Соотношение между допуском и единицей допуска

Обозначение допуска	Значение допуска	Обозначение допуска	Значение допуска
ΙΤ5	7i	IT12	160i
ΙΤ6	10i	IT13	250i
ΙΤ7	16i	IT14	400i
ΙΤ8	25i	IT15	640i
ΙΤ9	40i	IT16	1000i
ΙΤ10	64i	IT17	1600i
ITll	100i

Рис. 53. Зависимость между единицей допуска i и номинальным значением размера D

Допуски установлены в соот­ветствии с девятнадцатью квалитетами (степенями точности), обозначаемыми в порядке понижения точности 0,1; 0; 1; 2; ... 17. Квалитет характеризуется числом единиц допуска. Квалитет отражает точность техноло­гического процесса. В ЕСДП СЭВ для разме­ров до 500 мм установлено 19 квалитетов: IТ01, IT0, IТ1, IТ2, IТ3,...,IT17, IТ - Inter­national Tolerance (Международный допуск или допуск ИСО). IТ8, например, означает до­пуск системы по 8-му квалитету ИСО. Число единиц допусков в формуле (2) представляет собой ряд геометрической прогрессии R5 со знаменателем .

При существующем многообразии техно­логических процессов оказалось, что вы­бранный для регламентации их ряд R5 вполне достаточен, с одной стороны, для обеспечения действительно необходимой точности для вы­полнения деталями или изделиями их функ­ционального назначения, с другой стороны, рационально ограничивает выбор значений чис­ла единиц допуска до числа, действительно необходимого и экономически целесообразно­го.

Квалитеты 4 и 5 применяют:

а) для деталей, определяющих точность работы особо точных машин, прецизионных станков, делительных машин;

б) для особо напряженных деталей быстроходных машин в случаях, когда точность в значительной степени опре­деляет нагрузку или распределение напряжений;

в) для деталей быстроходных механизмов при необходимости бесшумной работы.

Квалитеты 6...8 считаются основными в современном производстве.

Квалитет 9 характерен для деталей в низкоскоростных машинах и механиз­мах и других машинах с пониженными требованиями к точности.

Квалитеты 10, 11 применяют для де­талей, узлов и машин низкой точности, тихоходных; они предусматривают воз­можность частичного применения деталей, изготовленных без снятия стружки из чистотянутой круглой стали и труб, холодноштампованных деталей и т. д.

Квалитеты 12 и 13 применяют при са­мых минимальных требованиях к каче­ству обработки, как правило, для вспомо­гательных устройств, они ориентированы на изготовление деталей без снятия стружки.

Квалитеты 14...17 предназначаются дли свободных размеров деталей, т. е. размеров несопрягаемых поверхностей, и также для размеров заготовок после предварительной обработки. Эти квалитеты точности получаются в результате штампования, волочения, отливки в пресс-формы, грубой обточки и т. д.

Величины верхнего и нижнего предельных отклонений указываются на чертежах тремя способами:

1) мелкими цифрами (мм) за номинальным размером; отклонения, равные нулю, не проставляются. Отклонения могут иметь одинаковые или разные знаки, например , 20^+0,018 или ;

2) условным обозначением поля допуска, состоящим из буквы и цифры, обозначающей квалитет, например 12G8, 20h10;

3) одновременным указанием поля допуска и цифровых значений отклонений (в скобках), например 12G8 , 20h10 (-0,08).

Характер сопряжения — посадка двух соосных цилиндрических деталей (охватываемой — вала и охватывающей — отверстия) зависит от их действительных размеров. Если диаметр отверстия больше диаметра вала, то в соединении между ними будет зазор (рис.54; положительная разность диаметров), обеспечивающий свободное осевое и окружное перемещения одной детали относительно другой. Если размер отверстия меньше размера вала (отрицательная разность размеров), то в соединении образуется натяг (рис. 55).

Все посадки разделяют на три группы: с зазором, с натягом и переходные.

Посадка с зазором (подвижная посадка) характеризуется наличием зазора в соединении.

При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (рис. 48). К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала. Эту посадку применяют в подвижных соединениях (подшипниках скольжения, а также соединениях, подвергаемых частой разборке и сборке). Наиболее часто употребляются посадки H9/f9, H7/f7, H7/g6, H8/h6, H7/h6 и др.

Рис. 54. Схема образования зазора и натяга в сопряжениях

Посадка с натягом (неподвижная посадка) — посадка, в которой в сопряжении обеспечивается натяг (поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (рис. 55).

Их применяют для неподвижного соединения деталей без дополнительного крепления. Наиболее часто назначают посадки H7/р6, Н7/r6, H8/e8 и др.

Π е ρ е х о д н ы е п о с а д к и - посадки, которые в зависимости от соотношении действительных размеров отверстия и вала могут быть как с зазором, так и с натягом.

Их применяют для центрирования сопрягаемых деталей путем неподвижного соединения с дополнительным креплением шпонками, винтами, штифтами. Наиболее часто употребляют посадки: H7/j_s6, H7/k6, H7/n6 и др.

Различные посадки осуществляют варьированием предельных отклонений только одной из сопрягаемых деталей предельные отклонения второй детали данного номинального размера и квалитета остаются постоянными. Это уменьшает требуемое количество инструментов (разверток, протяжек и калибров).

Если предельные отклонения сохраняются (для данного диаметра и квалитета) постоянными у охватывающей детали — отверстия, то система допуске посадок называется системой отверстий, а если у охватываемой детали — вала эта система называется системой вала.

Рис.55. Расположение полей допусков посадок

посадок:

S — зазор; N — натяг

Рис.56. Предельные размеры отверстия и вала, определяющие поля допусков

В основе сиcтемы отверстия лежит независимость размера отверстия от вида посадки, т. е. предельные отклонения данного размера отверстия одинаковы для всех посадок. Различные посадки создаются путем изменения предельных отклонений размеров вала. Отверстие в этой системе называют основным, его поле допуска обозначают буквой Н. Нижнее отклонение размера основного отверстия равно нулю, и поле допуска располагается «в тело» охватывающей детали (рис. 56, а).

Посадки в системе отверстия обозначаются последовательным написанием номинального диаметра соединения и обозначений полей допусков сначала отверстия, а затем вала, например 40H7/s6 или 40H7-s6, или

Посадки выбирают по расчету или основе опыта.

Для посадок с натягом его рассчитывают по условию передачи требуемой грузки, а для подвижных рассчитывают оптимальный зазор для создания жидкостной смазки с учетом температурим упругих деформаций. Часто зазор ограничивается требованиями точности.

Применение системы вала обусловлено:

использованием для валов чисто-тянутого калиброванного материала без последующей обработки (в сельскохозяй­ственном и текстильном машиностроении и некоторых областях приборостроения);

выполнением посадочных поверхно­стей наружных колец подшипников ка­чения по системе вала (во избежание выпуска подшипников с различными до­пускаемыми отклонениями по наружному диаметру);

возможностью поставить гладкий вал с постоянным отклонением вместо ступенчатого.

Обозначение на чертеже размера де­тали с полем допуска состоит из числа, обозначающего номинальный размер, бук­вы, обозначающей основное отклонение, и числа, обозначающего квалитет, например 50g6, 50H7.

В обозначение посадки входит номи­нальный размер, общий для сопрягаемых деталей, и обозначения полей допусков сопрягаемых деталей, начиная с отвер­стия, например 50H7/g6 (или 50H7 — g6, или 50 H7/g6) ·

Допускается при необходимости вместо символов указывать предельные отклоне­ния.

Наиболее распространенные в машино­строении посадки квалитетов 6—8 рас­полагаются в порядке убывания зазора и увеличения натяга: с зазором Н7/с8, H7/d8, H7/е8, H7/f7, H7/g6, H7/h6; переходные H7/j_s6, H7/k6, H7/m6, H7/n6; с натягом Н7/р6, H7/r6, H7/s6, H7/u7.

В подшипниках качения поле допуска внутреннего кольца располагается не и тело, как у основной детали в системе отверстия, а из тела. Поэтому соеди­нения внутреннее кольцо — вал полу­чаются более плотными, чем обычные соединения по системе отверстия. Наружное кольцо подшипников выполняют как основной вал.

Качество поверхности существенно влияет на работу деталей вследствие неровностей и изменения физико-меха­нических свойств поверхностных слоев.

Неровности поверхности разделяют на:

макроотклонения — единичные от­клонения (выпуклость, вогнутость, конус­ность и др.);

волнистость — совокупность перио­дических, регулярно повторяющихся, близ­ких по размерам выпуклостей и впадин с большими отношениями шагов S к вы­соте Н, т. е. S/H> 40;

шероховатость — совокупность не­ровностей с относительно малыми шагами S/H<40 (S = 2...800 мкм, H = 0,03... 400 мкм).

Состояние поверхности сказывается на прочности вследствие концентрации на­пряжений и остаточных напряжений во впадинах и проникновения в микротре­щины поверхностно-активных веществ (эффект Ребиндера).

На износостойкости сказывается рез­кое уменьшение фактической площади кон­такта, возникновение пиков местных на­пряжений и опасность задиров. При не­совершенном трении существует оптимум шероховатости, связанный с возможностью удержания масла на поверх­ностях трения.

Основные параметры оценки шерохо­ватости:

1. среднее арифметическое отклонение Ra абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины

2) высота Rz неровностей по десяти точкам — среднее значение суммы абсолютных высот пяти наивысших выступов и пяти наиболее глубоких впадин на некоторой базовой длине:

где H_imax и H_imin — отклонения пяти наибольших максимумов и минимумов профиля (рис. 51). Отсчёт этих величин и значений у(х) ведется от базовой линии m — m, имеющей форму номинального профиля поверхности и проведенной так, что среднее квадратичное отклонение профиля от этой линии в пределах базовой длины / минимально.

Рис. 58. Определение показателей шероховатости (по ГОСТ 2789—83)

Шероховатость поверхности оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства деталей: снижает прочность, коррозионную стойкость, жесткость деталей, увеличивает интенсивность износа и др.

При назначении шероховатости поверхности учитывают требования к точности детали, хотя непосредственной связи между ними нет. Часто принимают, что величина Rz не должна превышать 0.1...0,2 допуска на размер. Кроме параметров, характеризующих высоту микронеровностей, на работоспособность деталей влияют и другие характеристики (средний шаг по вершинам и по средней линии профиля, относительная опорная длина и др.).

Рис. 59. Обозначение шероховатости поверхности

Номинальные числовые значения параметров шероховатости указывают на чертежах знаками, изображенными на рис. 59, а. Они не регламентируют вида обработки поверхности. Знаком, показанным ни рис. 59, б, обозначают поверхности, образуемые удалением слоя материала (точением, шлифованием и т.п.); на рис. 59, в - поверхности, не обрабатываемые после литья, штамповки и других видов предварительной обработки. Сведения относительно параметров шероховатости приводятся на чертежах также с помощью знака, показанного на рис. 59, г. При этом на месте рамки записывают параметр (параметры) шероховатости по ГОСТ 2789—83 (для Ra без символа, рис. 59, д; для остальных параметров после соответствующего символа, рис. 59, е). На месте рамки 2 записывают (при необходимости) вид обработки поверхности и другие дополнительные указания, а на месте рамок 3 и 4 соответственно базовую длину по ГОСТ 2789 —83 (рис. 59, ж) и условное обозначение направления неровностей.

Точность геометрической формы деталей. Точность деталей по геометрическим параметрам характеризуется не только отклонениями размеров, но и отклонениями поверхностей. При этом отклонение поверхностей определяется отклонениями формы поверхностей, отклонениями расположения поверхностей, волнистостью и шероховатостью.

Стандартами установлены виды отклонений от формы (отклонения от прямолинейности, плоскостности, круглости и др.), расположения поверхностей и (или) частей деталей (отклонения от параллельности, перпендикулярности, наклона, соосности и т.п.), а также суммарные отклонения формы и расположения (радиальное и торцовое биения и др.).

Предельные отклонения формы и расположения поверхностей указываются на чертежах в виде знаков, символов (условных обозначений) и текстовых записей (рис. 53). Для записи отклонений используют выносную прямоугольную рамку, разделенную на две или три части. В первой (слева) части записывают знак отклонения, во второй числовое значение, а в третьей — буквенное обозначение базы или другой поверхности. Базы обозначают прописной буквой или зачерненным треугольником. Направление линии измерения отклонений указывается отрезком линии со стрелкой.

Действительные поверхности деталей машин отличаются от номинальных (заданных в технической документации) наличием неровностей, образующихся при обработке поверхности и обусловленных колебанием инструмента и детали в процессе обработки, дефектами инструмента, особенностями кинематики обрабатывающего станка и др. Эти периодические неровности называют волнистостью и шероховатостью. К шероховатости относят неровности, у которых отношение шага к высоте неровностей менее 50, а к волнистости — от 50 до 1000.

Рис. 60. Обозначение на чертежах предельных отклонении формы: а — прямолинейности; б — круглости и прямолинейности; в - параллельности; г — плоскостности; д — пересечение осей.

Показатели волнистости и шероховатости определяют по профилограммам, снимаемым профилографом.

Применением основных технологиче­ских процессов преимущественно полу­чают такие значения среднего арифмети­ческого отклонения профиля Ra, мкм:

фрезерование и чистовое строгание 2,5...0,63;

шабрение относительно грубое 2,5... 0,63; тонкое 0,63...0,04;

точение и растачивание чистовое 2,5... 0,4; алмазное 0,63...0,10;

шлифование чистовое 1,25...0,32; тон­кое 0,32...0,04;

хонингование, суперфиниширование 0,32...0,02.