Вопрос 4.2.
Основные отклонения, образование полей допусков
Рис. 4.1 Изображение полей допусков деталей
Заштрихованная область носит название поле допуска размера. Эта область в виде прямоугольника расположена между предельными размерами dmax и dmin определяет диапазон рассеяния действительных размеров годных деталей. За нулевую линию принято номинальное значение d размера вала. Поле допуска определяется численным значением допуска Td и расположением относительно нулевой линии, т.е. двумя параметрами.
Для того, чтобы задать поле допуска размера, определяющего величины предельных размеров необходимо задать два численных параметра. Один численный параметр – допуск Td задается по определенному квалитету и обозначается цифрой – 01; 0; 1; 2…….18. Для задания второго параметра вводится понятие основного отклонения.
При расположении поля допуска в области положительных значение отклонений, основным отклонением является нижнее отклонение ei. Если поле допуска находится ниже нулевой линии – то основное отклонение es.
Рис 4.2. Основные отклонения полей допусков
В обоснованных случаях допускается обозначать поле допуска с основным отклонением “Н” символом “+IТ”, с основным отклонением “h” — символом “—IT”, с отклонениями “js” или “JS” — символом “±IТ/2”.
Например: +IТ14, —IТ14, ±IТ14/2.
Для определения численных значений полей допусков изделий стандартами системы ИСО (в России системой ЕСДП – единая система допусков и посадок) установлено 20 квалитетов.
Квалитеты обозначаются цифрами: 01,0,1,2,3,……….18, в порядке понижения точности и увеличения допусков. Обозначение IT8 означает, что допуск на размер установлен по 8-му квалитету точности.
Квалитет (степень точности) — совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.
Единица допуска i, I — множитель в формулах допусков, являющийся функцией номинального размера и служащий для определения числового значения допуска.
Примечание. i — единица допуска для номинальных размеров до 500 мм, I — единица допуска для номинальных размеров св. 500 мм.
Примерные области применения квалитетов точности в машиностроении таковы:
- IT01 поIT3 для высокоточных средств измерений, калибров, шаблонов, для деталей машиностроения такая точность, как правило, не назначается;
- IT 4 по IT5 для прецизионных деталей машиностроения.
- IT 6 по IT7 точные детали машиностроения, применяются весьма широко;
- IT 8 по IT9 средняя точность деталей машиностроения;
- IT 10 по IT12 пониженная точность деталей. Все вышеперечисленные квалитеты образуют посадки соединений;
Квалитеты грубее 12-го назначают для нормирования точности свободных, несопрягаемых поверхностей деталей, точности размеров заготовок.
Допуски по квалитетам составлены с учетом влияния технологических, конструктивных и метрологических факторов в зависимости от номинального размера. Допуски и отклонения установлены к размерам деталей при нормальной температуре, принятой во всех странах равной +20оС.
Вал — термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю.
Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.
Предел максимума материала — термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наибольший объем материала, т.е. наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия.
Предел минимума материала — термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наименьший объем материала, т.е. наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия.
В системе ИСО для основных отклонений используются одна или две буквы латинского алфавита. Для образования полей валов основные отклонения обозначаются 27 строчными (малыми) буквами; для образования полей допусков отверстий – 27 прописными (большими) буквами.
Схема расположения основных отклонений показана на рис 4.3.
Условное обозначение поля допуска состоит из обозначения основного
отклонения (буквы) и квалитета (цифры).
Примеры обозначения полей допусков валов: h6, r7, a11, отверстий - H7, R6, F9.
Численные значения основных отклонений валов и отверстий размеров до 500 мм. установлены стандартом СТ СЭВ 145-88. Как правило, величина основного отклонения поля допуска размера не зависит от сочетаемого с ним квалитета. Например, величина основного нижнего отклонения «A» для отверстия размером 10мм равна +0,270 мм одинакова для всех квалитетов. Величина верхнего отклонения находится по формуле:
ES=EI+IT,
где IT –допуск квалитета.
Если основное отклонение верхнее, например «Z» равное 0,042 мм, то нижнее отклонение EI = ES – IT. Аналогичные соотношения справедливы и для валов.
Для основных отклонений «K», «М», «N» отверстий и валов численное значение отклонения зависит от сочетаемого с ним квалитета и устанавливается по специальному правилу.
Сочетание 27 основных отклонений и 20 квалитетов позволяет образовать большое (около800) количество полей допусков, что не целесообразно по многим причинам. Поэтому исходя из практики проектирования изделий машиностроения стандартом СТ СЭВ 144-88 рекомендованы для применения примерно 80 полей допусков валов и отверстий. Из числа рекомендуемых отобраны предпочтительные (примерно 15) выделенные в таблицах жирным шрифтом.
Рис. 4.3. Основные отклонения для образования
полей допусков валов и отверстий