Нормирование точности линейных и угловых размеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Нормирование точности линейных и угловых размеров

Содержание

1. Нормирование точности гладких цилиндрических соединений

1.1 Основные понятия и термины

1.2 Построение единой системы допусков и посадок

1.3 Ряды предпочтительных чисел и основные ряды нормальных линейных размеров

1.4 Общие допуски линейных и угловых размеров

2. Расчет посадок и назначение полей допусков

2.1 Посадки в системе отверстия и в системе вала

2.2 Подбор посадок методом подобия

2.3 Назначение посадки расчетным методом

3. Допуски размеров, входящих в размерные цепи

3.1 Основные понятия и определения

3.2 Методы решения размерных цепей

4. Нормирование точности угловых размеров

Литература

1. Нормирование точности гладких цилиндрических соединений

1.1 Основные понятия и термины

нормирование гладкий допуск цепь

Качество изделий машиностроения зависит от геометрической точности деталей, входящих в них.

Точность есть понятие совокупное, и может быть оценена точностью размеров элементов детали, точностью формы поверхностей и их взаимным расположением, волнистостью и шероховатостью. Нормирование точности размеров осуществляется стандартами Единой системы допусков и посадок (ЕСДП) через систему ГОСТов (Государственных стандартов) [1,4,6,12].

Размер - числовое значение линейной величины (диаметр, длина и т.п.) в выбранных единицах измерения. Под размером элемента в цилиндрических соединениях понимается диаметр, в плоских - расстояние между параллельными плоскостями по нормали к ним. Числовые значения размеров в машиностроении задаются в миллиметрах (мм).

Различают размеры:

номинальный - размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений (нулевая линия), назначается из числа стандартных по ГОСТ 6636.

предельные (наибольший и наименьший) - два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали;

действительный - размер, установленный измерением с допускаемой погрешностью.

В соединении элементов двух деталей один из них является внутренним (охватывающим), другой - наружным (охватываемым). В ЕСДП всякий наружный элемент называется валом, всякий внутренний элемент - отверстием. Термины «отверстие» и «вал» применяются и к несопрягаемым элементам.

Допуск Т - разность между наибольшими и наименьшими предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями.

Стандартный допуск IT - любой из допусков, устанавливаемый системой ЕСДП.

Квалитет - совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

Отклонением размера называется алгебраическая разность между размером (действительным, предельным) и номинальным размером.

Основное отклонение (рис. 1.1) - одно из двух предельных отклонений размера (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относи-

тельно нулевой линии (номинального размера). В данной системе ЕСДП основным отклонением является ближайшее к нулевой линии.

Поле допуска - поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера (рис. 1.1).

Принятые обозначения:

D (d) - номинальный размер отверстия (вала);

Dmax (dmax), Dmin (dmin), D(d)e, Dm (dm ) - размеры отверстия (вала), наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), действительный, средний.

ЕS (es) - верхнее отклонение отверстия (вала);

EI (ei) - нижнее отклонение отверстия (вала);

S, Smax, Smin, Sm - зазоры, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно;

N, Nmax, Nmin, Nm - натяги, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно;

TD, Td, TS, TN, TSN - допуски отверстия, вала, зазора, натяга, зазора-натяга (в переходной посадке) соответственно;

IT1, IT2, IT3……..ITn…….IT18. - допуски по квалитетам обозначаются сочетанием букв IT с порядковым номером квалитета.

При обработке каждая деталь приобретает свой действительный размер и может быть оценена как годная, если он находится в интервале предельных размеров, или забракована, если действительный размер вышел за эти границы. Условие годности деталей может быть выражено следующим неравенством:

Dmax (dmax) D(d)e Dmin (dmin).

Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем меньше допустимое колебание действительных размеров, тем выше точность детали и, как следствие, увеличивается трудоемкость обработки и ее себестоимость:

TD = Dmax - Dmin = |ES-EI| - для отверстия;

Td = dmax - dmin = |es-ei| - для вала.

Отклонения могут быть действительными или предельными, а предельные - верхним ES(es) и нижним EI (ei):

для отверстия ES = Dmax - D; EI = Dmin - D; для вала es = dmax - d; ei = dmin - d..

Отклонения могут принимать значения:

* положительные (со знаком плюс), если Dmax (dmax), Dmin (dmin) > D (d),

* отрицательные (со знаком минус), если Dmax (dmax ), Dmin (dmin) < D (d)

* равные нулю, если Dmax (dmax) = D (d) или Dmin (dmin) = D (d).

На рис. 1.1 изображены схемы расположения полей допусков отверстия и вала, а также указаны предельные размеры отверстия и вала, определяемые верхним и нижним отклонениями относительно номинального размера (нулевой линии).

Посадка - это соединение двух деталей, в результате чего образуется зазор или натяг. Разность размеров отверстия и вала до сборки определяет характер соединения деталей. Различают посадки с зазором, посадки с натягом и переходные посадки.

Зазор ? разность между размером отверстия и вала до сборки S = D - d, если размер отверстия больше размера вала D > d. Зазор характеризует большую или меньшую свободу относительного перемещения деталей в соединении. Посадки c зазором применяются в подвижных соединениях, в которых детали в процессе работы перемещаются в продольном (осевом) направлении или вращаются относительно друг друга.

Натяг ? разность размеров вала и отверстия до сборки N = d - D, если действительный размер вала больше действительного размера отверстия d >D. Натяг характеризует степень сопротивления взаимному смещению деталей в соединении. Посадки с натягом предназначены для получения неразъемных соединений, в которых неподвижность деталей обеспечивается за счет сил трения на контактных поверхностях. Посадки с натягом преимущественно выполняются тепловым способом (нагрев втулки или охлаждение вала), а при малых натягах используется силовой способ ( сборка под прессом).

В переходных посадках может получиться или зазор или натяг в зависимости от действительных размеров отверстия и вал. Они обеспечивают точное центрирование (соосность) втулки относительно вала, применяются для неподвижных (вдоль оси) соединений с дополнительным креплением.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.1. Схемы расположения полей допусков:

а - отверстия (ES и EI - положительные); б - вала (es и ei - отрицательные)

1.2 Построение единой системы допусков и посадок

Единая система допусков и посадок ЕСДП введена в действие в народном хозяйстве взамен группы принятых ранее государственных стандартов (ОСТ и ГОСТ), образующих национальную систему допусков и посадок, условно называемую системой ОСТ.

Общие положения, ряды допусков и основных отклонений изложены в ГОСТ 25346, который разработан на основе требований Международной системы допусков и посадок ИСО.

Рекомендации по замене допусков и посадок системы ОСТ полями допусков ЕСДП даны в справочной литературе [1, 2, 3, 4] и в приложении 1.

В ЕСДП предусмотрено 20 квалитетов: 01; 0; 1; 2; 3; ...; 18. Точность убывает от IT01 к IT18. Квалитеты IT01; IT0 и IT1 предназначены для оценки точности плоскопараллельных концевых мер длины, IT2, IT3 и IT4 - для гладких калибров пробок и скоб; IT5 ..... IT17 - производственные квалитеты для металлических деталей. Для высокоточных деталей используются IT4...IT6; для дета-лей ответственных соединений в машиностроении и приборостроении применяются IT7, IT8, а IT9, IT10 - для деталей неответственных соединений (сельскохозяйственное машиностроение, грузовой автомобиль, подъемно-транспортное оборудование и т.д.). Квалитеты IT11, IT12 используются также для неответственных соединений, в которых требуются большие зазоры (при значительных температурных перепадах, при работе в запыленных условиях). Квалитеты IT12...IT17 назначаются для размеров металлических деталей с неуказанными допусками (общими допусками), т.е. для размеров, не образующих соединения; IT18 используется для деталей из пластмасс.

Допуски в квалитетах IT5...IT17 вычисляются для каждого интервала номинальных размеров по зависимости:

ITn = аn i,

где an - безразмерный коэффициент (число единиц допуска), установленный для каждого n-го квалитета и являющийся постоянным числом для данного квалитета, возрастающий по геометрической прогрессии со знаменателем ц=1,6;

i - единица допуска (мкм), являющаяся функцией номинального размера (гиперболическая зависимость), рассчитывается по формуле:

i = 0,45 +0,001D,

где D -среднее геометрическое D = крайних размеров каждого интервала(Dmax и Dmin ) в мм.

Начиная с 5-го квалитета, допуски при переходе к следующему более грубому квалитету возрастают по геометрической прогрессии со знаменателем ц=1,6. Начиная с 6-го квалитета (для IT6--a6 =10), через каждые пять квалитетов допуски увеличиваются в 10 раз, например: IT6 = 10i, IT11= 100i =10IT6.

Допуски размеров от 1 до 1000 мм в квалитетах с IT4 по IT17 даны в табл. 1.1. В этой таблице также приводятся значения единиц допуска i в каждом интервале размеров и количество единиц допуска по квалитетам an.

Основные отклонения (рис.1.2) обозначаются буквами латинского алфавита: прописными - отверстия (A, B, C, ..., ZC), строчными - валы (a, b, c,..., zc).

По основному отклонению и допуску определяется второе отклонение, ограничивающее поле допуска. Если основным является верхнее отклонение, то нижнее отклонение вычисляется по формулам:

* для вала ei = es - IT (основные отклонения a... h),

* для отверстия EI = ES - IT (основные отклонения J ... ZC).

Если основное отклонение - нижнее, то верхнее отклонение вычисляется по формулам:

* для вала es = ei + IT (основные отклонения j... zc);

* для отверстия ES = EI + IT (основные отклонения А... Н).

В формулы основные отклонения валов (табл. 1.2) и отверстий (табл. 1.3) следует подставлять с их знаком.

Обозначение поля допуска в ЕСДП образуется сочетанием обозначения основного отклонения (буквы) и квалитета (цифры) и указывается после номинального размера, например:

* для вала 40h8 - вал с номинальным размером диаметра 40 мм, полем допуска h8 (основным отклонением h (es=0), квалитет - 8);

* для отверстия 50S7 - отверстие с номинальным размером диаметра

50 мм, полем допуска S7 (основное отклонение - S, квалитет - 7).

Указание полей допусков и предельных отклонений размеров на чертежах производится, согласно ЕСКД по ГОСТ 2.307, следующим образом:

условным обозначением полей допусков (рекомендуется в массовом производстве): Ш 20m6, Ш50Н7, Ш 100f8 и т.д.;

числовыми значениями предельных отклонений (рекомендуется в единичном производстве): Ш 20; 50+0,025; Ш 100;

смешанным способом (рекомендуется в серийном производстве и в учебных целях): 20m6(); 50H7(+0,025); Ш 100f8().

При нанесении на чертежах размеров с предельными отклонениями следует соблюдать следующие правила:

верхнее и нижнее отклонения записывают в две строки шрифтом в два раза меньше основного, располагая верхнее отклонение над нижним, Ш;

количество знаков при записи верхнего и нижнего отклонений должно быть одинаковым, например, Ш;

отклонения, равные нулю, не указывают, например, Ш 30 +0,021 ; Ш 30 -0,033;

при симметричном расположении отклонений их значение задают после знака ± цифрами, равными по высоте цифрам номинального размера, например,

Ш 30±0,026.



Рис. 1.2. Основные отклонения:

а- отверстий; б- валов;

I- для посадок с зазором;

II- для переходных посадок; III- для посадок с натягом

Таблица 1.1 - Допуски размеров по ГОСТ 25346

Интервалы размеров, мм	КВАЛИТЕТЫ	Значение единицы допуска i = 0,1IT6, мкм
	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
	Число единиц допуска по квалитетам - an
	5,1	7	10	16	25	40	64	100	160	250	400	640	1000	1600
	мкм	мм
До 3	3	4	6	10	14	25	40	60	0,1	0,14	0,25	0,4	0,6	1,0	0,6
Свыше 3 до 6	4	5	8	12	18	30	48	75	0,12	0,18	0,3	0,48	0,75	1,2	0,8
“ 6 ” 10	4	6	9	15	22	36	58	90	0,15	0,22	0,36	0,58	0,9	1,5	0,9
“ 10 ” 18 10 “ 18	5	8	11	18	27	43	70	110	0,18	0,27	0,43	0,7	1,1	1,8	1,1
“ 18 ” 30 18 “30	6	9	13	21	33	52	84	130	0,21	0,33	0,52	0,84	1,3	2,1	1,3
“ 30 “ 50 30 “50	7	11	16	25	39	62	100	160	0,25	0,39	0,62	1,0	1,6	2,5	1,6
“ 50 “ 80 50 “80	8	13	19	30	46	74	120	190	0,3	0,46	0,74	1,2	1,9	3,0	1,9
“ 80 ” 120 “ 120 120	10	15	22	35	54	87	140	220	0,35	0,54	0,87	1,4	2,2	3,5	2,2
“ 120 ” 180 180“ 180	12	18	25	40	63	100	160	250	0,4	0,63	1,0	1,6	2,5	4,0	2,5
“ 180 ” 250	14	20	29	46	72	115	185	290	0,46	0,72	1,15	1,85	2,9	4,6	2,9
“ 250 ” 315	16	23	32	52	81	130	210	320	0,52	0,81	1,3	2,1	3,2	5,2	3,2
“ 315 “ 400 315 “400	18	25	36	57	89	140	230	360	0,57	0,89	1,4	2,3	3,6	5,7	3,6
“ 400 ” 500 400 “500	20	27	40	63	97	155	250	400	0,63	0,97	1,55	2,5	4,0	6,3	4,0
“ 500 ” 630 500 “630	225	30	44	70	110	175	280	440	0,7	1,1	1,75	2,8	4,4	7,0	4,4
“ 630 ” 800 630 “800	259	35	50	80	125	200	320	500	0,8	1,25	2,0	3,2	5,0	8,0	5,0
“ 800 ” 1000	294	40	56	90	140	230	360	560	0,9	1,4	2,3	3,6	5,6	9,0	5,6



Таблица 1.2 - Значения основных отклонений валов, мкм, по ГОСТ 25346

Интервалы размеров, мм	Обозначение основных отклонений
	Верхнее отклонение es	Нижнее отклонение ei
	a	b	c	d	e	f	g	h	js	k	m	n	p	r	s	t	u	v	x	y	z
	Квалитеты
	Все	От 4 до 7	Все
До 3	-270	-140	-60	-20	-14	-6	-2	0		0	+2	+4	+6	+10	+14	-	+18	-	+20	-	+26
Св.3 до6	-270	-140	-70	-30	-20	-10	-4	0		+1	+4	+8	+12	+15	+19	-	+23	-	+28	-	+35
“6 “ 10	-280	-150	-80	-40	-25	-13	-5	0	Предельные отклонения = + IТn/2	+1	+6	+10	+15	+19	+23	-	+28	-	+34	-	+42
“10 “ 14	-290	-150	-95	-50	-32	-16	-6	0		+1	+7	+12	+18	+23	+28	-	+33	-	+40	-	+50
“14 “ 18																-	-	+39	+45	-	+60
“18 “ 24	-300	-160	-110	-65	-40	-20	-7	0		+2	+8	+15	+22	+28	+35	-	+41	+47	+54	+63	+73
“24 “ 30																+41	+48	+55	+64	+75	+88
“30 “ 40	-310	-170	-120	-80	-50	-25	-9	0		+2	+9	+17	+26	+34	+43	+48	+60	+68	+80	+94	+112
“40 “ 50	-320	-180	-130													+54	+70	+81	+97	+114	+136
“50 “ 65	-340	-190	-140	-100	-60	-30	-10	0		+2	+11	+20	+32	+41	+53	+66	+87	+102	+122	+144	+172
“65 “ 80	-360	-200	-150											+43	+59	+75	+102	+120	+146	+174	+210
“80“100	-380	-220	-170	-120	-72	-36	-12	0		+3	+13	+23	+37	+51	+71	+91	+124	+146	+178	+214	+258
“100“120	-410	-240	-180											+54	+79	+104	+144	+172	+210	+254	+310
“120“140	-460	-260	-200	-145	-85	-43	-14	0		+3	+15	+27	+43	+63	+92	+122	+170	+202	+248	+300	+365
“140“160	-520	-280	-210											+65	+100	+134	+199	+228	+280	+340	+415
“160“180	-580	-310	-230											+68	+108	+146	+210	+252	+310	+380	+465
“180“200	-660	-340	-240	-170	-100	-50	-15	0		+4	+17	+31	+50	+77	+122	+166	+236	+284	+350	+425	+520
“200“225	-740	-380	-260											+80	+130	+180	+258	+310	+385	+470	+575
“225“250	-820	-420	-280											+84	+140	+196	+284	+340	+425	+520	+640
“250“280	-920	-480	-300	-190	-110	-56	-17	0		+4	+20	+34	+56	+94	+158	+218	+315	+385	+475	+580	+710
“280“315	-1050	-540	-330											+98	+170	+240	+350	+425	+525	+650	+790
“315“355	-1200	-600	-360	-210	-125	-62	-18	0		+4	+21	+37	+62	+108	+190	+268	+390	+475	+590	+730	+900
“355“400	-1350	-680	-400											+114	+208	+294	+435	+530	+660	+820	+1000
“400“450	-1-1500	-760	-440	-230	-135	-68	-20	0		+5	+23	+40	+68	+126	+232	+330	+490	+595	+740	+920	+1100
“450“500	-1650	-840	-480	-230	-135	-68	-20	0		+5	+23	+40	+68	+132	+252	+360	+540	+660	+82	+1000	+1250
“500”560	-	-	-520	-260	-145	-76	-22	0		0	+26	+44	+78	+150	+280	+400	+600	+740	-	-	-
“560“630	-	-	-580	-260	-145	-76	-22	0		0	+26	+44	+78	+155	+310	+450	+660	+820	-	-	-
“630”710	-	-	-640	-290	-160	-80	-24	0		0	+30	+50	+88	+175	+340	+500	+740	+920	-	-	-
“710”800	-	-	-700	-290	-160	-80	-24	0		0	+30	+50	+88	+185	+380	+560	+840	1000	-	-	-
“800”900	-	-	-780	-320	-170	-86	-26	0		0	+34	+56	+100	+210	+430	+620	+940	1150	-	-	-
“900”1000	-	-	-860	-320	-170	-86	-26	0		0	+34	+56	+100	+220	+470	+680	1050	1300	-	-	-

Примечания:1. . Если IТn нечетное, то производится замена ближайшим меньшим четным числом при расчете отклонений для js.

2. Квалитеты до 3 и свыше 7 имеют основное отклонение для k равное 0.

1.3 Ряды предпочтительных чисел и основные ряды нормальных линейных размеров

Для сокращения типоразмеров изделий и деталей, а также технологической оснастки - размерных режущих инструментов, калибров и т.д., номинальные размеры деталей (величина их определяется на основе инженерных расчетов) должны быть выбраны из параметрических рядов нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636. Ряды нормальных линейных размеров установлены на основе рядов предпочтительных чисел по ГОСТ 8032, принятых во всем мире в качестве универсальной системы числовых значений параметров и размеров продукции всех отраслей хозяйства [4,6,12].

Ряды предпочтительных чисел представляют собой геометрические прогрессии со знаменателями ц= , , , , которые в каждом десятичном интервале содержат соответственно 5, 10, 20 и 40 чисел, что отражено в обозначении ряда: R5, R10, R20 и R40. В технически обоснованных случаях допускается применять округленные значения предпочтительных чисел, обозначаемые R? - для чисел первого округления и R? - для чисел второго округления.

В ГОСТ 6636 установлен ряд нормальных линейных размеров, обозначаемых Ra, от 0,001мм до 20000 мм. В табл. 1.4 приведены четыре основных ряда нормальных линейных размеров Rа5, Rа10, Rа20 и Rа40 и дополнительный ряд R80. Более редкий ряд является предпочтительным по отношению к более частому ряду. Числа в других десятичных интервалах получаются умножением или делением указанных значений на 10, 100, 1000, 10000.

Стандарт не распространяется: на технологические межоперационные размеры, на размеры, полученные расчетом и влияющие на функциональную взаимозаменяемость, на размеры, установленные в стандартах на конкретные изделия (подшипники качения, резьбы и др.).

В технически и экономически обоснованных случаях допускается применять дополнительные размеры, соответствующие дополнительному ряду предпочтительных чисел R80.

1.4 Общие допуски линейных и угловых размеров

Предельные отклонения, не указанные непосредственно после номинальных размеров на чертеже, а оговоренные общей записью в технических требованиях чертежа, называются неуказанными предельными отклонениями [4,12].

Такие отклонения используются для размеров низкой точности, то есть размеров несопрягаемых поверхностей в неответственных соединениях. До 01.01.04 использовался ГОСТ 25670, замененный межгосударственным стандартом ГОСТ 30893.1-2002 “ОНВ. Общие допуски. Предельные отклонения линейных и угловых размеров с неуказанными допусками”.

Общий допуск размера определяется предельными отклонениями линейных или угловых размеров, указанными на чертеже общей записью, то есть когда предельные отклонения (допуски) не указаны индивидуально у соответствующих номинальных размеров.

Таблица 1.4 - Ряды нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-90

Обозначение ряда	Номинальные линейные размеры
Ra5 (R 5)	1,0	1,6	2,5	4,0	6,3	10
Ra10 (R 10)	1,0	1,6	2,5	4,0	6,3	10
	1,22)	2,0	3,2(3,15)	5,0	8,0
Ra20 (R 20)	1,0	1,6	2,5	4,0	6,3
	1,1	1,8	2,8	4,5	7,1
	1,23)	2,0	3,2(3,15)	5,0	8,0
	1,4	2,2	3,6	5,6	9,0	10
Ra40 (R 40)	1,0	1,6	2,5	4,0	6,3
	1,05	1,7	2,6	4,2	6,7
	1,1	1,8	2,8	4,5	7,1
	1,15	1,9	3,0	4,8	7,5
	1,2	2,0	3,2	5,0	8,0
	1,3	2,1	3,4	5,3	8,5
	1,4	2,2	3,6	5,6	9,0
	1,5	2,4	3,8	6,0	9,5	10
Дополнительные размеры, соответствующие дополнительному рядупредпочтительных чисел R 80 (R'80)	(1,02)	1,55	2,58	3,9 (3,87)	6,5
	(1,08)	1,6 5	2,7 (2,72)	4,1(4,12)	7,0 (6,9)
	(1,12;1,15)	1,75	2,9	4,4 (4,37)	7,3
	(1,18)	1,85	3,1 (3,07)	4,6 (4,62)	7,8 (7,75)
	1,25 (1,22)	1,95	(3,15)	4,9 (4,87)	8,2 (8,25)
	(1,28)	2,05 (2,06)	3,3 (3,25)	5,2 (5,15)	8,8 (8,75)
	1,35 (1,36)	2,15 (2,18)	3,5 (3,45)	5,5 (5,45)	9,2 (9,25)
	1,45	2,3 (2,43)	3,7 (3,65)	5,8; 6,2	9,8	10

Примечания: 1. В скобках указаны ряды предпочтительных чисел по ГОСТ 8032, для диапазона размеров 0,01 … 1000 мм. Ряды основного ряда - R; R' - ряды чисел первого округления, R" - ряды чисел второго округления.

2. Размер относится к ряду R"10 (второго округления).

3. Размер относится к ряду R"20.

Стандарт при новом проектировании отдает предпочтение симметричным отклонениям, однако, учитывая опыт обработки деталей в машиностроении и ранее используемые принципы задания предельных отклонений, в приложении к стандарту даны дополнительные варианты задания предельных отклонений «в тело» детали. Неуказанные предельные отклонения допускается назначать односторонними «в тело» материала: для валов от нуля в минус - t, (h); для отверстий - от нуля в плюс + t, (H).

Для длин, глубин, межосевых расстояний, радиусов общие допуски ? симметричные ± t/2, (±IT/2). Числовые значения общих допусков даны в табл. 1.5.

Классификация конструктивных элементов деталей по трем группам показана на рис. 1.3.

Общие допуски применяются:

* для линейных размеров (наружных, внутренних, межосевых расстояний,

уступов, наружных радиусов закруглений, размеров фасок );

* угловых размеров, включая прямые углы 900;

* линейных и угловых размеров, получаемых при обработке деталей в сборе.

Общие допуски не применяются для:

? для справочных размеров;

? номинальных (теоретически точных) размеров, заключенных в прямо- угольные рамки.

Общие допуски установлены по четырем классам точности: точный (f), средний (m), грубый (c), очень грубый (v). При выборе класса точности следует учитывать обычную (экономическую) точность соответствующего производства и функциональные требования к детали.

В машиностроении получил широкое применение средний класс (m или 14 квалитет); в приборостроении и авиации ?точный (f или 12 квалитет), для крупногабаритных изделий - грубый (c или 16 квалитет), а также очень грубый (v или 17 квалитет).

Ссылка на общие допуски должна содержать номер настоящего стандарта и буквенное обозначение класса точности по данному стандарту.

Варианты задания общих допусков по среднему классу точности:

Основные варианты:

Общие допуски по ГОСТ 30893.1-m;

ГОСТ 30893.1-m.

Дополнительные варианты:

Общие допуски по ГОСТ 30893.1: H14; h14;+t2/2;

Общие допуски по ГОСТ 30893.1: H14; h14; +IT14/2;

Общие допуски по ГОСТ 30893.1: + t2; - t2; + t2 /2.

Предпочтение следует отдавать основным вариантам 1 и 2, следующие варианты приближены к ранее применяемым.

Применение односторонних предельных отклонений для размеров отверстий и валов по квалитетам ГОСТ 25346 или классам точности ГОСТ 25670 должны соответствовать рекомендациям (приложение А ГОСТ 30893.1).

С 01.01.2004 г. принят ГОСТ 30893.2-02 “ОНВ. Общие допуски. Допуски формы и расположение поверхностей, неуказанные индивидуально”.

Ссылка на общие допуски размеров, формы и расположения поверхностей могут быть заданы общей записью (см. гл.2).

Рис.1.3 Классификация конструктивных элементов деталей:

а ? валы; б ?отверстия; в ? элементы деталей, не относящиеся к отверстиям и валам

Преимущества применения общих допусков:

легче читаются чертежи;

сокращается время работы конструктора;

облегчается управление качеством, так как размеры с общими допусками контролируются только выборочно;

упрощается работа служб снабжения и субподрядчиков по заключению договоров; так как видна обычная производственная точность.

При внедрении данного стандарта предприятию рекомендуется:

- определить путем измерений, какова для него производственная точность;

- контролировать выборочно размеры с общими допусками, чтобы убедиться, что производственная точность не отклоняется от первоначальной.

Выход размеров деталей за общий допуск не должен вести к их забракованию, если не нарушены функциональные требования к детали. Если для отдельных размеров необходимы меньшие или большие допуски, то соответствующие предельные отклонения необходимо указывать непосредственно у размера.

Таблица 1.5 - Общие допуски линейных и угловых размеров по ГОСТ 30893.1-2002

Условное название классов точности	Обозначение предельных отклонений	Интервалы номинальных размеров (диаметров, длин или меньшая сторона угла), мм
		До 6	Свыше 6 до 30	Свыше 30 до 120	Свыше 120 до 400	Свыше 400 до 1000
Точный (квалитет 12-й) f	+ t1, мм	+0,1	+0,2	+0,3	+0,4	+0,6
	- t1, мм	-0,1	-0,2	-0,3	-0,4	-0,6
	t1/2, мм	0,05	0,1	0,15	0,2	0,3
	Радиусов и фасок, мм	0,5	1,0			-
	Углов в мин	10	30'	20'	10'	5'
Средний (квалитет 14-й) m	+ t2, мм	+0,2	+0,4	+0,6	+1,0	+1,6
	- t2, мм	-0,2	-0,4	-0,6	-1,0	-1,6
	t2/2, мм	0,1	0,2	0,3	0,5	0,8
	Радиусов и фасок, мм	0,5	1,0			-
	Углов в мин	10	30'	20'	10'	5'
Грубый (квалитет 16-й) c	+ t3, мм	+0,6	+1,0	+1,6	+2,4	+4,0
	- t3, мм	-0,6	-1,0	-1,6	-2,4	-4,0
	t3/2, мм	0,3	0,5	0,8	1,2	2,0
	Радиусов и фасок, мм	1,0	2,0			-
	Углов в мин	1030'	10	30'	15'	10'
Очень грубый (квалитет 17-й) v	+ t4, мм	+1,0	+2,0	+3,0	+5,0	+8,0
	- t4, мм	-1,0	-2,0	-3,0	-5,0	-8,0
	t4/2, мм	0,5	1,0	1,5	2,5	4,0
	Радиусов и фасок, мм	1,0	2,0			-
	Углов в мин	30	20	10	30'	20'

Примечания: 1. Для радиусов скругления и высот фасок номинальным размером от 0,5 до 3 мм установлены следующие предельные отклонения по классам: f и m -- 0,2;

с и v --0,4.

2.Предельные отклонения угловых размеров заданы для номинальных длин меньшей стороны угла по следующим интервалам: до 10, свыше 10до 50, свыше 50 до 120, свыше 120 до 400, свыше 400.



2. Расчет посадок и назначение полей допусков

2.1 Посадки в системе отверстия и в системе вала

Конструктор назначает посадки в виде определенного сочетания полей допусков отверстия и вала, причем номинальный размер отверстия и вала является общим (одинаковым) D=d и называется номинальным размером соединения. Посадки могут быть назначены в системе отверстия (СH) или в системе вала (Сh). Выбор системы диктуется конструктивными, технологическими или экономическими соображениями.

В системе отверстия посадки производятся между отверстием с основным отклонением H (H6; H7; H8 и т.д) и валами с различными основными отклонениями от a до z (f 7; m6; n5; p6; u7 и другие).

В системе вала посадки осуществляются между валом с основным отклонением h (h6; h7; h8 и т.д.) и отверстиями с различными основными отклонениями от A до Z (F8; M7; N6; P6; U5 и другие).

Из двух систем предпочтительной является СH, поскольку стоимость обработки точного отверстия выше, чем точного вала, так как для производства разных по точности отверстий в системе Сh требуется множество мерных режущих инструментов (сверл, зенкеров, разверток, протяжек и т.д.) и средств контроля.

Система вала применяется реже, только в экономически обоснованных случаях:

на валах, изготовленных из калиброванного холоднотянутого прутка без обработки резанием посадочных поверхностей;

в соединении длинного участка вала одного номинального размера с отверстиями в разных деталях с различными характеристиками посадки;

в соединениях стандартных деталей и узлов, выполненных в системе вала (наружное кольцо подшипника, шпонка по ширине и др.) [4, 12].

Посадки могут быть получены с зазором (S), натягом (N) и как переходные (SN). Различают Smin, Smax, Sm и Nmin, Nmax, Nm, которые количественно оценивают посадку и подсчитываются по формулам:

Smin = Dmin - dmax = |EI - es|,

Smax = Dmax - dmin = |ES - ei|,

Sm = (Smax + Smin)/2 = Dm dm.

Nmin = dmin - Dmax = |ei - ES|,

Nmax = dmax - Dmin = |es - EI|,

Nm = (Nmax + Nmin)/2 = dm - Dm.

Примеры расположения полей допусков для разных типов посадок в двух системах приведены на рис. 1.4, 1.5 и рис. 1.6.

В посадке с зазором поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (рис. 1.4). В этих посадках втулка свободно собирается с валом.

Допуск посадки с зазором TS = Smax - Smin = TD + Td.

Значение Smin называют гарантированным зазором, который необходим для размещения смазки, компенсации температурных и упругих деформаций.

К посадкам с зазором относятся посадки H/h в различных квалитетах, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала. Для них Smin=0.

В посадке с натягом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (рис. 1.5), то есть действительный размер вала до сборки больше действительного размера отверстия. Требуется применение силового или теплового воздействия (нагрев втулки или охлаждение вала). Минимальный натяг необходим для передачи заданного крутящего момента или осевого усилия, максимальный натяг определяется прочностью соединяемых деталей.

Допуск посадки с натягом TN = Nmax - Nmin = Td + TD, где Nmin - гарантированный натяг.

Переходной посадкой называется посадка, в которой при сборке возможно получение как зазора, так и натяга. Эти посадки обеспечивают точное центрирование (совпадение осей) втулки относительно оси вала. В такой посадке поля допусков отверстия и вала частично или полностью перекрывают друг друга (рис. 1.6.) Переходные посадки характеризуются наибольшими значениями натяга Nmax и зазора Smax.

Допуск переходной посадки ТSN = TD + Td = Nmax + Smax.

Допуск посадки всегда равен сумме допусков отверстия и вала.

В переходной посадке средний натяг (зазор) рассчитывается по формуле:

Nm(Sm)= dm(Dm) - Dm (dm ) = (Nmax ? Smax )/2.

Результат со знаком минус будет означать, что среднее значение для посадки соответствует Sm.

Рис. 1.4. Схемы посадки с зазором: а - в системе отверстия; б - в системе вала



Рис. 1.5. Схемы посадки с натягом:

а - в системе отверстия; б - в системе вала

Рис. 1.6. Схемы переходной посадки: а - в системе отверстия; б - в системе вала



Посадки могут быть основными и комбинированными (внесистемными).

Признаки основной посадки:

1) поля допусков отверстия и вала принадлежат одной системе;

2) экономическая точность отверстия и вала должна быть одинаковой (номера квалитетов одинаковы или квалитет отверстия на единицу больше, чем квалитет вала для посадок с натягом и переходных).

Комбинированной будет называться посадка, в которой не выполняются оба признака основной посадки или один из них. Назначаться комбинированные посадки могут в случае, если поле допуска одной из сопрягаемых деталей определяется соединением с третьей, чаще всего стандартной деталью или узлом. Например, в соединении гладкого вала с распорной втулкой, поле допуска вала (k6) зависит от характера его соединения с подшипником (L0/k6). Тогда для образования зазора, обеспечивающего легкость сборки в соединении вал - распорная втулка, на отверстие во втулке требуется назначить, например, поле допуска F8. Таким образом, получится посадка F8/k6 - внесистемная (основное отклонение отверстия-F из системы вала, основное отклонение вала - k из системы отверстия) и комбинированная по квалитетам-IT8 для отверстия, IT6 - для вала (см. гл.4).

На сборочных чертежах посадка обозначается дробью Ш40, причем всегда поле допуска отверстия в числителе, а вала ?в знаменателе, в текстовых записях - в строку через наклонную разделительную черту (запись предпочтительная) Ш 40H7/e8 или в строку через тире - Ш 40H7 - е8.

Примеры обозначения посадок:

основные в системе отверстия - Ш30H7/k6; Ш105H8/f8;

основные в системе вала - Ш30K7/h6; Ш 105F8/h8;

комбинированные посадки по обоим признака - Ш80G7/d9; Ш20F8/k6;

комбинированная посадка по первому признаку - Ш40H8/h8.

2.2 Подбор посадок методом подобия

Метод подобия при назначении посадок используется при наличии большого справочного материала по применению посадок в конструкциях.

При совпадении конструктивных и эксплуатационных показателей проектируемого и аналогичного изделия (рекомендуемого по справочнику) производится выбор посадки [4, 6, 12].

Аналоговыми будут считаться конструкции, совпадающие с проектируемыми по характеру соединения (типу посадки: с зазором, натягом или переходная); по системе посадки (СН или Сh); по точности изделия (машины, механизма), а также по экономической точности обработки деталей сопряжения (в нормальных производственных условиях). Методы обеспечения экономической точности поверхностей указаны в табл. 2.4 (см. гл. 2).

Посадки с зазором могут назначаться в квалитетах с 5-го по 12-й. Посадки с натягом и переходные применяются в точных квалитетах с 5-го по 8-й, при этом квалитет отверстия рекомендуется принимать грубее квалитета вала на о...