Chernova_T.A._i_dr._Dopuski_i_otkloneniya_gladkih_cilindricheskih_soedineniy

УДК 621.713.1:62–252.1(075)

Ч49

Рецензент:

М.З. Хостикоев – д.т.н., профессор кафедры стандартизации, сертификации и управления

качеством производства нефтегазового оборудования РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

Чернова Т.А., Агеева В.Н., Ясашин В.А.

Ч49 Допуски и отклонения гладких цилиндрических соединений: Учебно-методическое пособие. – М.: Издательский центр РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2018. – 28 с.

В первую очередь, на практических занятиях решаются задачи по определению предельных размеров, допусков, отклонений, зазоров и натягов, изучаются правила построения схем расположения полей допусков. Кроме того, студентов обучают работе с нормативными документами.

Пособие предназначено для бакалавров направлений подготовки 15.03.01 – «Машиностроение», 15.03.02 – «Технологические машины и оборудование» и 20.03.01 – «Техносферная безопасность».

Чернова Т.А., Агеева В.Н., Ясашин В.А., 2018

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2018

Содержание

3

§ 1. Линейные размеры и отклонения

На чертежах детали обычно проставляют размеры, называемые номинальными, их предельные отклонения или условные обозначения допусков. Номинальный размер – относительно которого определяют предельные размеры и отсчитывают отклонения. Номинальные размеры являются основными размерами деталей или их соединений. Их назначают после расчетов деталей на прочность, жесткость, износостойкость и других критериев работоспособности или из конструктивных, технологических и эксплуатационных данных. Сопрягаемые поверхности имеют общий номинальный размер. Номинальный размер отверстия обозначают латинской прописной буквой D, а номинальный размер вала – латинской строчной d. Термин «отверстие» применяют для обозначения внутренних (охватывающих) цилиндрических и плоских поверхностей. Термин «вал» означает наружные (охватываемые) цилиндрические и плоские параллельные поверхности. Если вал и отверстие образуют одно соединение, номинальным его размером считают общий для вала и отверстия, обозначаемый буквой D, а выбирают из номинальных линейных размеров по стандарту ИСО (ГОСТ 6639-69). В результате за счет уменьшения номенклатуры режущего инструмента и изделий продукция становится дешевле.

Обработать деталь точно по номинальному размеру практически невозможно из-за многочисленных погрешностей (ошибок), влияющих на обработку. Размеры обработанной детали отличаются от заданного номинального. Поэтому их ограничивают двумя предельными размерами, один из которых (бóльший) называется наибольшим предельным, а другой, меньший – наименьшим

4

предельным. Наибольший предельный размер отверстия обозначают Dmax, вала dmax, а наименьший отверстия – Dmin и вала dmin .

Действительный размер отверстия или вала определяют измерением с допустимой погрешностью. Деталь считается годной, если её действительный размер больше наименьшего предельного, но при этом не превышает наибольший. На чертежах вместо предельных размеров рядом с номинальным размером указывают два предельных отклонения, например, Ø25 +0,025+0,012 мм.

Отклонением называется алгебраическая разность между действительным, предельным и т. д. размером и соответствующим номинальным. Таким образом, номинальный размер служит также началом отсчета отклонений и определяет положение нулевой линии.

Предельное отклонение – алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Одно из предельных отклонений называется верхним, а другое – нижним.

ES – верхнее отклонение отверстия, равно алгебраической разности между наибольшим предельным (Dmax) и номинальным размерами отверстия:

ES = Dmax – D

EI – нижнее отклонение отверстия, равно алгебраической разности между наименьшим предельным (Dmin) и номинальным размером отверстия:

EI = Dmin – D

es – верхнее отклонение вала, равно алгебраической разности между наибольшим предельным (dmax) и номинальным размерами вала:

es = dmax – d

5

ei – нижнее отклонение вала, равно алгебраической разности между наименьшим предельным (dmin) и номинальным размерами вала:

ei = dmin – d.

Верхнее и нижнее отклонения могут быть положительными, т.е. со знаком « + » (расположены выше номинального размера или нулевой линии), отрицательными, т.е. со знаком « – » (расположены под нулевой линией), и равными нулю (совпадают с номинальным размером или нулевой линией).

§ 2. Допуск размеров

Допуск – характеризует точность изготовления детали. Чем меньше допуск, тем труднее обрабатывать деталь, т.к. повышаются требования к точности станка, инструмента, приспособлений, квалификации рабочего. Неоправданно большие допуски снижают надежность и качество работы изделия.

Зону (поле), ограниченную верхним и нижним отклонениями, называют полем допуска (ТD – для отверстия и Td – для вала). При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии.

На рисунках 1 и 2 изображены поля допусков вала и отверстия. Для тел вращения (рис. 1а, б) допуск относительно оси распределяется на две половины Td/2, расположенные симметрично. Для упрощения и наглядности схем расположения полей допусков принято изображать их односторонне, как это показано на

6

рис. 1в, г для вала, а на рис. 2а, б – для отверстия. Поле допуска может быть расположено выше, ниже, симметрично, односторонне и асимметрично относительно нулевой линии.

Рис. 1. Распределение допуска вала:

а, б) – симметричное; в, г) – одностороннее; д) – варианты расположения поля допуска вала относительно нулевой линии; е) – принятая схема расположения поля допуска

7

Рис. 2. Распределение допуска отверстия:

а) – одностороннее; б) – принятая схема расположения поля допуска; в) – существующие варианты расположения поля допуска отверстия относительно нулевой линии

При решении задач используют графические схемы расположения полей допусков деталей (рис. 1 е).

8

§ 3. Посадки и их допуски

Характер соединения деталей, определяемый величиной в нем зазоров или натягов, называется посадкой. В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия или вала различают посадки трех типов:

с зазором;

с натягом;

переходные.

Зазор S – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше чем вала.

Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше чем отверстия.

Посадкой с зазором называется такая, при которой обеспечивается зазор в соединении (рис. 3а), а поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (рис. 3б). Соединение I поршневого пальца с верхней головкой шатуна осуществляется с зазором (рис. 4б, в).

На чертежах соединения вала с отверстием обозначают рядом с номинальным размером дробью, в числителе которой указывают поле допуска или предельные отклонения отверстия, а в знаменателе – те же сведения для вала.

Посадка с натягом – обеспечивает натяг в соединении (рис.3в). При этом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (рис. 3г), а втулка соединена с верхней головкой шатуна (соединение II, рис. 4в, д).

Переходная посадка – позволяет получить как зазор, так и натяг (рис. 3д). В этом случае поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью (соединение III, изображенное на рис. 4 в, г).

9

Рис. 3. Соединение отверстия (1) и вала (2):

а) – с зазором; б) – схема расположения полей допусков для посадки с зазором; в) – с натягом; г) – схема расположения полей допусков для посадки с натягом; д) – схема расположения полей допусков для переходной посадки

10