Учебно-Методический комплекс. Метрология стандартизация и сертификация
Подождите немного. Документ загружается.
198
Рис. 16. Схема полей допусков посадки с зазором
Посадка с натягом - посадка, при которой обеспечивается натяг в соединении
Различают наибольший (N
max
), наименьший (N
min
) и средний (N
m
) натяги:
N
max
= d
max
– D
min
= es – EI; N
min
= d
min
– D
max
= ei – ES; N
m
= 1/2(N
max
+ N
min
).
Рис. 17. Схема полей допусков посадки с натягом
Переходные посадки – это посадки, при которых возможно получение
как зазоров, так и натягов. В переходных посадках поля допусков отверстия и
вала полностью или частично перекрывают друг друга. В переходных посадках
различают наименьший зазор и наибольший зазор:
S
max
= D
max
– d
min
= ES – ei; N
max
= d
max
– D
min
= es – EI
Рис. 18. Схема полей допусков переходной посадки
К основополагающим понятиям ЕСДП относятся системы посадок.
199
Посадки в системе отверстия – это посадки, в которых требуемые зазоры и
натяги получаются сочетанием различных полей допусков валов с полем
допуска основного отверстия.
Посадки в системе вала – это посадки, в которых требуемые зазоры и натяги
получаются сочетанием различных полей допусков отверстий с полем допуска
основного вала.
Основное отверстие – отверстие, нижнее отклон
ение которого равно
нулю, а поле допуска расположено от нулевой линии вверх, верхнее отклонение
равно допуску.
Рис. 19. Образование полей допусков в системе отверстия
Основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю, а поле
допуска расположено от нулевой линии вниз, нижнее отклонение равно
величине допуска со знаком минус.
Рис. 20. Об
разование посадок в системе вала
4.2. Допуски формы и расположения поверхностей
Основными вопросами при изучении данной темы являются:
- основные термины и определения;
- отклонения и допуски формы (ГОСТ24462-81);
- отклонения и допуски расположения поверхностей (ГОСТ24642-83);
- суммарные отклонения и суммарные допуски формы и расположения (ГОСТ
24642-81);
200
- обозначение на чертежах допусков формы и расположения поверхностей
деталей (ГОСТ 2.308-79). Для изучения этой темы следует обратиться к [3], c.
171 - 185.
Нормирование отклонений формы и расположения поверхностей
Допуски формы и расположения регламентируются следующими
стандартами:
ГОСТ 24642-81 «ОНВ. Допуски формы и расположения поверхностей.
Основные термины и определения»;
ГОСТ 24643-81 «ОНВ. Допуски формы и расположения поверхностей.
Числовые значения»;
ГОСТ 25069-81 «ОНВ. Н
еуказанные допуски формы и расположения
поверхностей»;
ГОСТ 2.308-79 «Допуски формы и расположения поверхностей. Указания на
чертежах».
Термины и определения, относящиеся к основным видам отклонений,
допусков формы и расположения поверхностей устанавливает ГОСТ 24642-81
«ОНВ. Допуски формы и расположения поверхностей. Основные термины и
определения».
Отклонение формы (∆)- отклонение формы реальной поверхности или
ре
ального профиля от формы номинальной поверхности или номинального
профиля.
Допуск формы (T) - наибольшее допустимое значение отклонения
формы.
Поле допуска формы -область в пространстве или на плоскости, внутри
которой должны находиться все точки реального рассматриваемого элемента в
пределах нормируемого участка (L). Ширина или диаметр поля допуска
определяются значением допуска, а расположение отн
осительно реальной
поверхности определяется прилегающим элементом
Количественно отклонение формы оценивается наибольшим расстоянием от точек
реальной поверхности (профиля) до прилегающей поверхности (профиля) по
нормали к прилегающей поверхности (профилю).
Прилегающие поверхности и профили аналогичны условиям сопряжения
деталей при посадках с нулевым зазором. Для измерения отклонений формы и
расположения в качестве прилегающих поверхностей используют раб
очие
поверхности контрольных плит, интерференционных стекол, линеек, калибров
и т. п. Оценить отклонение формы можно как биение расстояния Δ от точек
реальной поверхности (профиля) до прилегающей поверхности (профиля).
К отклонениям и допускам формы относятся:
1. Отклонение от прямолинейности, допуск прямолинейности;
2. Отклонение от плоскостности, допуск плоскостности;
3. Отклонение от круглости, до
пуск круглости;
4. Отклонение от цилиндричности, допуск цилиндричности;
5. Отклонение и допуск профиля продольного сечения цилиндрической
поверхности.
201
Отклонение расположения - отклонение реального расположения
рассматриваемого элемента от его номинального расположения.
Количественно отклонения оцениваются в зависимости от типа отклонений:
- отклонение от параллельности, допуск параллельности;
- отклонение от перпендикулярности, допуск перпендикулярности;
- отклонение и поле
допуска наклона;
- отклонение от соосности, допуск
соостности;
- отклонение от симметричности, допуск симметричности;
- позиционное отклонение
и позиционный допуск;
- отклонение от
пересечения, допуск пересечения осей.
Примечание. При оценке отклонений расположения отклонения формы
рассматриваемых и базовых элементов должны исключаться из рассмотрения. При этом
реальные поверхности (профили) заменяются прилегающими, а за оси,
плоскости симметрии и центры реальных поверхностей или профилей
принимаются оси, плоскости симметрии и центры прилегающих элементов.
Допуск расположения - предел, ограничивающий допускаемое значение
отклонения расположения.
Поле до
пуска расположения - область в пространстве или заданной
плоскости, внутри которой расположен прилегающий элемент или ось, центр,
плоскость симметрии в пределах нормируемого участка.
Ширина или диаметр поля допуска определяются значением допуска, а
расположение относительно баз определяется номинальным расположением.
Суммарное отклонение формы и взаимного расположения – это
отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения
формы и отклонения расп
оложения рассматриваемой поверхности или
рассматриваемого профиля относительно баз.
Суммарный допуск формы и расположения – это предел,
ограничивающий допускаемое значение суммарного отклонения формы и
расположения.
Поле суммарного допуска формы и взаимного расположения является
областью в пространстве или на заданной поверхности, внутри которой должны
находиться все точки реальной поверхности или реального профиля в пред
елах
нормируемого участка. Это поле имеет заданное номинальное положение
относительно баз.
Основные суммарные отклонения формы и расположения:
- радиальное биение;
- торцевое биение;
- биение в заданном направлении;
- полное радиальное биение;
- полное торцевое биение;
- отклонение формы заданного профиля;
- отклонение формы заданной поверхности.
4.3. Шероховатость поверхности
Шероховатость поверхности регламентируется сле
дующими стандартами:
ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики».
202
ГОСТ 25142-82 «ОНВ. Шероховатость поверхности. Термины и определения».
ГОСТ 2.309-73 «ЕСКД. Обозначения шероховатости поверхностей».
ГОСТ 24773-81 «Шероховатость поверхности с регулярным микрорельефом».
Для оценки шероховатости ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхности.
Параметры и характеристики» предусматривает следующие численные
параметры шероховатости поверхности (табл. 2):
Ra – среднее арифметическое отклонение профиля;
Rz – высота неровности профиля по десяти точкам;
Rmax – наибольшая высота профиля;
Sm – средний шаг нер
овностей;
S – средний шаг местных выступов профиля;
tp – относительная опорная длина профиля, где р – значение уровня сечения
профиля в % от Rmax.
Таблица 2
Средний шаг
неровностей
Sm
Среднее арифметическое значение шага
неровностей профиля в пределах базовой
длины
Средний шаг
неровностей
профиля по
вершинам
S
Среднее арифметическое значение шага
неровностей профиля по вершинам в пределах
базовой длины
Высота
неровностей
профиля по
десяти точкам
Rz
∑∑
==
+=
5
1i
5
1i
minimaxiz
])H[]H[(
5
1
R
Наибольшая
высота профиля
Rmax
Расстояние между линией выступов профиля и
линией впадин профиля в пределах базовой
длины
Среднее
арифметическое
отклонение
профиля
Ra
∑
=
=
n
1i
ia
]y[
n
1
R
Относительная
опорная длина
профиля
∑
=
=
n
1i
ip
b
1
t
A
Отношение опорной длины профиля к базовой
длине
Шероховатость поверхности обозначают на чертеже для всех
выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от
методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не
обусловлена требованиями конструкции.
Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на рис. 21
(ГОСТ 2.309-73). При применении знака без указания параметра и способа
обработки его изображают без полки.
203
Рис. 21 Структура обозначения шероховатости
а) б) в)
Рис. 22. Обозначение шероховатости поверхности: а) без указания способа
обработки; б) при образовании которой обязательно удаление слоя материала;
в) при образовании которой осуществляется обработка без удаления слоя
материала.
Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73 указывают в
обозначении шероховатости после соответствующего символа, например:
Rа 0,2, Rmax 1,6; Sm 0.63; t
50
70; S 0,032; Rz 50.
При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности в
обозначении шероховатости приводят пределы значений параметра, размещая
их в две строки, например:
Ra 0,8 Rz 0,10 Rmax 0,80 t
50
70
0,4 0,05 0,32 50
При указании наибольшего значения параметра шероховатости в обозначении
приводят параметр шероховатости без предельных отклонений, например:
При указании наименьшего значения параметра шероховатости после
обозначения параметра следует указывать «min», например:
204
При указании номинального значения параметра шероховатости
поверхности в обозначении приводят это значение с предельными
отклонениями по ГОСТ 2789-
73, например:
Ra 1 + 20 %; Rz 100 –10 % ; Sm 0,63 +20 %; t
50
70 ± 40 % и т. п.
При указании двух и более параметров шероховатости поверхности в
обозначении шероховатости значения параметров записывают сверху вниз в
следующем порядке: параметр высоты неровностей профиля, параметр шага
неровностей профиля, относительная опорная длина профиля (Рис. 24).
Рис. 23. Пример указания шероховатости поверхности
Из обозначения (рис. 24) следует:
1. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra не более 0,2 мкм на
базовой длине l = 0,25 мм;
2. Средний шаг неровностей профиля Sm должен находиться в пределах от
0,050 до 0,025 на базовой длине l = 0,8 мм;
3. Относительная опорная длина профиля на 60% уровне сечения должна
находиться в пределах 70 ± 10% на базовой дл
ине l = 0,25 мм.
Базовую длину в обозначении шероховатости для параметров Ra, Rz,
Rmax не приводят, если она соответствует указанной в ГОСТ 2789-73 для
выбранного значения параметра шероховатости.
4.4. Посадки в типовых соединениях
В число вопросов, определяющих основное содержание этой темы следует
включить:
- рассмотрение общих положений и принципов ЕСДП для гладких
цилиндрических и плоских соединений;
- интервалы номинальных размеров в ЕСДП;
- стандартизацию допусков в ЕСДП;
- стандартизацию основных отклонений;
- поля допусков и рекомендуемые посадки в ЕСДП, их применение и
обознач
ение на чертежах;
-допуски и посадки типовых соединений (конических, шпоночных, шлицевых,
резьбовых), зубчатых передач и др. Для изучения этого материала следует
обратиться к [3], гл. 9, 10,12, 13, 14.
4.4.1. Общие положения
Система допусков и посадок – это закономерно построенная совокупность
стандартизованных допусков и предельных отклонений размеров деталей и посадок,
205
образованных отверстиями и валами, имеющими стандартные предельные
отклонения.
Основы ЕСПД установлены в следующих стандартах:
ГОСТ 25346-89 ЕСДП. «Общие положения, ряды допусков и основных
отклонений»;
ГОСТ 25347-82 ЕСДП. «Поля допусков и рекомендуемые посадки»;
ГОСТ 25348-82 ЕСДП. «Ряды допусков, основных отклонений и поля допусков
для размеров свыше 3150 мм»;
ГОСТ 25349-82 ЕСДП. «Поля допусков деталей из пластмасс»;
ГОСТ 26179-84 ЕСДП . «Допуски разм
еров свыше 10000 до 40000 мм».
4.4.2. Интервалы номинальных размеров в ЕСДП
Весь диапазон размеров до 3150 мм разбит на 21 основных и 38
промежуточных интервалов, используемых для определения допусков и
предельных отклонений (табл. 4, приложение 1, ГОСТ 25347-89).
Начиная с 250 мм границы основных интервалов приняты по
нормальным линейным размерам ряда Rа10, а границы промежуточных по -
н
ормальным линейным размерам ряда Rа20.
Расчет допусков и предельных отклонений для каждого интервала
номинальных размеров производится по среднему геометрическому Dи его
граничных значений:
ииmin иmax
DD*D=
.
Основные интервалы номинальных размеров в диапазоне 1…500 мм.
Св. 1 3 6 10 18 30 50 80 120 180 250 315 400
До 3 6 10 18 30 50 80 120 180 250 315 400 500
4.4.3. Стандартизация допусков в ЕСДП
Квалитет
- совокупность допусков, соответствующих одинаковой
степени точности для всех номинальных размеров.
В ЕСПД установлено 20 квалитетов (табл. 4, приложение 1, ГОСТ 25347-
89):
01, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18
Обозначение квалитета IT +№ : IT5, IT8...
Значение допуска по квалитету: Т = а i где а – безразмерный коэффициент,
установленный стандартом для данного квалитета; i – единица допуска,
зависящая от номинального размера;
i = 0,45 ( D
и
)1/3 + 0,001 D
и
для размеров 1…500 мм;
I = 0,004D
и
+ 2,1 для размеров 500…10 000 мм;
Значения D
и
приняты в мм, i,I – в мкм.
Назначение квалитетов и числа единиц допуска в соответствующих
квалитетах даны в табл. 3.
206
Таблица 3
Области применения
Меры
длины
Калибры
Размеры сопрягаемых
поверхностей
Несопрягаемые размеры
Квалитет
01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18
а - - - 2,7 3,7 5 7 10 16 25 40 64 100 160250 400 6401000 1600 2500
4.4.4. Стандартизация основных отклонений в ЕСДП
Основное отклонение
– это одно из двух предельных отклонений
(верхнее или нижнее), которое является ближайшим к нулевой линии.
Для всех полей допусков, расположенных ниже
нулевой линии основным является
верхнее
отклонение. Для всех полей допусков, расположенных выше нулевой линии,
основным является нижнее
отклонение.
В ЕСДП установлено 28 типов основных отклонений. Каждый тип
обозначается латинской малой буквой (одной или двумя), если отклонение
относится к валу или большой – если к отверстию:
для валов
: a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h, js, j, k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb,
zc.
для отверстий
: A, C, CD, D, E, EF, F, FG, G, H, JS, J, K, M, N, P, R, S, T, U, V,
X, Y, Z, ZA, ZB, ZC.
Отклонения а…h ( A…H ) предназначены для образования полей
допусков в посадках с зазорами; р …zc ( P…C ) – в посадках с натягами, js…n (
JS…N ) - в переходных посадках (табл. 4).
Буквой h обозначается верхнее отклонение вала, а буквой Н – нижнее
отклонение отверстия, равные нулю. Эти отклонения приняты для основных
валов и для основных отверстий.
Буквами js, JS обозначается симметричное расположение поля допуска,
буквами j,J - приближенно симметричное поле допуска. Валы j,js и отверстия
J,JS основных отклонений не имеют.
Таблица 4
А В С СD D E EF F FG G H JS J K M N P R S T U V XY Z ZA ZB ZC
а в c cd d e ef f fg g h
j
s
j
k m n p r s t u v x y z za zb zc
Посадки с зазором
Переход-
ные
Посадки с натягом
Увеличение зазоров Увеличение натягов
207
Рис. 24. Расположение основных отклонений отверстий
Рис. 25. Расположение основных отклонений валов
4.4.5. Поля допусков и посадки в ЕСДП
Поле допуска в ЕСДП образуется сочетанием одного из основных отклонений с
допуском по одному из квалитетов и обозначается буквой основного
отклонения и номером квалитета, например для вала – h8, d9, для отверстия –
H8,D9.
В диапазоне от 1 до 500 мм по
ля допусков сопрягаемых размеров
разделены на два ряда:
- основной ряд
, на применение которого не налагается никаких
ограничений (табл.5 и 6 ГОСТ 25347-82);