Практическая работа № 4 Решение задач по системе допусков и посадок

Цель работы – Научиться решать задачи по системе допусков и посадок

Задание .

Определить:

1. Номинальный размер, наибольший и наименьший предельные размеры деталей, допуск.

2. Сравнить действительный размер детали с ее наименьшим и наибольшим предельными размерами и сделать вывод о ее годности и об исправности брака.

Вариант	Размеры на чертеже		Действительные размеры
	вал	отверстие
1	;		30,6; 30,2; 29,2
2	;	;	33,1; 33,8; 32,7
3	;	;	31,8; 31,4; 30,2
4	;	;	30,6; 30,2; 29,1
5	;	;	32,7; 32,4; 31,5
6	;	;	33,7; 33,2; 32,1
7	;	;	29,9; 29,3; 28,1
8	;	;	32,7; 32,4;31,9
9	;	;	33,1; 33,6; 32,8
10	;	;	31,1; 31,4; 31,9
11	;	;	28,3; 28,5; 27,5

12	;	;	24,9; 25,4; 25,2
13	;	;	42,2; 42,5; 42,8
14	;	;	32,6; 33,4; 33,2
15	;	;	57,1; 56,3; 55,1
16	;	;	12,1; 12,3; 11,9
17	;	;	22,8; 22,4; 21,8
18	;	;	32,9; 33,5; 33,1
19	;	;	74,2; 74,3; 73,7
20	;	;	35,1; 35,5; 34,9
21	;	;	36,5; 37,2; 37,7
22	;	;	39,0; 39,6; 38,8
23	;	;	82,6; 83,2; 83,5
24	;	;	38,4; 38,2; 37,6
25	;	;	35,1; 35,4; 34,7
26	;	;	52,9; 53,2; 53,2
27	;	;	73,2; 73,5; 72,9
28	;	;	30,5; 30,2; 29,6
29	;	;	43,1; 43,5; 42,5
30	;	;	33,8; 34,6; 34,3

Оборудование, наглядные пособия: калькулятор

Теоретические основы:

Поверхности деталей бывают цилиндрические, плоские, конические, эвольвентные, шлицевые, винтовые и др. Кроме того, поверхности бывают сопрягаемые и несопрягаемые.

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

Несопрягаемые, или свободные — это конструктивно необходимые поверхности, не предназначенные для соединения с поверхностями других деталей.

Детали собираются в определенные сборочные единицы и механизмы. При сборке двух деталей, входящих одна в другую, различают наружную — охватываемую поверхность и внутреннюю — охватывающую поверхность.

Охватывающую поверхность называют отверстием, а охватываемую — валом.

Размер — это числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.д.) в выбранных единицах измерения. Размеры подразделяются на номинальные, действительные и предельные.

Номинальный — это размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит также началом отсчета отклонений (рисунок 1, в).

Действительный — это размер, установленный измерением с допустимой погрешностью.

Предельные — это два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым должен быть равен действительный размер.

Вал и отверстие имеют один и тот же (общий) номинальный размер D_н, называемый номинальным размером соединения. Соединения деталей друг с другом могут иметь различный характер. В одном случае они обеспечивают взаимное перемещение относительно друг друга, в другом — соединение деталей должно быть неподвижным и прочным.

Нулевая линия — это линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок.

Верхнее отклонение ES, es – алгебраическая разность между наибольшим и номинальным размерами.

ES = Dmax – D ;es = dmax – d

Нижнее отклонение EI, ei – алгебраическая разность между наименьшим и номинальным размерами.

EI = Dmin – D ;ei = dmin – d

Поле допуска – поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно нулевой линии, соответствующей номинальному размеру.

Графическое изображение полей допусков посадки с зазором приведено на рисунок 1, в.

Чем уже поле между верхним и нижним отклонениями, тем выше при прочих равных условиях степень точности, которая обозначается цифрой и называется квалитетом.

Положение допуска относительно нулевой линии определяется основным отклонением – одним из двух предельных отклонений, ближайшим к нулевой линии, и обозначается одной из букв (или их сочетаний) латинского алфавита. Прописные буквы относятся к отверстиям, а строчные – к валам.

Таким образом, поле допуска обозначается сочетанием буквы, указывающей на положение допуска относительно нулевой линии, с цифрой, говорящей о степени точности – величине допуска.

Характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов, называется посадкой.

По характеру соединения посадки делятся на три группы: посадки с зазором, посадки с натягом и переходные посадки.

Посадками с зазором называются те, при которых создается зазор в соединении, благодаря чему обеспечивается возможность относительного перемещения собранных деталей. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала.

Зазором (S) называется положительная разность между размерами отверстий и вала, когда размер отверстия вала D > d: S = D – d, (1) где D — диаметр отверстия; d — диаметр вала. Размеры зазора будут колебаться от наибольшего значения до наименьшего из-за колебаний размеров сопрягаемых деталей в пределах заданных полей допусков.

Посадки с натягом — посадки, при которых обеспечивается натяг в соединении. Для посадок с натягом поле допуска вала расположено над полем допуска отверстия.

Натягом (N) называется положительная разность между размерами вала и отверстия до сборки деталей, т.е. d >D: N = d – D. (2) Переходными посадками называются такие, при которых в соединении могут получаться как натяги, так и зазоры. В этих посадках поля допусков отверстия и вала перекрываются.

В России действует Единая система допусков и посадок (ЕСДП), которая соответствует международным стандартам ИСО. Система распространяется на сопрягаемые и несопрягаемые цилиндрические элементы, ограниченные параллельными плоскостями. Общий диапазон номинальных размеров, охваченный системой, — 10 000 мм (нижний предел не ограничен).

Допуски и посадки, устанавливаемые в стандартах, относятся к деталям, размеры которых определены при температуре 20 °С (нормальная температура). Если для заданной точности подсчитать допуски для всех номинальных размеров через 1 мм, то практически это будет нецелесообразно, так как таблицы допусков будут очень громоздкими, а разница между допусками двух смежных диаметров будет незначительной.

Для упрощения построения системы допусков весь диапазон номинальных диаметров делят на 13 интервалов:

от 1 до 3 мм;

св. 3 до 6 мм;

св. 6 до 10 мм;

св.10 до 18 мм;

св. 18 до 30 мм;

св. 30 до 60 мм;

св. 60 до 80 мм;

св. 80 до 120 мм;

св. 120 до 180 мм;

св. 180 до 250 мм;

св. 250 до 315 мм;

св. 315 до 400 мм;

св. 400 до 500 м

Начиная с 10 мм для посадок с большим колебанием зазоров или натягов устанавливаются еще два или три промежуточных интервала. Значения допусков вычисляют для среднегеометрического значения D:

D = D_max- D_min (3)

где D_min и D_max — граничные значения интервала размеров. Полученный допуск или предельные отклонения принимают постоянными для всех номинальных размеров, относящихся к данному интервалу.

Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется допуском – Td и TD

В ЕСДП стандартизованы базовые элементы, необходимые для получения различных полей допусков, а не посадки и образующие их поля допусков отверстий и валов. Каждое поле допуска представляет собой сочетание двух характеристик, имеющих самостоятельное значение, — величины допуска и его положения относительно номинального размера.

Квалитет – совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.

Рисунок 1 – Графическое изображение параметров отверстия и вала

Рекомендации по выбору посадок

Посадки с зазором

H7/h6 – посадка применяется в неподвижных соединениях при высоких требованиях к точности центрирования часто разбираемых деталей: сменных зубчатых колесах на валах, фрезах на оправках, центрирующих корпусах под подшипники качения

H8/h7, H8/h8 – посадки имеют тоже назначение, что и предыдущая, отличается большей величиной допуска.

H7/f7, H8/f8 – посадки применяются в подшипниках скольжения коробок передач различных станков, в сопряжениях поршня с цилиндром в компрессорах, в гидравлических прессах.

H7/e8, H8/e8 – посадки применяют для подшипников жидкостного трения турбогенераторов, больших электромашин, коренных шеек коленчатых валов.

H8/d9, H9/d9 – посадки применяют для соединений с невысокими требованиями к точности: для подшипников трансмиссионных валов, для поршней в цилиндрах компрессоров.

H11/d11 – посадку применяют для крышек подшипников и распорных втулок в корпусах, для шарниров и роликов на осях.

Переходные посадки

H7/js6 – посадку применяют для сопряжения стаканов подшипников с корпусами, небольших шкивов и ручных маховиков с валами.

H7/k6, H7/m6 – посадку широко применяют для сопряжения зубчатых ко-лес, шкивов, муфт, маховиков с валами.

H7/n6 – посадку применяют для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес, шкивов, муфт, кривошипов с валами, для установки постоянных кондукторных втулок в корпусах кондукторов и т. п.

Посадки с натягом

H7/p6 – посадку применяют для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес, втулок, установочных колец с валами в условиях тяжелых ударных нагрузок.

H7/r6, H7/s6 – посадки применяют для сопряжения зубчатых и червячных колес с валами в условиях тяжелых ударных нагрузок с дополнительным креплением.

H7/u7, H8/u8 – посадки широко распространены среди сопряжений тяжело нагруженных деталей: вагонные колеса на осях, бронзовые венцы червячных колес на стальных ступицах, пальцы эксцентриков и кривошипов с дисками.

Порядок проведения работы:

В начале занятия студенты должны понять общие правила системы допусков и посадок. Далее следует ознакомиться с основами системы допусков и посадок, с правилами написания обозначений на чертежах:

• обозначения допусков ставят после номинальных значений и помещают верхнее – справа сверху, а нижнее – справа снизу;

Пример:

• если отклонение симметричное, то записывается одно число с различными знаками

Пример: 35± 0,05

• в буквенных обозначениях в качестве знака деления должна применятся только одна черта – прямая.

Пример: 35

Пример выполнения

Вариант	Размерыначертеже		Действительныеразмеры
	вал	отверстие
30	;	;	33,8; 34,6; 34,3

				Исходныеданные
Размерначертеже, мм			Вал						Отверстие
Номинальныйразмер			34		34		34			34		34		34
Верхнеепредельноеотклонение			0,6		0,8		0			0,5		0,3		0
Нижнеепредельноеотклонение			0,4		0		0,1			0,7		0		0,9
Наибольшийпредельныйразмер			34,6		34,8		34,0			34,5		34,3		34,0
Наименьшийпредельныйразмер			33,6		34,0		33,9			33,3		34,0		33,1
Допускразмера			1,0		0,8		0,1			1,2		0,3		0,9
Заключение о годнолстидетали	Величина действительных размеров детали, мм	33,8		годна		брак		брак			годна		брак исправим		годна
		34,6		годна		годна		брак исправим			брак		брак		брак
		34,3		годна		годна		брак исправим			годна		годна		брак

Содержание отчета

1. Название работы.

2. Цельработы.

3. Выполненное задание.

4. Отчёт составить по форме:

Таблица 2

Исходныеданные

Размерначертеже, мм

Вал

Отверстие

Номинальныйразмер

Верхнеепредельноеотклонение

Нижнеепредельноеотклонение

Наибольшийпредельныйразмер

Наименьшийпредельныйразмер

Допускразмера

Заключение о годнолстидетали

Величина действительных размеров детали, мм

5. Ответы на контрольные вопросы

6. Вывод

Контрольные вопросы

1. Что такое номинальный, предельный и действительный размеры?

2. Может ли предельный размер равняться номинальному?

3. Что называется допуском и как определить допуск?

4. Что называется верхним и нижним отклонениями?

5. Что называется зазором и натягом?

6. Для чего предусматриваются в соединении двух деталей зазор и натяг?

11