Chernova_T.A._i_dr._Dopuski_i_otkloneniya_gladkih_cilindricheskih_soedineniy

Рис. 4. Примеры посадок на сборочном чертеже:

а) – общий вид поршня в сборе; б) – схема расположения полей допусков для посадки с зазором; в) – сборочный чертеж поршня; г) – схема расположения полей допусков для переходной посадки; д) – схема расположения полей допусков для посадки с натягом.

Вследствие неизбежного колебания размеров вала и отверстия от наибольшего до наименьшего колеблются зазоры и натяги при сборке деталей. Поэтому наибольшие и наименьшие зазоры и натяги рассчитывают так:

наибольший зазор Smax – разность между наибольшим предельным размером отверстия Dmax и наименьшим предельным размером вала dmin или алгебраическая разность между верхним отклонением отверстия ES и нижним отклоне-

нием вала ei: Smax = Dmax – dmin = ES – ei;

11

ним отклонением вала es и нижним отклонением отверстия

ним отклонением вала ei и верхним отклонением отверстия

ES:

Допуск натяга (TN) (допуск посадки с натягом) – разность между наибольшим и наименьшим допустимыми натягами или сумма допусков вала Td и отверстия TD: TN =

.

Средний зазор ср – среднее арифметическое между наибольшим и наименьшим зазорами: ср = 0,5( .

Средний натяг ( ср – среднее арифметическое между наи-

12

Итак, допуск посадок равен сумме допусков сопрягаемых деталей.

Пример расчета

Задача №1

Дано: поршневой палец соединён с поршнем и шатуном (рис. 4) тремя видами посадок: с зазором (соединение I

Определить предельные размеры, допуски на изготовлении деталей, предельные зазоры и натяги и допуски посадок.

Решение

Отклонения отверстия: ES = +0,064 мм;

EI = + 0,025 мм.

Отклонения вала: es = 0; ei = – 0,016 мм.

13

0,025 = 0,055 мм или TS = TD + Td = 0,039 + 0,016 = 0,055

мм.

Строим схему расположения полей допусков (рис. 4б).

Отклонения отверстия: ES = +0,030 мм; EI = 0.

Отклонения вала: es = +0,083 мм; ei = +0,053 мм.

Допуск отверстия и вала будет таким: TD = ES – EI = +0,030

– 0 = 0,030 мм; Td = es – ei = +0,083 – (+0,053) = 0,030 мм.

0,023 = 0,06 мм или TN = TD + Td = 0,03 + 0,03 = 0,06 мм.

14

Строим схему расположения полей допусков (рис. 4 д).

Верхнее и нижнее отклонения отверстия: ES = – 0,012 мм;

EI = – 0,028 мм.

Верхнее и нижнее отклонения вала: es = 0; ei = – 0,016 мм.

Допуски отверстия и вала: TD = ES – EI = –0,012 – (– 0,028)

= 0,016 мм; Td = es – ei = 0 – (– 0,016) = 0,016 мм.

Строим схему расположения полей допусков (рис. 4г) и

Так как минимальный зазор получился отрицательным, то это соответствует наибольшему натягу. Следовательно, переходная посадка позволяет получить как зазор, так и натяг. Допуск пере-

ходной посадки равен TS (TN) = TD + Td = 0,016 + 0,016 = 0,032

мм.

§4. Единая система допусков и посадок

С1980 года наша страна перешла на Единую систему допусков и посадок, основанную на рекомендациях Международной организации по стандартизации (ИСО).

Системой допусков и посадок называется их совокупность в виде стандартов. Любая система допусков и посадок построена по единым отличительным признакам. Вот некоторые из них.

15

Интервалы номинальных размеров; для сокращения объема таблиц весь диапазон размеров разбит на несколько интервалов, в каждом из которых принято постоянное значение допуска, внесенное по среднему геометрическому граничных размеров интервала.

Поля допусков; для получения посадок в системе допусков определены наборы полей отверстий и валов, установлена величина допуска и расположение его относительно нулевой линии. Сочетанием полей допусков вала и отверстия устанавливают посадки.

В каждом изделии детали разного назначения изготавливают с различной точностью, в зависимости от требований, предъявляемых к ним. Для нормирования требуемой точности установлены квалитеты. Квалитет (степень точности) ступень градации значений допусков системысовокупность допусков одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Каждый квалитет содержит ряд допусков, которые в системе допусков и посадок рассматриваются как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров. Всего установлено 20 квалитетов, обозначаемых порядковыми номерами: 01; 0; 1; 2; 3;

4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18. Наивысшей точности соответствует квалитет 01, а наинизшей 18-й. Допуск квалитета условно обозначается латинскими прописными буквами IT и номером квалитета, например, IT8 – допуск 8-го квалитета.

Допуски в квалитетах 5-18 считают по формуле IT [q] = a*i, где q – номер квалитета; a – коэффициент, установленный для данного квалитета и не зависящий от номинального размера (его

16

называют числом единиц допуска); i – единица допуска, множитель, зависящий от номинального размера и подсчитываемый для

граничные значения интервала номинальных размеров.

Система отверстия и система вала; различают посадки в системе отверстия и в системе вала. Посадки в системе отверстия – в которых зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием (рис. 5 а). В системе отверстия поле допуска основного отверстия неизменно относительно нулевой линии расположено так, что его нижнее отклонение EI равно нулю, а верхнее ES – до-

пуску основного отверстия со знаком «+».

Поля допусков валов для посадок с зазором находятся ниже нулевой линии, т.е. под полем допуска отверстия, а для посадок с натягом – выше него. Поле допусков валов для переходных посадок перекрывают поле допуска основного отверстия.

По адка в и теме вала – здесь зазоры и натяги получаются соединением различных по размеру отверстий с основным валом. Основной вал (рис. 5 б) – имеет верхнее отклонение es, равное нулю, а нижнее отклонение ei – допуск основного вала со знаком «–». Поля допусков отверстий для посадок с зазором в системе вала располагаются выше нулевой линии, а для посадок с натягом – ниже поля допуска основного вала, т.е. ниже нулевой линии. Поля допусков отверстий для переходных посадок перекрывают поле допусков основного вала.

17

Рис. 5. Посадки в системе отверстия и системе вала:

а) – посадки в системе отверстия и схемы расположения полей допусков в системе отверстия (1 – с зазором; 2 – переходная; 3 – с натягом); б) – посадки в системе вала и схемы расположения полей допусков в системе вала (4 – с зазором; 5 – переходная; 6 – с натягом)

18

Система отверстия применяется чаще, по сравнению с системой вала, вследствие более простой технологии обработки деталей и меньшего количества типоразмеров необходимого инструмента. Различные по исполнительным размерам валы в системе отверстия обрабатываются одним и тем же резцом или шлифовальным кругом, тогда как для получения разнообразных посадок в системе вала при определенном диаметре сопряжения требуется большее число дорогостоящих зенкеров, разверток или протяжек.

В ряде случаев более дешевым может оказаться соединение в системе вала, например, для деталей типа тяг, осей и валиков, точность которых обеспечивается сортаментом холоднотянутой стали. Повышенная стоимость обработки посадочных отверстий может быть компенсирована, так как нет необходимости в обработке наружных поверхностей длинных нежестких деталей. Выбор системы вала иногда диктуется требованиями технологичности конструкции (удобством качественной обработки детали и сборки). Классическим примером является сопряжение поршень – поршневой палец – шатун. Для нормальной работы соединение пальца с поршнем должно быть неподвижным (натяг), а с пальца с шатуном – подвижным (зазор). Применение системы отверстия привело бы к неудобствам при обработке ступенчатого пальца и, главное, к порче отверстия шатуна при сборке (рис. 6 а). При использовании системы вала эти недостатки отсутствуют (рис. 6 б).

19

Рис. 6. Пример использования посадок в системе вала, когда на вал одного диаметра устанавливается несколько типов посадок

(1,3 – соединение палец-поршень; 2 – соединение палец-шатун):

а) – сопряжение пальца с поршнем и шатуном; б) – посадка в системе отверстия; в) – посадка в системе вала

§5. Основные отклонения

Оновное отклонение – одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии. Таким отклонением является ближайшее от нулевой линии. На рисунке 6 а, в показаны поля допусков вала 1 и отверстия 2, расположенные выше и ниже нулевой линии. Для полей допусков вала (отверстия), расположенных выше нулевой линии, основным отклонением является ниж-

20