УМК ВиН correp / КЛ / Лекция 4. Единая система допусков и посадок

Четвертая лекция

3. ЕДИНАЯ СИСТЕМА ДОПУСКОВ И ПОСАДОК

План

Краткая историческая справка.

Параметры, характеризующие ЕСДП.

Единица допуска. Связь чисел единиц допуска с номерами квалитетов.

Основные отклонения.

Первая отечественная система допусков и посадок (СДП) была введена в 1930 г. и называлась ОСТ (общесоюзные стандарты). В системе ОСТ открыто декларировалась система отверстия и система вала; поля допусков основных деталей в системе ОСТ были обозначены: отверстия – А, вала – В. Названия посадок отражали их характер: например, «скользящая», «глухая», «легкоходовая», «наряженная», «плотная»… Эти названия имеют устойчивое смысловое значение и сохранились при переходе к новой системе [1]. В ОСТ было установлено 10 классов точности [2].

В 1931 – 1935 гг. появились первые проекты международной СДП ИСА (сначала для размеров 1÷180 мм, а затем – до 500 мм). После второй мировой войны была создана новая международная организация по стандартизации ИСО (ISO). В 1962 г. были разработаны рекомендации ИСО по СДП.

С 1979 г. в нашей стране (тогда – СССР) был осуществлен переход на новую систему допусков и посадок, приближенную к международной системе ISO. Эта вновь введенная система именовалась «Единая система допусков и посадок СЭВ», что отражало реалии политического и экономического сообщества социалистических стран того времени. Данная система применяется в РФ и поныне, разумеется под названием просто ЕСДП.

Создать СДП – значит, установить определенные закономерности построения полей допусков и сочетаний этих полей.

Поле допуска в ЕСДП (ГОСТ 25347-82) задается двумя параметрами:

1. стандартным допуском по квалитету;

2) основным отклонением (тем из двух предельных отклонений, которое является ближайшим к линии номинального размера).

Сначала – о допуске по квалитету. Квалитет (класс, степень точности) – совокупность допусков, соответствующих одному уровню точности для всех номинальных размеров.

В ЕСДП предусмотрено 20 квалитетов точности:

01; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8… …12; 13… …17; 18.

С увеличением № квалитета точность убывает.

Для образования посадок используют квалитеты 5 ÷ 11. Самые точные квалитеты (01, 0, 1, 2, 3, 4) применяют при назначении допусков на размеры образцовых мер и калибров. Допуски размеров невысокой точности (в основном, несопрягаемых элементов) назначают по квалитетам 12 ÷ 18.

Стандартный допуск, назначенный по какому-либо квалитету (№_кв) обозначают IT (International Tolerance) с указанием данного №_кв; например, допуск по девятому квалитету обозначают IT9.

Одинаковый квалитет означает одинаковую точность для разных (может быть, очень разных по величине) размеров.

Например, IT8 = 22 мкм для размера D = 10 мм и IT8 = 97 мкм для D = 500 мм.

Примечание. Допуски и предельные отклонения, устанавливаемые стандартом ЕСДП, относятся к размерам деталей при температуре +20°С.

Ниже – в таблице 1 - приводятся численные значения допусков размеров свыше 1мм до 500 мм.

Табл.3.1. Значения допусков для размеров до 500мм

Интервалы размеров, мм				Квалитеты
				3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
				Допуски, мкм
Свыше 1 до 3				2,0	3	4	6	10	14	25	40	60	100	140
Свыше	3	до	6	2,5	4	5	8	12	18	30	48	75	120	180
»	6	»	10	2,5	4	6	9	15	22	36	58	90	150	220
»	10	»	18	3	5	8	11	18	27	43	70	110	180	270
»	18	»	30	4	6	9	13	21	33	52	84	130	210	330
»	30	»	50	4	7	11	16	25	39	62	100	160	250	390
»	50	»	80	5	8	13	19	30	46	74	120	190	300	460
»	80	»	120	6	10	15	22	35	54	87	140	220	350	540
»	120	»	180	8	12	18	25	40	63	100	160	250	400	630
»	180	»	250	10	14	20	29	46	72	115	185	290	460	720

Весь интервал размеров разбивается на полусегменты (D_{и мин}; D_{и макс}]:

D_{и мин}<D≤ D_{и макс} .

В интервале размеров до 500 мм стандартный допуск вычисляется по формуле

IT = n · i , (3.1)

где n – число единиц допуска, i – единица допуска.

Единица допуска i введена для сопоставления точности размеров, возрастающей функцией которых она является. Вид зависимости i(D) установлен в результате специальных исследований сложности достижения заданной точности в зависимости от размера при различных видах обработки. Согласно стандартам ИСО единица допуска для размеров дл 500 мм вычисляется по формуле:

, мкм; (3.2)

здесь D_и (в мм) – интервальный размер, который находится как среднее геометрическое границ полусегмента (D_{и мин}; D_{и макс}].

Тот факт, что , учитывает большую «цену» мм в начале шкалы линейных размеров.

Для размеров больше 500 мм единица допуска – в мкм - вычисляется по несколько иной формуле:

I = 0,004·D_и + 2,1 . (3.3)

Размеры одинаковы по точности, если в их допусках содержится одно и то же число n единиц допуска. Число единиц допуска n жестко привязано к номеру квалитета №_кв , причем соответствие n и №_кв устанавливается на основе ряда предпочтительных чисел (таблица 2):

Табл. 3.2

Nкв	5	6	7	8	9	10	…	16	17	18
n	7	10	16	25	40	64	…	1000	1600	2500

В ЕСДП установлено 27 типов (рядов) основных отклонений [1, 2], обозначаемых латинскими буквами – прописными для полей допусков отверстий, строчными – для валов. На рис… показаны основные отклонения валов, которые в ЕСДП приняты в качестве исходных. Наличие сдвоенных букв объясняется доработкой стандартов в связи с потребностями некоторых производств.

Рис. 3.1. Основные отклонения валов

Основные отклонения отверстий с размерами до 500 мм определяются на основании общего и специального правил.

Общее правило (симметрии):

для отверстий от A до H EI = - es ;

для отверстий от K до ZC ES = - ei .

Исключения из общего правила:

1. для отверстий N квалитетов от 9 до 18 размеров свыше 3 мм основное отклонение ES = 0;

2. для отверстий J, K, M и N квалитетов от 3 до 8 включительно и отверстий P ÷ ZC квалитетов от 3 до 7 включительно действует специальное правило, согласно которому

ES = - ei + ∆,

где ∆ = I T_n – I T_n-1.

Специальное правило позволяет получить одинаковые предельные натяги для «одноименных» посадок в системе отверстия и в системе вала, когда отверстие данного квалитета n соединяется с валом ближайшего более точного квалитета n – 1 (например, H7/p6 и P7/h6).

Обозначение поля допуска в ЕСДП составляется из указываемого вначале буквенного обозначения ряда основного отклонения и указываемого далее числа, соответствующего номеру квалитета точности.

Следует отметить особое место основных отклонений H, h, соответствующих полям допусков основных деталей.

Основные отклонения бывают как верхними, так и нижними. Верхними являются основные отклонения для валов от a до h и для отверстий – от K до ZC. Соответственно основные отклонения валов от k до zc и отверстий от A до H – нижние отклонения. Есть также один тип поля допуска (JS; js), для которого предельные отклонения симметричны относительно нулевой линии.

Основные – исходные - отклонения валов определяются по специальным формулам вида

, (3.4)

где коэффициенты α, β, γ, μ – эмпирические.

Литература

1. Анухин В.И. Допуски и посадки: Учебное пособие. – СПб.: Питер, 2008. – 207 с.

2. Белкин В.М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости). – М.: Машиностроение, 1992.- 528 с.