Первышин А.Н. Метрология
Подождите немного. Документ загружается.
Возникает закономерный вопрос, зачем же вообще необходима
система вала, если система отверстия перекрывает все поле возможных
сочетаний полей допуска для образования посадок.
Система вала предпочтительнее в следующих случаях:
1) при организации посадок разного типа нескольких отверстий на
одном валу.
Если выбрать систему отверстия, то вал будет ступенчатым, т. к. его
номинальный диаметр один и тот же, а поля допуска по длине вала
разные, получаются участки с разными полями допуска,
следовательно, с разными ступеньками. Такой вал изготовить
достаточно сложно, поэтому целесообразно выбирать систему вала,
тогда посадка образуется за счет отверстия, а не вала, разные
отверстия будут иметь разные поля допуска, но вал будет гладким.
Аналогичный случай – шпоночное соединение. Сопряжение
шпонки с пазом вала и пазом отверстия выполняется в системе вала
для исключения ступени на шпонке. Кроме того, вне зависимости от
вида шпоночного соединения, в пазе вала шпонка должна
располагаться более плотно, чем в пазе отверстия. Все эти условия
наиболее легко выполнимы в системе вала.
2) при использовании более дорогостоящих деталей.
Предположим, что на производство поступила готовая покупная
деталь, например подшипник. В том случае, если этот подшипник
«одевается» на какой-либо вал, естественно, что необходимо выбрать
систему отверстия, а если подшипник вставляется в гнездо корпуса
детали, т. е. его внешнее кольцо является валом, то выбирается система
вала, т. к. подшипник точить нельзя, он был изготовлен с
использованием другого оборудования.
3) организация осей для различных механизмов с помощью
калиброванных холодно-катанных прутков без дополнительной
обработки сопрягаемой поверхности.
Обычно выполняется для изделий, не требующих высокой точности,
например в сельскохозяйственном машиностроении. На производство
поставляется готовый металлический пруток с четко выдержанным
наружным размером. Целесообразно не точить его, а просто отрезать от
него нужную длину.
§ 9. Расположение полей допусков относительно нулевой
линии. Основные отклонения и их обозначения на чертеже.
В ЕСДП все поля допуска определяются двумя параметрами:
1) расположением относительно нулевой линии;
2) шириной поля допуска, т.е. собственно допуском.
21
Расположение поля допуска относительно нулевой линии
определяется с помощью основного отклонения, которое обозначается
одной или двумя латинскими буквами: заглавными для отверстий и
прописными для валов.
Для отверстий:
ZCHPCBA ,,,,
.
Для валов:
zchpcba ,,,,
.
Всего установлено 28 основных отклонений, как по отверстию,
так и по валу.
Как правило, основные отклонение валов и отверстий,
обозначенные одинаковыми буквами, симметричны относительно
нулевой линии.
Изобразим нулевую линию и относительно нее поле допуска
основного отверстия (Н). Покажем поля допуска многочисленных
валов, которые обеспечивают все множество разнообразных посадок
(рис. 12). Представим также поле допуска основного вала (h)
относительно нулевой линии (рис. 13).
Рассмотрим определение основного отклонения на данном
рисунке. Очевидно, что в системе отверстия основным будет верхнее
отклонение es (рис. 14), в системе вала - нижнее отклонение EI.
Заметим, что и в системе отверстия, и в системе вала
одноименные поля допуска характеризуют одинаковый вид посадок.
Из рисунка видно, что одноименные основные отклонения es и
EI равны по величине, но противоположны по знаку (за исключением
переходных посадок).
ha
HA
– посадки с гарантированным зазором
относительно нулевой линии.
Для посадок с зазором
.EIes
njs
nJS
– переходные посадки.
22
23
В переходных посадках основные отклонения могут быть
несимметричны относительно нулевой линии, в них соответствующим
ГОСТом (ГОСТ 25346-82) добавляется поправка (
). Исключением
является поле допуска переходной посадки js (JS), которая не имеет
основного отклонения, поскольку поле допуска расположено
симметрично относительно нулевой линии.
zcp
ZCP
– посадки с гарантированным натягом
относительно нулевой линии.
Для посадок с натягом
esEI
Таким образом, основным отклонением называется ближайшее
(из двух предельных) к нулевой линии отклонений.
24
§ 10. Степень точности (квалитет) размера детали.
Единица допуска.
Выясним, что следует понимать под понятием «точность». Когда
мы обозначаем величину допуска, то она является абсолютной
величиной, возникает вопрос о приемлемости допуска, для ответа на
который необходимо знать номинальный размер детали и ее
назначение.
Величина допуска определяется по формуле:
,iaT
(10.1)
где i – единица допуска, зависящая от номинального размера детали.
Зависимость единицы допуска от номинального размера определяется
эмпирической формулой, полученной на основании многочисленных
исследований:
DDi 001,045,0
3
, (10.2)
где D измеряется в мм, а i - в мкм.
По оси ординат откладывается единица допуска (i), а по оси
абсцисс номинальный размер детали (D) (рис. 15).
Зависимость допуска от номинального размера носит
непрерывный и монотонный характер. Следует подчеркнуть, что речь
здесь идет не о допуске в целом, а только о единице допуска. Данная
зависимость показывает, что если изделие изготавливается на одном и
том же оборудовании, с одинаковыми режимами обработки и
режущими инструментами, то с увеличением диаметра точность этого
изделия падает, т.е. единица допуска возрастает.
В ГОСТах непрерывный ряд номинальных размеров разделен на
интервалы, внутри которых единица допуска сохраняет постоянное
значение. Границы интервала определяются из условия, что
осредненное значение единицы допуска внутри интервала отличается
от соответствующих граничных значений не более чем на 5-8%.
25
Рассмотрим интервал
min max
;D D
и возьмем на этом интервале
среднее значение
D
:
min max
D D D
.
Присваиваем всему интервалу постоянное значение единицы допуска i,
которое является функцией среднего значения диаметра
D
, т.е.
( )i f D
.
Величина допуска помимо единицы допуска зависит еще и от
квалитета, т.е. от степени точности. Поэтому если изобразить
аналогичный график самой величины допуска, то можно наблюдать
серию непрерывных и монотонных кривых (рис. 16).
26
Из графика видно, что увеличению допуска Т соответствует
рост номинального диаметра D и квалитета q.
Коэффициент «а» является функцией от «q», определяется
квалитетом (q) .
)(qfа
.
Установленные 20 квалитетов определяют с одной стороны
область проектирования, а с другой - финишную операцию обработки
детали, чем больше величина квалитета, тем больше коэффициент а, и,
следовательно, грубее изготовлена деталь.
Квалитеты до 4-ого используются в точном машиностроении,
изготовлении эталонов высшей пробы и прецизионных станков.
С 5-ого по 8-ой - в авиационной и космической технике.
9-ый - в тепловозах, сельскохозяйственной технике.
С 10-ого по 12-ый - в соединении, где допустимы большие
зазоры.
С 13-ого по 18-ый - для свободных размеров.
Например, для 5-ого квалитета соответствующего финишной
операции - притирка, доводка, тонкое шлифование, коэффициент а = 7.
Для 17-го квалитета, где финишная операция - грубое обтачивание,
литье, автоматическая газовая резка, коэффициент а =
1600.
27
Лекция №6
§ 11. Образование полей допусков и посадок.
Поля допусков и посадки предпочтительного применения.
Внесистемные посадки.
В стандартах ИСО величина допуска обозначается следующим
образом, например IT5. Здесь
I - стандарт ИСО,
Т - величина допуска,
5 - квалитет.
Поле допуска определяется не только его размерами, но и
расположением относительно нулевой линии. Для нахождения
расположения поля допуска относительно нулевой линии необходимо
знать помимо допуска еще и основное отклонение.
Например, дано поле допуска Н5 (рис.17).
Для численного отображения нужен номинальный диметр D.
Построения начинают с нулевой линии. Буква «Н» обозначает
основное отверстие, у которого ближайшее к нулевой линии
отклонение (основное отклонение) есть нижнее отклонение: EI=0. На
этой основе можно провести вертикальные линии, также необходимо
знать диаметр, чтобы найти величину IT . Допустим, что для данного
диаметра D величина IT5 равна 25мкм. Для
завершения построения поля допуска необходимо определить его
верхнюю границу или величину верхнего отклонения (ES) из
выражения:
IT5 = ES – EI.
В данном случае ES = 25MKM, расположение поля допуска
относительно нулевой линии полностью известно.
28
Рассмотрим расположение поля допуска для вала f5 (рис.18).
Основным отклонением является верхнее отклонение. При заданном
диаметре можно определить основное отклонение (допустим es = - 25
MKM) И ПО ГОСТам IТ5=25мкм, тогда еi = - 50мкм.
§ 11.1. Влияние квалитета на поле допуска.
Обратимся к рассмотренному выше примеру построения поля
допуска Н5. Задача заключается в том, чтобы построить рядом поле
допуска Н6, величина допуска у которого при постоянном диаметре
будет больше (рис.19). При выборе посадки это очень важно, потому
что величина поля допуска определяет параметры поля допуска.
29
§ 11.2. Влияние основного отклонения на расположение поля допуска.
Изобразим поле допуска основного вала h5. Смещая поле
допуска вала вниз, т.е. увеличиваем основное отклонение по модулю
(рис.20).
§ 11.3. Образование посадок с зазором.
Алгоритм построения.
30