что такое сопрягаемые поверхности

Понятие о допуске размера

Обозначение полей допусков не чертежах

Поверхности. Размеры. Отклонения. Допуски

Поверхности бывают цилиндрические, плоские, конические, эвольвентные, сложные и другие.

Поверхности делятся на сопрягаемые и несопрягаемые.

Сопрягаемые поверхности – это те, по которым детали соединяются в сборочные единицы, а сборочные единицы в механизмы.

Несопрягаемые – свободные поверхности.

Внутренние поверхности – цилиндрические с параллельными плоскостями, являются охватывающими. Их называют отверстиями и обозначают заглавной буквой – D.

Наружные поверхности являются охватываемыми. Их называют валами и обозначают строчной буквой – d.

Номинальный размер, относительно которого определяют предельные размеры и отклонения. Номинальный размер является общим для соединений.

Действительный размер установлен измерением с допустимой погрешностью.

Предельные размеры – это два предельных допустимых размера, между которыми должен находиться, или которым может быть равен действительный размер.

Больший из них – D_max и d_max, а меньший – D_min и d_min.

Предельные размеры позволяют определить точность обработки, пользуясь ими, отбраковывают детали.

Пример 1: Пусть из условий работоспособности штифтов при номинальном диаметре 2 мм, установлены предельные размеры: d_max = 20,010 мм, d_min = 19,989 мм.

имеют одинаковые абсолютные значения, то их записывают так: Æ 10 ± 0,011

Если одно отклонение равно нулю, то его можно не указывать 80 0 _-0,03 = 80_-0,03.

Допуск размера (ТD,Td) равен разности наибольших и наименьших предельных размеров: TD = D_max –D_min = ES – EI; Td = d_max – d_min = es – ei.

Графически допуска изображают:

Т.е. для наглядности поля допусков вала и отверстия изображают целиком, для этого предельные контуры отверстий и валов совмещают с нижними образующими.

Нулевая линия – это линия, положение которой соответствует номинальному размеру. От неё откладывают отклонение при графическом изображении допусков и посадок: положительные – вверх, отрицательные – вниз.

Поле допуска –это поле, ограниченное верхним и нижним отклонением.

1) D_max=D+ ES=10+0,015=10,015, D_min= D+ EI=10+0=10

d_max=d+ es=10-0,005=9,995, d_min= d+ ei=10-0,014=9,986

Источник

Поверхности. Размеры. Отклонения. Допуски

Поверхности. Размеры. Отклонения. Допуски

Поверхности бывают цилиндрические, плоские, конические, эвольвентные, сложные и другие.

Поверхности делятся на сопрягаемые и несопрягаемые.

Сопрягаемые поверхности – это те, по которым детали соединяются в сборочные единицы, а сборочные единицы в механизмы.

Несопрягаемые – свободные поверхности.

Внутренние поверхности – цилиндрические с параллельными плоскостями, являются охватывающими. Их называют отверстиями и обозначают заглавной буквой – D.

Наружные поверхности являются охватываемыми. Их называют валами и обозначают строчной буквой – d.

Номинальный размер, относительно которого определяют предельные размеры и отклонения. Номинальный размер является общим для соединений.

Действительный размер установлен измерением с допустимой погрешностью.

Предельные размеры – это два предельных допустимых размера, между которыми должен находиться, или которым может быть равен действительный размер.

Больший из них – D_max и d_max, а меньший – D_min и d_min.

Предельные размеры позволяют определить точность обработки, пользуясь ими, отбраковывают детали.

Пример 1: Пусть из условий работоспособности штифтов при номинальном диаметре 2 мм, установлены предельные размеры: d_max = 20,010 мм, d_min = 19,989 мм.

имеют одинаковые абсолютные значения, то их записывают так: Æ 10 ± 0,011

Если одно отклонение равно нулю, то его можно не указывать 80 0 _-0,03 = 80_-0,03.

Понятие о допуске размера

Допуск размера (ТD,Td) равен разности наибольших и наименьших предельных размеров: TD = D_max –D_min = ES – EI; Td = d_max – d_min = es – ei.

Графически допуска изображают:

Т.е. для наглядности поля допусков вала и отверстия изображают целиком, для этого предельные контуры отверстий и валов совмещают с нижними образующими.

Нулевая линия – это линия, положение которой соответствует номинальному размеру. От неё откладывают отклонение при графическом изображении допусков и посадок: положительные – вверх, отрицательные – вниз.

Поле допуска –это поле, ограниченное верхним и нижним отклонением.

1) D_max=D+ ES=10+0,015=10,015, D_min= D+ EI=10+0=10

d_max=d+ es=10-0,005=9,995, d_min= d+ ei=10-0,014=9,986

Общие сведения о посадках

При сборке механизмов, необходимо получать подвижные соединения с зазором и неподвижные соединения с натягом.

Зазором (S) называется разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше отверстия вала.

S = D – d

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

Посадками называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нём зазоров и натягов.

Посадки характеризуют свободу относительного соединения или способность сопротивляться взаимному смещению.

В зависимости от расположения полей допусков отверстия и валов делятся посадки на 3 группы:

1) Посадки с зазором обеспечивают зазор в соединении;

2) Посадки с натягом обеспечивают натяг в соединении;

3)Переходные посадки дают возможность получить соединение, как с натягом, так и с зазором.

Посадки с натягом

Посадки с зазором характеризуются предельным зазором – наибольшим S_max=D_max – d_min; S_max = ES – ei и наименьшим S_min=D_min – d _max; S_min = EI – es.

Посадки с натягом

Для образования натяга диаметр вала до сборки обязательно диаметр вала больше диаметра отверстия. В собранном состоянии диаметры обоих деталей выравниваются.

Наибольшим натягом называют N. Посадки с натягом характеризуются:

N_max – максимальный натяг, который посадка может обеспечить;

N_min – минимальный натяг.

N_max = d_max – D_min = es – EI; N_min = d_min – D_max = ei – ES.

N_max = es – EI =28-0=28 мкм; N_min = ei – ES=19-15=4 мкм

Переходные посадки

Основной особенностью переходных посадок является то, что в соединениях детали, относящихся к одним и тем же партиям, могут получаться, как зазоры, так и натяги. Они характеризуются наибольшими зазорами и наибольшими натягами.

Допуск к посадке равен сумме допусков отверстия и вала – ТП = ТD + Td.

Образование посадок

Системой допусков и посадок называют комплекс рядов допусков и посадок, созданный на основе теоретических исследований и обобщения опыта проектирования. Современные системы допусков и посадок :

1. Охватывают определенные диапазоны размеров, которые для упрощения таблиц допусков разбивают на интервалы размеров;

2. Содержат единицы допусков, содержащие зависимость допуска от размера;

3. Содержат необходимое число квалитетов, в которых установлены допуски разной величины для одинаковых размеров;

4. Содержат необходимое разнообразие посадок двух рядов – в системе отверстия и в системе вала;

5. Являются предельными асимметричными системами, в которых точность задана двумя предельным размерами, а поля допусков основного отверстия и основного вала расположены асимметрично относительно нулевой линии.

Для образования допусков для каждого интервала номинальных размеров установлен ряд допусков из 19 квалитетов по 28 основным отклонениям полей допусков валов и отверстий. Основные отклонения обозначают одной или двумя буквами латинского алфавита

1 Посадки с нужными зазорами и натягами образуются сочетанием наибольших допусков соединённых деталей отверстия и вала;

2 Поля допусков определяются двумя составляющими:

-численными значениями допуска, допуск зависит от квалитета и номинального размера. Обозначаются цифрой. Пример обозначения: IT5=20мкм допуск размера по 5 квалитету

Основные отклонения валов и отверстий зависят от номинальных размеров и являются постоянными для всех квалитетов, исключение составляют J, K, M, N. Js – симметрична относительно нулевой линии.

Поля допусков образуют сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. Обозначают буквами и цифрами, например,

r6, p6 (поля допусков вала по 6 квалитету с основными отклонениями r или p), Е7, А7-поля допуска отверстия по 7квалитету с отклонениями Е,А.

Принцип образования полей допусков допускает сочетание любых основных отклонений с любыми квалитетами. Для получения различных посадок в системах допусков и посадок создаётся большое количества полей допусков, однако на практике использование такого большого количества не экономично. Поэтому устанавливают (для размеров от 1 до 500) 77 полей допусков валов и 68 полей допусков отверстий. Из указанного числа выделены предпочтительные поля допусков – 10 отверстий и 16 валов.

Посадки образуются сочетанием полей отдельных полей допусков отверстий и валов :посадка H6/g5 – отверстие по 6 квалитету, вал по 5 квалитету с основным отклонением g, H7/g6, H8/f7- посадки в системе отверстия

M6/h5, G7/h6, F8/h6-посадки в системе вала

Обозначение на чертеже:Æ20 , Æ20H6/f6, Æ20 H6-f6

В системе посадок и допусков ( для размеров 1-500) установлено 69 посадок в системе отверстия и 61 – в системе вала, Из посадок общего применения выделены предпочтительные – 17-в системе отверстия 10-в системе вала.

Система допусков ОСТ

Система действовала до 1980 года. Основные определения и понятия почти полностью совпадают. Диапазоны разбиты на группы, формулы для расчета, единицы допуска не совпадают. В системе ОСТ ряды допусков называются классами точности, и располагаются в порядке убывания точности: 02, 03…09, 1, 2, 2а, 3, 3а,…, 10, 11.

Ни одна группа размеров не содержит все классы точности. В системе ОСТ также существует посадки системы отверстия (А) и системы вала (В). Всем посадкам присвоены названия, приблизительно отражающие характер соединения.

Посадки с натягом: третья прессовая Пр3, вторая прессовая Пр2, горячая Гр, прессовая Пр, легкопрессовая Пп. Переходные посадки: глухая Г, тугая Т, напряженная Н, плотная П. Посадки с зазором: скользящая С, посадки движения Д, ходовая Х, легкоходовая Л, широкоходовая Ш1, Ш2, Ш3, теплоходовая Тх.

Существуют предпочтительные поля допусков. Условные обозначения аналогичны. Классы точности обозначаются цифровыми индексами, при условиях обозначающих полей допусков.

ЕСПД СЭВ. Необходимость замены может возникнуть при ремонте, при переработке технической документации, при проникновении новых иск – мов и назначение посадок по аналогии со старыми. Принято считать, что характер соединения сохраняется, если поля допусков из новой системы не выходит за границу заменённого поля допуска ОСТ, более чем на 10%. Заменимость посадок характеризуется относительной разностью допусков посадок jТП% и отношением разности предельных зазоров (натягов) к допуску посадки ОСТ(j _S(N)%)

Допуски калибров

Поля допусков калибров располагается относительно их номинальных размеров следующим образом: непроходная сторона, проходная сторона, границы износа.

Для изготовления калибров предусмотрены следующие допуски: Н – на рабочие калибры – пробки; Hs – на те же калибры со сферическими измерительными поверхностями; Н₁ – на калибры – скобы; Н_р – на контрольные калибры (предназначенные для контроля скоб).

Поле допуска отверстийПоле допуска валов

Точность формы деталей. Шероховатость поверхностей

В процессе изготовления деталей возникает погрешность, не только размеров, но так же формы и расстояния номинальных поверхностей, кроме того, режущие элементы любого инструмента оставляют на обрабатываемых поверхностях следы в виде чередующихся выступов и впадин. Эти неровности создают шероховатость и волнистость поверхностей. Таким образом, на чертежах форму деталей задают идеально точными номинальными поверхностями, плоскостями, профилями. Изготовленные детали имеют реальные поверхности, которые отличаются от номинальных отклонений формой и расположением, а так же шероховатостью и волнистостью. Отклонение формы поверхности называется отклонения формы реальной поверхности от номинальной. В общем случае в отклонение формы входит волнистость и не входит шероховатость. Отклонение формы отсчитывается от точек реальной поверхностей до прилегающих поверхностей, прямой, профиля по формам к ним. Прилегающая поверхность – плоскость, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная так, чтобы отклонения от неё до наиболее удачных точек реальной поверхности в пределах нормируемого участка имела минимальное значение.

Прилегающая окружность-окружность минимального диаметра, описанная вокруг реального профиля наружной поверхности вращения, или максимального диаметра, вписанная в реальный профиль внутренней поверхности вращения.

Прилегающая плоскостьПрилегающая прямая

Отклонения формы, а часто и расположение оценивают наибольшим отклонением, при этом должно обеспечиваться, что d 20,010 мм (исправимый брак) и d_min

Источник

Тема: «Посадки, характеристика посадок, графическое изображение посадок в системе отверстия, в системе вала»

Тема: «Посадки, характеристика посадок, графическое изображение посадок в системе отверстия, в системе вала».

1.Сопрягаемые и несопрягаемые поверхности.

3.Зазор и условия его образования.

4.Натяг и условия его образования.

5.Графическое изображение посадок в системе вала, в системе отверстия.

6.Определение группы посадки по чертежам сопрягаемых деталей.

Все разнообразные машины, станки, приборы, механизмы состоят из деталей, имеющих сопрягаемые и несопрягаемые поверхности.

Сопрягаемые поверхности – это поверхности, по которым детали соединяются в сборочные единицы (узлы).

Несопрягаемые (свободные) – это конструктивно необходимые поверхности, не предназначенные для соединения с поверхностями других деталей.

Конструкции соединений деталей и требования к ним могут быть различными. В зависимости от назначения соединения конструктивные элементы деталей с сопрягаемыми поверхностями, имеющими одинаковый номинальный размер, должны во время работы механизма или машины либо обеспечить возможность движения деталей друг относительно друг друга.

Для обеспечения подвижности соединения нужно, чтобы действительный размер охватывающего элемента одной детали (отверстия) был больше действительного размера охватываемого элемента другой детали (вала). Разность действительных размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, называется зазором.

Для получения неподвижного соединения нужно, чтобы действительный размер охватываемого элемента одной детали (вала) был больше действительного размера охватывающего элемента другой детали (отверстия). Разность действительных размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия, называется натягом.

Сопряжение, образуемое в результате соединения отверстий и валов (охватывающих и охватываемых элементов деталей) с одинаковыми номинальными размерами, называют посадкой.

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

Поскольку действительные размеры годных отверстий и валов в партии деталей, изготовленных по одним и тем же чертежам, могут колебаться между заданными предельными размерами, то, следовательно, и величина зазоров и натягов может колебаться в зависимости от действительных размеров сопрягаемых деталей. Поэтому различают наибольший и наименьший зазоры и соответственно наибольший и наименьший натяги.

Наибольший зазор S=D— d

Наименьший зазор S=D— d

Где D, D— наибольший и наименьший предельный размер отверстия

d, d— наибольший и наименьший предельный размер вала

Наибольший натяг N= d— D

Наименьший натяг N= d— D

Пример: 1На чертеже отверстия указан размер 50, а на чертеже вала – размер 50.Проведем необходимые расчеты.

Предельные размеры отверстия, мм: наибольший 50,0+0,02=50,02; наименьший 50,00.

Предельные размеры вала, мм: наибольший 50,00—0,03=49,97; наименьший 50,00—0,06=49,94.

Зазор, мм: наибольший 50,02—49,94=0,08; наименьший 50,0-49,97=0,03.

Пример 2. На чертеже отверстия указан размер 50+0-02, а на чертеже вала — размер 50. Проведем необходимые расчеты.

Предельные размеры отверстия, мм: наибольший 50,00+0,02-=50,02; наименьший 50,00.

Предельные размеры вала, мм: наибольший 50,00+0,05=50,05; наименьший 50,00+0,03=50,03.

Натяг, мм: наибольший 50,05—50,00 = 0,05; наименьший 50,03—50,02=0,01.

Построение схемы посадки начинается с проведения нулевой линии, соответствующей номинальному размеру соединения (номинальные размеры отверстия и вала, составляющих соединение, или, что то же самое, образующих посадку, одинаковы). От нулевой линии, единой для отверстия и вала, откладывают в выбранном масштабе с учетом знаков величины предельных отклонений отверстия и вала; между линиями, соответствующими верхним и нижним отклонениям, получаем поля допусков сопрягаемых отверстия и вала. И, наконец, в соответствии с приведенными выше определениями выявляются на схемах наиболь­шие и наименьшие зазоры и натяги

Наименьший зазор Smih

На рисунке видно, что при графическом изображении посадки с зазором поле допуска отверстия располагается над полем допуска вала, т. е. размеры годного отверстия всегда больше размеров годного вала, как и было отмечено ранее при введении понятия «зазор».

Точно так же на рисунке видно, что при графическом изображении посадки с натягом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала, т. е.

размеры годного отверстия всегда меньше размеров годного вала, как и было отмечено ранее при введе­нии понятия «натяг».

Приведенные выше числовые примеры и соответствующие им графические построения не исчерпывают всех возможных групп посадок. Наряду с посадками с зазором и посадками с натягом, когда зазор или соответственно натяг в соединении гарантируется сопряжением любых годных отверстий и валов, возможен и такой вариант, когда предельные размеры сопрягаемых деталей не гарантируют получение в сопряжении только зазора или только натяга. Такие посадки называются переходными. В этом случае возможно получение, как зазора, так и натяга, конкретный характер соединения будет зависеть от действительных размеров сопрягаемых годных отвер­стий и валов. Покажем это на примере.

Пример 3. На чертеже отверстия указан размер 50+0,02, а на чертеже вала —50. Проведем необходимые расчеты.

Предельные размеры отверстия, мм: наибольший 50,00+0,02=50,02; наименьший 50,00.

Предельные размеры вала, мм: наибольший 50,00+0,03=50,03; наименьший 50,00+0,01=50,01.

Если представить соединение отверстия, имеющего наибольший предельный размер, с валом, имеющим наименьший предельный размер, то образуется посадка с зазором, так как отверстие больше вала, при этом зазор будет наибольшим и равным 50,02—50,01=0,01 мм.

Если же представить соединение отверстия, имеющего наименьший предельный размер, с валом, имеющим наибольший предельный размер, то образуется посадка с натягом, так как вал больше отверстия, при этом натяг будет наибольшим и равным 50,03—50,00=0,03 мм.

При графическом изображении переходной посадки поля допусков

отверстия и вала перекрываются, т. е. размеры годного отверстия могут оказаться и больше и меньше размера годного вала, что и не позволяет заранее, до изготовления пары сопрягаемых деталей, сказать, какая будет посадка — с зазором или натягом.

Посадка с гарантированным зазором используется в тех случаях, когда допускается относительное смещение деталей; посадки с гарантированным натягом— когда необходимо передавать усилие или вращающий момент без дополнительного крепления только за счет упругих деформаций, возникающих при сборке сопрягаемых деталей.

Переходные посадки имеют небольшие предельные зазоры и натяги и поэтому их применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить центрирование деталей, т. е. совпадение осей отверстия и вала; при этом требуется дополнительное закрепление соединяемых деталей.

Посадки всех трех групп — с зазорами, с натягами, переходные с различными величинами наибольших и наименьших зазоров и натягов — можно получить при одном и том же номинальном размере, изменяя положение полей допусков обеих сопрягаемых деталей — отверстия и вала. Но, очевидно, таких сочетаний может оказаться бесчисленное множество, что привело бы к невозможности централизованного изготовления мерного режущего инструмента (сверл, зенкеров, разверток), формирующего размер отверстия.

Гораздо удобнее в технологическом (при изготовлении) и эксплуатационном (при ремонте) отношениях получать разнообразные посадки, изменяя положение поля допуска только одной детали при неизменном положении поля допуска другой.

Например, разные посадки, рассмотренные в примерах 1, 2, 3, образованы изменением только полей допуска валов при постоянном поле допуска отверстий. Такой способ образования различных посадок называется системой отверстия. Деталь, у которой положение поля допуска является базовым и не зависит от требуемого характера соединения, называют основной деталью системы (в рассмотренном случае — отверстие). Аналогичные посадки могут быть получены по-иному, если за основную деталь принять вал, а для образования различных посадок изменять поля допусков отверстий. Такой способ образования называется системой вала.

В практике машиностроения предпочтение отдается системе отверстия, поскольку изготовить отверстие и измерить его значительно труднее и дороже, чем изготовить и измерить с той же точностью вал такого же размера.

Так, валы различной точности (и высокой) можно обрабатывать и измерять универсальными инструментами — резцами, шлифовальными кругами, микрометрами и т. д. А для обработки и измерения точных отверстий потребуются специальные дорогостоящие инструменты (зенкеры, развертки, протяжки, калибры-пробки). Число комплектов таких инструментов, необходимых для обработки отверстий с одинаковым номинальным размером, зависит от разнообразия предельных отклонений, которые могут быть назначены конструктором. Допустим, требуется изготовить три комплекта деталей одинаковых номинальных размеров и одинаковой точности для образования посадок с зазором, натягом и переходной. Если принять систему отверстия, то предельные размеры отверстий для всех посадок будут одинаковы и для обработки и измерения отверстий потребуется только один комплект специальных инструментов.

Чтобы сделать еще более удобным назначение посадок для конструктора и обработку деталей для рабочего, условились, что поля допусков основных деталей систем посадок должны удовлетворять одному обязательному условию: один из предельных размеров основной детали должен совпадать с номинальным размером. Причем для основного отверстия таким предельным размером должен быть наименьший (или, что то же самое, нижнее предельное отклонение основного отверстия должно быть равно нулю, а основного вала – наибольший (или, что то же самое, верхнее предельное отклонение основного вала должно быть равно нулю).

Допуск основной детали системы посадок всегда направлен «в тело» этой детали: в случае основного отверстия – на увеличение предельного размера по сравнению с номинальным; в случае основного вала – на уменьшение предельного размера по сравнению с номинальным.

1.Что такое посадка?

2.Чем характеризуется посадка?

3.Что такое зазор и каковы условия его образования?

4. Что такое натяг и каковы условия его образования?

5.Как образуются посадки в системе отверстия?

6. Как образуются посадки в системе вала?

7.Как по взаимному расположению полей допусков отверстия и вала при графическом изображении посадки определить характер соединения?

Источник