Четвертый признак. Единица допуска.
Обозначается i (мкм) для размеров до 500 мм, а для размеров свыше 500 мм - I (мкм).
Она отражает влияние конструктивных технологических и метрологических факторов, является характеристикой точности и выражает зависимость допуска от номинального размера (является функцией номинального размера).
i =
0,45
- погрешности изготовления.
0,001D – погрешности измерения.
D =
- среднее геометрическое крайних
размеров интервала.
рисунок
Интервалы размеров, мм |
до 3 |
св. 3 до 6 |
св. 6 до 10 |
св. 10 до 18 |
св. 18 до 30 |
св. 30 до 50 |
св. 50 до 80 |
св. 80 до 120 |
св. 120 до 180 |
св. 180 до 250 |
св. 250 до 315 |
св. 315 до 400 |
св. 400 до 500 |
i, мкм |
0,6 |
0,75 |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
1,6 |
1,9 |
2,2 |
2,5 |
2,9 |
3,2 |
3,6 |
4 |
Пятый признак. Квалитет (степень точности)
Квалитет – совокупность допусков для всех номинальных размеров данного диапазона, которые характеризуются постоянной относительной точностью, выраженной коэффициентом a, который называется числом единиц допуска.
ITq = a*i
Число единиц допуска во всем диапазоне размеров данного квалитета постоянное, а величина допуска зависит от номинального размера и номера квалитета.
Стандартом предусматривается 20 квалитетов:
01, 0, 1, 2, . . . , 18
у
меньшение
точности
увеличение допуска.
01, 0, 1 – используются для плоскопараллельных концевых мер;
2, 3, 4 – для калибров и контрольных калибров;
5÷12 – для размеров сопряженных поверхностей (для образования посадок);
13÷17 – для несопрягаемых (свободных) размеров;
18 – для изделий из пластмасс.
Шестой признак. Нормальная температура.
Допуски и отклонения, устанавливаемые стандартом относятся к деталям, размеры которых определены при температуре +20°С.
Седьмой признак. Посадки.
Для оборудования посадок с различными зазорами и натягами для размеров до 500 мм предусмотрено по 27 вариантам основных отклонений валов и отверстий.
Отверстия |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
Js |
K |
M |
N |
Валы |
a |
b |
c |
d |
e |
f |
g |
h |
js |
k |
m |
n |
Продолжение таблицы
P |
R |
S |
T |
U |
V |
X |
Y |
Z |
ZA |
ZB |
ZC |
p |
r |
s |
t |
u |
v |
x |
y |
z |
za |
zb |
zc |
a÷h – посадки с S (зазором).
js÷n – посадки переходные (S/N).
p÷zc – посадки с N (натягом).
CD, EF, FG (cd, ef, fg) – используются для размеров до 10 мм в часовой технике.
ZA, ZB, ZC (za, zb, zc) – для размеров до 11 мм для изделий из пластмасс.
Рисунок
Взаимосвязь одноименных основных отклонений выражается общим правилом:
EI = - es → от А до Н;
ES = - ei → от К до ZC;
Общее правило распространяется на все посадки с зазором, на переходные с 9-го квалитета и грубее, и посадки с натягом с 8-го квалитета и грубее.
Условное обозначение поля допуска состоит из обозначения основного отклонения и квалитета, которые указываются справа от номинального размера.
Ø40Н7 – отверстие Ø55f6 – вал
Обозначение посадки включает общий номинальный размер отверстия и вала, обозначения полей допусков отверстия и вала, разделенные косой чертой.
Посадка: Ø 40 Н7/ к6; 
Смешанный способ:
Ø 50 Н7/к6 → 
Пример: Ø 40Н7/f6 → Ø 40 F7/h6
IT6 = a*i = 10*1,6 = 16
IT7 = a*i = 16*1,6 = 25
IT8 = a*i = 25*1,6 = 40
Основные отклонения: H → EI= 0; Td = ES – EI
F → EI = +25
f → es = -25
h → es = 0
Рисунок
Второе отклонение:
Н7 → ES = EI + IT7 = +25
h6 → ei = es – IT6 = -16
F7 → ES = +25 +25 = +50
f6 → ei = es – IT6 = -25-16 = -41
[65
= 25+40 (IT8)]
– пояснение
«Второе отклонение поля допуска определяется из основного отклонения и величины допуска (смотри формулу расчета допуска размера через отклонение)»/
TD = ES – EJ
Td = es –ei
Специальное правило определения основных отклонений отверстий для размеров свыше 3 мм и при разнице квалитетов между отверстием и валом, равной 1:
«Основное отклонение отверстия равно основному отклонению вала, взятому с противоположным знаком с прибавлением величины Δ»:
ES = - ei + Δ – правило ( отверстие в Системе вала).
Δ = JTq – JTq-1 – (разность между допусками соседних квалитетов). То есть разность между допусками рассматриваемым квалитетом отверстия и допуском ближайшего более точного квалитета.
Область применения специального правила:
посадки с натягом по 7-й квалитет включительно;
переходные посадки по 8-й квалитет включительно.
Специальное правило позволяет получить одинаковые предельные зазоры и натяги в однотипных посадках системы отверстий и системы валов, в которых отверстие заданного квалитета соединяется с валом ближайшего более точности квалитета.
Пример:
→ СН
рисунок
TS/N = Smax + Nmax = 23+18 = 41 (мкм)
TS/N = TD + Td = 25 + 16 = 41 (мкм).
Назначаем одноименную посадку в системе вала:
ES = - ei + Δ = -2 + 9 = +7
Δ = IT7 – IT6 = 25-16 = 9
EY = ES – IT7 = +7 – 25 = -18
TS/N=41мкм
рисунок
Таблица значений числа единиц допуска «а»
Квалитет |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
а |
7 |
10 |
16 |
25 |
40 |
64 |
100 |
160 |
250 |
400 |
640 |
1000 |
1600 |
R5
Стандартом допускаются любые сочетания полей допусков отверстий и валов, но рекомендуется для применения более узкие два ряда полей допусков:
Основной ряд, в котором выделен еще более узкий отбор предпочтительных полей допусков.
Дополнительный ряд, ограниченного применения в технически обоснованных случаях (поле N9 – шпоночное соединение).
Таблица предпочтительных полей допусков отверстий и валов для образования посадок в системе отверстия.
Основные отверстия |
Поля допусков валов |
Количество полей |
Н7 |
e8, f7, g6, h6, js6, k6, n6, p6, r6, s6 |
10 |
H8 |
d9, e8, h7, h8 |
4 |
H9 |
d9 |
1 |
H11 |
d11, h11 |
2 |
Σ 17
Для образования посадок в системе вала.
Основные валы |
Поля допусков отверстий |
Количество полей |
h6 |
F8, H7, Js7, K7, N7, P7 |
6 |
h7 |
H8 |
1 |
h8 |
E9, H9 |
2 |
h11 |
H11 |
1 |
Σ 10
Обозначения отклонений свободных размеров
Все конструктивные элементы разделяют на три группы:
валы;
отверстия;
элементы, не относящие к валам и отверстиям.
К размерам 3-ей группы относятся:
высота уступа;
глубина ступени отверстия;
расстояние между осями отверстий или плоскостями симметриями;
размеры, определяющие положение осей или плоскостей симметрии относительно базовых поверхностей.
рисунок
Предельные отклонения, непосредственно не указанные после номинальных размеров на поле чертежа, а оговоренные общей записью в технических требованиях к чертежу называются неуказанными предельными отклонениями.
Значение таких отклонений могут быть, заданными квалитетами с 12 по 17-ый (предпочтительно четные) по ГОСТ 25346, либо классами точности по ГОСТ 25670.
Стандартом ГОСТ 25670 устанавливается четыре класса точности:
точный f → t1 ≈ 12 квалитет
средний m → t2 ≈ 14 квалитет
грубый c → t3 ≈ 16 квалитет
очень грубый v → t4 ≈ 17 квалитет.
Основные отклонения задается в зависимости от вида размера (охватываемые, охватывающие или остальные).
На охватываемые размеры (наружные) поле допуска задается как на основной вал, т.е. h (-t) ; на охватывающие – как на основное отверстие, т.е. H (+t) , на остальные – симметрично ± IT/2 ( ± t/2 ) :
На остальные размеры:
js 12
(или,
или)
Для деталей, подвергающиеся механической обработке, на свободные размеры рекомендуется назначать 14-ый квалитет (средний класс точности).
Примеры записи о неуказанных предельных отклонения в технических требованиях чертежа:
1) H14; h
14; ± t 2 / 2
(или
);
(предпочтительный способ)
2) Неуказанные предельные отклонения: H14; h 14; ± t 2/ 2 (или );
3)Неуказанные отклонения: отверстия –
Н14; валы – h14;
остальные -
;
(либо заменяем обозначение классами,
т.е. +t2; -t2;
).
ГОСТ 30893.1-2002 ОНВ. Общие допуски.
Стандарт распространяется на металлические детали, изготовленные резанием. Или детали, изготовленные формообразованием из листового металла, и устанавливает общие допуски для линейных и угловых размеров, если эти допуски не указаны непосредственно у номинальных размеров.
Общий допуск размера - предельные отклонения (допуски) линейных или угловых размеров, указываемые на чертеже или в других технических документах общей записью и применяемые в тех случаях, когда предельные отклонения (допуски) не указаны индивидуально у соответствующих номинальных размеров.
Общие допуски по указанному стандарту применяют для следующих размеров с неуказанными индивидуально предельными отклонениями:
- линейных размеров (например, наружных, внутренних, диаметров, радиусов, расстояний, размеров уступов, размеров притупленных кромок: наружных радиусов закруглений и размеров фасок);
- угловых размеров, включая угловые размеры, обычно не указываемые, т.е. прямые углы (900), если нет ссылки на ГОСТ 30983.2, или углы правильных многоугольников;
- линейных и угловых размеров, получаемых при обработке деталей в сборе.
Общие допуски по указанному стандарту не применяют для:
- размеров, к которым относятся ссылки на общие допуски по другим стандартам;
- справочных размеров;
- номинальных (теоретически точных) размеров, заключенных в прямоугольные рамки.
Общие допуски по ГОСТ 30893.2 применяют, если на чертеже или в другой технической документации имеется ссылка на указанный стандарт.
Общие допуски установлены по четырем классам точности. При выборе класса точности следует учитывать обычную точность соответствующего производства. Если для отдельных размеров необходимы меньшие допуски или допустимы и экономически выгодны большие допуски, то соответствующие предельные отклонения необходимо указывать непосредственно у размера согласно ГОСТ 2.307.
Общие допуски линейных размеров ограничивают только местные размеры элемента, т.е. размеры, измеренные по двухточечной схеме в любом сечении, и не ограничивают все отклонения формы элемента.
Общие допуски угловых размеров ограничивают угол между прилегающими плоскостями или прямыми, образующими стороны рассматриваемого угла, и не ограничивают отклонений формы элементов, образующих стороны угла.
Указание общих допусков
Ссылка на общие допуски линейных и угловых размеров должна содержать номер настоящего стандарта и буквенное обозначение класса точности, например, для класса точности средний:
«Общие допуски по ГОСТ 30893.1 – m » или «ГОСТ 30893.1 – m».
Элементы деталей имеют размеры и геометрические характеристики (форма, ориентация, расположение) поверхностей. Функция деталей требует ограничения размеров и геометрии элементов, т.е. установления определенных пределов (допусков), превышение которых может привести к нарушению этой функции.
Ограничение размеров и геометрии элементов на чертеже должно быть полным и пониматься однозначно.
Значения общих допусков установлены по классам точности, характеризующим различные уровни обычной производственной точности, достигаемой без применения дополнительной обработки повышенной точности. Выбор класса точности проводят с учетом возможностей производства и функциональных требований к детали.
Если по функциональным требованиям для элемента необходимы допуски размеров, меньше чем общие допуски, то они указываются непосредственно у размера.
Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, указаны в таблице.
Таблица Дополнительные варианты неуказанных предельных отклоне- ний линейных размеров, нашедшие применение в промышленности
Дополнительный вариант |
Класс точности |
Обозначения предельных отклонений |
||
размеров отверстий |
размеров валов |
размеров элементов, не относящихся к отверстиям и валам |
||
1 |
точный f |
H12 |
h12 |
± t1 /2 (± IT12/2) |
средний m |
H14 |
h14 |
± t2 /2 (± IT14/2) |
|
грубый c |
H16 |
h16 |
± t3 /2 (± IT16/2) |
|
очень грубый v |
H17 |
h17 |
± t4 /2 (± IT17/2) |
|
2 |
точный f |
+t1 |
-t1 |
± t1 /2 |
средний m |
+t2 |
-t2 |
± t2 /2 |
|
грубый c |
+t3 |
-t3 |
± t3 /2 |
|
очень грубый v |
+t4 |
-t4 |
± t4 /2 |
|
Примечание 1 Предельные отклонения по квалитетам ( H, h, ± IT/2 ) должны соответствовать ГОСТ 25346 и ГОСТ 25348.
2 Симметричные предельные отклонения по классам точности (± t/2) должны соответствовать приведенным в таблице 1 ГОСТ 30893.1-2002, при этом обозначение ± t1 /2 соответствует обозначению f , ± t2 /2 – m, ± t3 /2 – c, ± t4 /2 - v.
Односторонние предельные отклонения (+t1 , -t1 ) должны соответствовать приведенным в таблице А.2 .
3 Назначение дополнительных вариантов предельных отклонений линейных размеров с неуказанными допусками при новом проектировании рекомендуется ограничить.
Признаки основных посадок
Поля допусков отверстия и вала (основные отклонения) должны принадлежать одной системе.
Точность отверстия и вала (квалитеты) должна быть одинаковая.
Допускается различие квалитетов на единицу, и очень редко - на две.
Ф45 Н7/к6 → основная посадка по 2-м признакам
↓ ↓
СН СН IT7 и IT6 → 1
Ф45 Н7/h6 → комбинированная посадка по 1-му признаку.
↓ ↓
СН Ch
Ф45 F9/k6 → комбинированная по 2-м признакам
↓ ↓
Ch CH IT9 и IT6 → 3
Расчет и назначение посадок
Посадки могут назначаться тремя методами.
1. Метод прецедентов (аналогов).
Заключается в том, что конструктор отыскивает в однотипных ранее сконструированных и находящихся в эксплуатации случаях применения составной части, подобной проектируемой и назначает используемую в этой части или узле посадку.
Метод подобия.
Является развитием метода прецедентов основан на классификации деталей машин по конструктивным и эксплуатационным признакам и выпуске справочников с примерами применяемых посадок.
Недостатки:
Качественное, а не количественное описание эксплуатационных припусков и сложность их идентификации с проектируемыми.
Расчетный метод.
Является наиболее обоснованным методом выбора допусков и посадок. Основан на расчете соединений на прочность, жесткость и т.д.
Недостатки:
Посадки эти не проверены опытом, есть погрешность при взаимозаменяемости.
Расчетный метод
Определить, к какой группе относится посадка:
с зазором;
с натягом;
переходная.
Определить систему посадки.
Определить точность посадки (апосадки = dD + dd)
Тпос. = TD + Td = aD * i + ad * i = i (dD + dd).
(основываясь на выполнении признака одинаковой точности отверстия и вала).
Определить основные отклонения отверстия и вала. (по предельным характеристикам посадки: S и N). и определить вторые отклонения, подобрать стандартную посадку.
Нарисовать схему расположения допусков посадки и определить погрешность подбора посадки.
Пример:
b = 8 мм
Smax = 600 мкм
Smin = 300 мкм
подобрать посадку расчетным методом.
Посадка с зазором.
Выбираем систему отверстий.
апос. =
=
=
= 320
320/2 = 160 (12-й квалитет).
рисунок
апосадки = dD + dd = 320
↓ ↓
160
(12-ый) (12-ый)
Если 170 → 64 + 100
↓ ↓
10-ый 11-ый
↓ ↓
вал отверстие
Smin = EJ – es
es = EJ – Smin = 0 – 300
Smax = ES – ei
ei = ES – Smax = +150 – 600 = -450
Основную
посадку мы взять не сможем, так как
стандартного поля допуска для вала с
предельными отклонениями
нет.
Наиболее подходящая:
рисунок
Получается комбинированная посадка.
Smin = 300
Smax = 600
Δ
Тпос.
=
Δ
Тпос.
=
= 0
Метод подобия
Назначение посадок с зазором:
Посадки характеризуются гарантированным минимальным зазором Smin, необходимым для размещения смазки между сопрягаемыми поверхностями, для компенсации температурных деформаций, погрешностей формы и расположения в целях обеспечения собираемости изделия.
Основные требования к посадкам с зазором:
Рабочая температура не должна превышать 50°С;
Отношение длины сопряжения к диаметру должно быть 1:2;
Коэффициент линейного расширения отверстия и вала должны быть близки между собой.
Величина гарантированного зазора (бокового) должна тем, больше, чем больше угловая скорость вращения.
Виды посадок с зазором:
H/h – скользящая: Smin = 0.
Применяют в неподвижных соединениях с дополнительным креплением, при необходимоси частой разборки (для сменных деталей); для центрирования неподвижных соединений при невысоких требованиях к точности центрирования; в подвижных соединениях при медленных продольных перемещениях.
H7/h6 – применяется:
сменные шестерни на валах металлорежущих станков;
фрезы на оправках.
H/g, G/h – посадки движения:
Установлены для валов 4÷6 квалитетов.
Применяются для особо точных и точных подвижных соединений с min гарантированным зазором, в которых требуется обеспечить плавность и точность перемещений (чаще возвратно-поступательных) и ограничить зазор.
H7/g6, G7/h6 – передвижные шестерни на валах коробок передач:
шатунная головка с шейкой коленчатого вала трактора.
сменные втулки в кондукторе.
изделия на пальцевых приспособлениях.
H/f, F/h – ходовые:
Характеризуются измеренным гарантированным зазором, достаточным для обеспечения свободного вращения в подшипниках скольжения. При консистентной и жидкой смазке при легких и средних режимах работы. Применяется в неподвижных соединениях для обеспечения легкой сборки при невысоких требованиях к точности центрирования.
H
8/f/8
(F8/h8)
H8/f9 (F9/h9) для подшипников скольжения при значительных скоростях вращения.
для поршней цилиндров машин.
для свободно вращающихся на валах зубчатых колес.
H/e, E/h – легкоходовые.
Характеризуются значительным гарантированным зазором, обеспечивающим вращательное движение при повышенных режимах работы (n > 1500 об/мин).
H7/e8; H8/e8 ( E9/h8) – коренные шейки коленчатого вала в подшипниках двигателей внутреннего сгорания.
впускные клапаны в направляющих автомобильного двигателя.
H/d, D/h – широкоходовые.
Характеризуются большим гарантированным зазором, позволяющим компенсировать значительные отклонения расположения сопрягаемых поверхностей и температурные деформации.
Назначение посадок с натягом:.
Предназначены для неподвижных неразъемных соединений без дополнительного крепления винтами, штативами и т.п. Относительная неподвижность достигается за счет напряжений, возникающих в материале сопрягаемых деталей.
Основные способы сборки деталей с натягом:
сборка под прессом за счет осевого усилия при нормальной температуре (нормальная запрессовка);
поперечная запрессовка – сборка с предварительным разогревом охватывающей детали или охлаждением охватываемой до определенной температуры.
Виды посадок с натягом:
легкопрессовые H/p, p/h
Характеризуются малым натягом, применяются при малых крутящих моментах или осевых силах для соединения тонкостенных деталей или для центрирования тяжелонагруженных или быстровращающихся с дополнительным креплением.
H7/p6; P7/h6
Применяются: клапанные седла в гнездах при работе в условиях вибрации; втулки и кольца в корпусах.
прессовые H/r, H/s, T/h, R/h, S/h.
Характеризуется умеренными гарантированными натягами, обеспечивающими передачу нагрузок средней величины без дополнительного крепления, а такие в соединениях, воспринимающих тяжелые нагрузки, но с дополнительным креплением. Посадки типа H/r, R/h – для деталей из цветных и легких металлов.
При размерах выше 80 мм – для деталей из черных металлов по назначению аналогично легкопрессовым соединениям и установлены для относительно высоких степеней точности. Валы с 5 по 7, отверстия с 6 по 7 квалитеты.
H7/r6 при Ø ≤ 80 мм.
H7/s6 при Ø > 80 мм.
H7/t6, T7/h6.
втулки подшипников скольжения, в гнездах при тяжелых нагрузках.
червячное колесо на валу редуктора.
бронзовые зубчатые венцы червячных колес.
прессовые тяжелые H/u, H/x, H/z, U/h.
Характеризуются большими гарантированными натягами. Предназначены для соединений при тяжелых динамических нагрузках без дополнительного крепления. Используются в 7-ом и 8-ом квалитете: H7/u7, H8/u8, U8/h7.
Применение – дисковые и тарельчатые несъемные муфты на концах валов.
зубчатые бронзовые венцы на стальных ступицах;
установочные штифты в стальных приспособлениях.
Переходные посадки:
Предназначены для неподвижных, но разъемных соединений деталей, обеспечивают хорошее центрирование и применяются с дополнительным креплением. Отличаются друг от друга вероятностью получения зазоров или натягов.
H7/n6 (глухая) 1% 99%
H7/m6 (тугая) 20% 80%
H7/k6 (напряженная) 60% 40%
H7/js6 (плотная) 99% 1%
вероятность вероятность
зазора натяга
H/js, Js/h – применяют, если при центрировании детали допускаются небольшие зазоры или требуется обеспечить легкую сборку; для сменных деталей.
H7/js6, Js7/h6 – предпочтительные посадки:
зубчатые колеса на валах с фиксацией двумя шпонками.
подвижная пиноль задней бабки токарного станка.
H/k, K/h – наиболее применяемый тип переходных посадок из-за влияния отклонения формы поверхностей при большой длине соединения зазоры в большинстве случаев не ощущаются.
H7/k6, K7/h6 – посадки:
зубчатые колеса на валах редукторов и других машин.
шкивы, маховики, рычаги, съемные муфты.
втулки в головках шатуна.
H/m, M/h – обеспечивают преимущественный натяг; применяют для неподвижных соединений деталей на быстровращающихся валах с дополнительным креплением.
H7/m6, M7/h6 – применяют:
зубчатые колеса на валах.
тонкостенные втулки в гнездах или на валах.
втулки в корпусах из цветных сплавов.
H/n, N/h – наиболее прочные из переходных посадок; применяются для центрирование деталей в неподвижных соединениях, передающих большие усилия, с дополнительным креплением.
H7/n6, N7/h6 – применяют:
зубчатые колеса на валах ковочных машин.
червячные колеса на валах.
бронзовые венцы червячных колес на ступицах.
постоянные кондукторные втулки в корпусах кондукторов.
установочные пальцы и контрольные штифты станочных приспособлений.