в соединении не
может обеспечить передачу крутящего момента в соединении вала с зубчатым колесом, для этого
использован дополнительный конструктивный элемент – штифт, фиксирующий колесо на валу в
осевом и тангенциальном направлениях.
Посадки штифта в отверстие вала и в 2 отверстия ступицы зубчатого колеса 4N7/h8.
Посадки переходные, приняты одинаковыми, что позволяет выполнить окончательную
обработку отверстий вала и ступицы колеса в собранном виде. Посадка N7/h8 образована с
использованием предпочтительных полей допусков отверстия и вала, относится к системе
основного вала, рекомендуемой не является. Поля допусков отверстия и вала неравноточные,
причем допуск отверстия на один квалитет точнее допуска вала (стандартного штифта). Посадка
переходная и при значительной длине сопряжения практически всегда дает натяги, поскольку на
– 14
– 35
– 7
– 20
20
+
0
_
+
0
_
g6
Р7
Рис. Схема расположения полей допусков для посадки 20P7/g6
характере конкретного сопряжения будут сказываться погрешности формы и расположения
сопрягаемых поверхностей. Хотя формально отверстие в ступице зубчатого колеса можно
рассматривать как одно, фактически образуются две однотипных посадки штифта в два
номинально соосных штифтовых отверстия в ступице.
Для посадки втулки на вал (20A11/g6) выбрано наиболее удаленное от нулевой линии
грубое поле допуска отверстия, которое обеспечивает значительные зазоры в сопряжении и не
требует высокой точности обработки внутренней поверхности втулки.
В штифтовых соединениях, обеспечивающих точность взаимного расположения корпуса
и крышки, использованы посадки установочных штифтов в системе неосновного вала. Посадка
штифта в корпус 4 K7/m6 обеспечивает гарантированный натяг (отклонения отверстия + 0,003
и – 0,009, отклонения вала + 0,012 и + 0,004), а посадка штифта в корпус 4 F8/m6 – переходная
(отклонения отверстия + 0,020 и + 0,006) с преимущественными зазорами.
Проставленные посадки не являются единственно возможными и могут быть заменены
другими, обеспечивающими аналогичное функционирование сопряжений. (Желающие могут
самостоятельно проанализировать несколько иной вариант назначения посадок, представленный
в конце файла). Однако при данной конструкции посадки правой части вала, а также штифтовые
посадки могут быть решены только в системе вала, хотя в двух случаях из трех они не являются
посадками в системе основного вала.
В нормальные условия измерений кроме температуры 20
о
С включена еще относительная
влажность 65 %.
Используются допуски в квалитетах с 8 по 18. Предусмотрены поля допусков с
основными отклонениями aу, az, aе и AУ, AZ, AE, которых нет в системе допусков для
металлических деталей.
Не выделены предпочтительные поля допусков и посадки. Для металлических деталей в
соединениях с пластмассовыми рекомендуется назначать поля допусков основного отверстия
(основного вала) квалитетов 7...12.
Анализ отличительных признаков системы допусков и посадок деталей из пластмасс, а
также самого стандарта позволяет выявить отражение принципов построения в этом стандарте.
Принцип предпочтительности в качественном аспекте: есть рекомендуемые посадки,
предпочтительно применение основных валов и отверстий для металлических поверхностей в
сопряжениях с пластмассовыми. В количественном аспекте использование принципа не
отличается от реализации его в уже рассмотренной системе допусков и посадок.
Принцип измерения геометрических параметров при нормальных условиях получил
частичное отражение в установлении номинальных значений нормальной температуры и
относительной влажности.
Принципы ограничения предельных контуров, формализации допусков, увязки допусков с
эффективными параметрами, группирования этих параметров и установления уровней
относительной точности – все они по проявлению в данной системе допусков и посадок
полностью соответствуют предыдущей системе. Дополнительные принципы построения систем
обнаруживаются в полном объеме и тоже практически не отличаются по проявлению.
Принцип обеспечения физически обоснованных зазоров (натягов) в этом стандарте
находит еще одно подтверждение в виде появления новых основных отклонений aу, az, aе и AУ,
AZ, AE, а также в использовании отклонений типа za и ZA. Эти отклонения расположены дальше
от нулевой линии, чем крайние отклонения a, A и z, Z, и предназначены для образования посадок
с очень большими зазорами (отклонения aу, az, aе, AУ, AZ, AE) или натягами (отклонения za, zb,
zc, ZA, ZB, ZC). Эти основные отклонения позволяют учитывать такие физические свойства
некоторых пластмасс, как увеличенные по сравнению с металлами температурные
коэффициенты линейного расширения, склонность к старению и деформациям, податливость,
пониженные упругие свойства и т.д.