Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Нормирование точности и технические измерения. Выбор посадок с натягом и переходных для гладких соединений. Учебно-методическое пособие
.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В.Б. АСАНОВ, Ю.С. СЕМЕНОВА
НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ
И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
ВЫБОР ПОСАДОК С НАТЯГОМ
И ПЕРЕХОДНЫХ
ДЛЯ ГЛАДКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Учебно-методическое пособие
НОВОСИБИРСК
2017
1
УДК 621.713(075.8)
А 90
Рецензенты:
канд. техн. наук, доцент В.П. Гилета,
канд. техн. наук, доцент Сибирского государственного
университета путей сообщения М.С. Галай
Работа подготовлена на кафедре технологии машиностроения
и утверждена Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебно-методического пособия к проведению практических
занятий для студентов механико-технологического факультета
направлений 15.03.05 – Конструкторско-технологическое
обеспечение машиностроительных производств и 23.03.03 –
Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Асанов В.Б.
А 90 Нормирование точности и технические измерения. Выбор
посадок с натягом и переходных для гладких соединений :
учебно-методическое пособие / В.Б. Асанов, Ю.С. Семенова. –
Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2017. – 44 с.
ISBN 978-5-7782-3309-6
В пособии приведены основные положения и задания по теме
«Выбор посадок для гладких соединений», а также примеры расчета и
назначения посадок. Используются новые межгосударственные стандарты серии «Геометрические характеристики изделий», модифицированные по отношению к международным стандартам ISO серии
GPS. Предназначено для студентов III курса МТФ направления
23.03.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов и 15.03.05 – Конструкторско-технологическое обеспечение
машиностроительных производств.
УДК 621.713(075.8)
ISBN 978-5-7782-3309-6 © Асанов В.Б., Семенова Ю.С., 2017
© Новосибирский государственный
технический университет, 2017
2
ВВЕДЕНИЕ
С 1 июля 2015 года вводятся в действие межгосударственные стандарты ГОСТ 25346–2013 и ГОСТ 25347–2013, устанавливающие систему допусков ИСО серии GPS на линейные размеры геометрических
элементов типа цилиндр и две параллельные противолежащие плоскости. Ранее был введен в действие ГОСТ 31254–2004, устанавливающий
общие термины и определения к геометрическим элементам.
В соответствии с этими нормативно-техническими документами в
пособии используются термины, определения и рекомендации. Они отличаются от предшествующих терминов и определений, приведенных в
ГОСТ 25346–89, ГОСТ 25437–82 и ГОСТ 24642–81, как по названиям,
так и по смысловой нагрузке. В отдельных случаях используются положения старых стандартов, которые не искажают смыслового содержания
(например, термины «гладкая деталь», «гладкий элемент детали»,
«гладкое соединение» и др.).
В настоящем пособии рассмотрены вопросы, связанные с расчетом и
выбором посадок переходных и с натягом для гладких соединений (выбор посадок с зазором приводится в другой работе этих авторов). Приведены основные теоретические положения и методики расчета и выбора посадок с примерами. Для усвоения и закрепления материала даются
отдельные задания по вариантам, а также контрольные вопросы. Пособие может быть использовано для самостоятельной работы и практических занятий. Для проведения практических занятий можно сформулировать следующие цели и задачи.
Цели и задачи: приобретение навыков по расчету и выбору посадок
с натягом и переходных, образуемых двумя размерными элементами
цилиндрической формы (валом и отверстием); ознакомление с новыми
стандартами серии «Геометрические характеристики изделий» и их особенностями в интерпретации терминов, определений и обозначений на
чертежах. Для достижения этих целей студенты для конкретных условий работы пары «вал – отверстие» подсчитывают значения натяга и
подбирают посадку с натягом, а для переходной посадки определяют
вероятность получения зазоров и натягов. Обозначение на чертежах посадок и размерной точности отверстий и валов осуществляют в соответствии с рекомендациями ГОСТ 25346–2013.
3
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Ниже даются новые термины и определения по ГОСТ 25346–2013
и ГОСТ 31254–2004.
Размерный элемент – геометрическая форма, определяемая линейным и угловым размерами. Размерными элементами могут быть
цилиндр, сфера, две противолежащие параллельные плоскости
В настоящей работе используются размерные элементы в виде цилиндрических поверхностей отверстия и вала, которые в соответствии
с ГОСТ 25346–89 отнесены к гладким элементам, а сопряжение их
обозначено как гладкое соединение.
Под размерной точностью для линейных размеров (здесь и далее
речь будет идти только о линейных размерах) понимается требование,
ограничивающее отклонения размеров.
Геометрическая точность – это требования, ограничивающие отклонения формы, ориентации, месторасположения и биения (раньше
эти термины назывались отклонениями формы и расположения).
Допуск T (toleranсе) – разность между верхним и нижним предель-
ными размерами
() ()TD d D d
max max min min
нижним предельными отклонениями
допуск
IT – любой из допусков, устанавливаемых ГОСТ 25346–2013.
или между верхним и
() ()TESes EIei. Стандартный
Допуски на линейные размеры задаются по квалитетам.
1
.
Квалитет (standard tolerance grade) – группа допусков на линейные
размеры, характеризующиеся общим обозначением. В системе ИСО
обозначение квалитета состоит из номера, следующего за аббревиатурой IT (например, IT01, IT7, IT14). Квалитет характеризует уровень точности. Для любых номинальных размеров уровень точности будет оди-
1
Этот термин применяется примерно в том же значении, что и
ранее использовавшиеся термины «гладкая деталь», «гладкий элемент»
по ГОСТ 24642–81).
4
наковым, если задан для них один номер квалитета, а значение допуска
у них будет различным в зависимости от размера. Здесь сказывается
масштабный фактор, определяемый единицей допуска. Всего по стандарту предусмотрено двадцать квалитетов с IT01 до IT18
2
.
Интервал допуска – совокупность значений размера между преде-
лами допуска, в том числе и эти пределы. Интервал допуска определяется значением допуска Т и его положением относительно номинального
размера. Положение допуска задается основным отклонением
3
.
Пределы допуска – установленные значения, определяющие верх-
нюю и нижнюю границы допустимых значений
4
.
Отклонение для линейных размеров – разность между предель-
ными или действительными размерами и номинальным размером. Для
заданий требований по точности к линейным размерам предусмотрены
два предельных отклонения: верхнее ES (es) и нижнее EI (ei). Одно из
этих отклонений, а именно ближайшее к номинальному размеру, принимается за основное (номинальный размер является началом отсчета
отклонений).
Основные отклонения обозначаются буквами латинского алфавита:
прописными для отверстий (A…ZC) и строчными для валов (a…zc). Основные отклонения могут быть положительными, отрицательными и
равными нулю. В приложении 2 представлены ряды основных отклонений для отверстий и валов.
Класс допуска – сочетание основного отклонения и квалитета.
Класс допуска обозначается для отверстий прописными буквами, указывающими основное отклонение, и цифрой номера квалитета (например,
H7, F8, P6, Н14 и т. д.). Для валов класс допуска обозначается строчными буквами (основное отклонение) и номером квалитета (например, h6,
f7, d9 и т. д.)
5
.
Посадка – соединение наружного размерного элемента (отверстия)
и внутреннего размерного элемента (вала), участвующих в сборке.
2
Для обозначения класса допуска символ IT отбрасывается и в обозначение входит только номер квалитета.
3
В применявшихся стандартах вместо термина «интервал допуска» использовался термин «поле допуска».
4
Этого термина не было.
5
Ранее не было этого термина.
5
Посадка с натягом – посадка, при которой в соединении отвер-
стия и вала всегда образуется натяг, т. е. верхний предельный размер
отверстия
d
min
D
меньше или равен нижнему предельному размеру вала
max
.
На рис. 1, а показано образование посадки с натягом до сборки, а
на схеме (рис. 1, б) представлены различные варианты расположения
интервалов допусков вала по отношению к интервалу допуска отверстия для образования посадки с натягом.
а б
Рис. 1. Графическое представление посадки с натягом в системе отверстия:
а – деталь с отверстием и вал до сборки; б – cхематическое представление располо-
жения интервалов допусков валов и отверстия; 1 – интервал допуска отверстия;
2, 3 – интервалы допусков валов; а – наибольший натяг; б – наименьший натяг;
с – номинальный размер соединения
Переходная посадка – посадка, при которой в соединении отвер-
стия и вала возможно получение как зазора, так и натяга. В переходной
посадке интервал допуска отверстия и интервал допуска вала перекрываются частично или полностью, поэтому наличие зазора или натяга в
соединении зависит от действительных размеров отверстия и вала. На
рис. 2, а показано образование переходной посадки до сборки, а на
схеме (рис. 2, б) представлены различные варианты расположения ин-
6
тервалов допусков валов по отношению к интервалу допуска отверстия
для образования переходной посадки.
а б
Рис. 2. Графическое представление переходной посадки в системе отверстия:
а – деталь с отверстием и валы до сборки; б – схематическое представление располо-
жения интервалов допусков отверстия и валов; 1 – интервал допуска отверстия;
2, 3, 4 – интервалы допусков валов (показано несколько возможных расположений);
а – наибольший зазор; б – наибольший натяг; с – номинальный размер соединения
Зазор S – разность между размерами отверстия и вала, когда диа-
метр вала меньше диаметра отверстия.
Зазор – положительное число.
Наименьший
зазор
S
– разность между нижним предельным
min
размером отверстия и верхним предельным размером вала
,Dd
min max
отверстия и верхним предельным отклонением вала
Наибольший зазор
или разность между нижним предельным отклонением
min
S
– разность между верхним предельным
max
размером отверстия и нижним предельным размером вала
,Dd
max min
стия и нижним предельным отклонением вала
Средний зазор
стия и средним отклонением вала
или между верхним предельным отклонением отвер-
.SESei
max
– разность между средним отклонением отвер-
S
ср
Средний зазор мож-
ср ср ср
7
.SEе
S
min
.SEIes
S
max
но определить как полусумму максимального и минимального зазоров,
N
Е
т. е.
S
max miсрn
.
SS
2
Натяг N – разность размеров отверстия и вала до сборки, когда
диаметр вала больше диаметра отверстия. Натяг – отрицательное
число. Это принято с целью использования одних и тех же формул
для расчетов элементов посадок.
Наименьший натяг
размером отверстия и нижним предельным размером вала
,Dd
max min
или разность между верхним предельным отклонениям
отверстия и нижним предельным отклонением вала
Наибольший натяг
N
– разность между верхним предельным
min
min
N
– разность между нижним предельным
max
N
min
.NESei
размером отверстия и верхним предельным размером вала
,NDd
max min max
отверстия и верхним предельным отклонением вала
Средний натяг
верстия и средним отклонением вала
или между нижним предельным отклонением
–.NEIes
max
– разность между средним отклонением от-
ср
Средний натяг
.N
ср ср ср
е
можно определить как полусумму максимального и минимального
NN
натягов, т. е. как
N
ср
Диапазон посадки
стия и вала, образующих посадку, т. е.
max min
.
2
– арифметическая сумма допусков отвер-
Т
()SN
TTT
()SN D d
.
Диапазон посадки с зазором может быть определен как разность
между наибольшим и наименьшим зазорами, т. е.
TS S
S
–
max min
Диапазон посадки с натягом – это разность между наибольшим и
наименьшим допустимыми натягами
TN N
N
–
max min
. Диапазон
переходной посадки может быть также определен как сумма
наибольшего зазора и наибольшего натяга, т. е.
TSN
ma(x)xmaSN
Диапазон посадки характеризует точность посадки и зависит от допустимой точности отверстия и вала, поэтому, являясь замыкающим
.
.
8
звеном в размерной цепи, определяется как арифметическая сумма
допусков составляющих звеньев отверстия и вала, что соответствует
определению.
Примеры расчета элементов посадок
К элементам посадок относятся минимальные и максимальные зазоры и натяги, диапазон посадки. Сравнивая определения зазора и
натяга, можно сказать, что вычисление
наибольшего натяга
N
независимо от того, какая по характеру
max
наименьшего зазора
посадка (с зазором, с натягом или переходная), выполняют по одним и
тем же формулам:
S
min
и
min min max min
max min max max
т. е. это разность
го
предельного размера вала, или нижнего предельного отклонения
нижнего предельного размера отверстия и верхне-
,или ;SDd SEIes
,–или –,NDd NEIes
отверстия и верхнего предельного отклонения вала.
Наибольший зазор
S
и наименьший натяг
max
N
вычисляют-
min
ся также по одним и тем же формулам, приведенным ниже:
т. е. это разность
max max min max
min max min max
,или – ;SDd SESei
,–или –,NDd N ESei
верхнего предельного размера отверстия и нижнего
предельного размера вала, или верхнего предельного отклонения отверстия и нижнего верхнего предельного отклонения вала.
Результат вычислений может иметь положительное или отрицательное
тельны
значение. Из определений следует, что зазоры положи-
, а натяги отрицательны. После интерпретации результатов
вычислений берут абсолютные значения и рассматривают их совместно в качестве характеристики зазоров и натягов.
Пример 1. Расчет посадки 50 Н7/r6
1.
Определяем предельные размеры отверстия и вала. Для этого из
таблиц ГОСТ 25347–2013 находим предельные отклонения отверстия
и вала: для отверстия 50 Н7 верхнее предельное отклонение
9
ЕS = 0,025 мм, нижнее предельное отклонение EI = 0, следовательно,
D
верхний предельный размер
D
предельный размер
50,000 мм. Для вала
будет равен номинальному размеру, т. е.
min
50r6
будет равен 50,025 мм, а нижний
max
– верхнее предельное отклонение
es = + 0,050 мм, нижнее предельное отклонение ei = + 0,034 мм, следо-
d
вательно, верхний предельный размер
d
нижний предельный размер
будет равен 50,034 мм. На рис. 3 по-
min
будет равен 50,050 мм, а
max
казана схема расположения классов допусков отверстия Н7 и вала r6,
которая наглядно иллюстрирует, какие предельные размеры у отверстия и вала и, следовательно, какие предельные зазоры или натяги
могут быть для этой посадки.
Рис. 3. Схема расположения интервалов допусков отверстия и вала
для посадки с натягом в системе отверстия
2. Рассчитываем предельные натяги. Разность между нижним пре-
D
дельным размером отверстия
d
вала
составит 50,000 – 50,050 = –0,050 мм, а разность между
max
верхним предельным размером отверстия
размером вала
d
будет равна 50,025 – 50,034 = –0,009 мм. Оба ре-
min
и верхним предельным размером
min
D
и нижним предельным
max
зультата вычислений имеют отрицательные значения. Это означает,
N
что посадка имеет наибольший натяг
N
натяг
= 0,009 мм и является посадкой с натягом.
min
10
= 0,050 мм, наименьший
max
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]