Посадки в системах отвору і валу.

Посадки, що утворюються з різних полів допусків валів і з полів допусків отвору Н2, Н3.Н13, називаються посадками в системі отвору. То., у системі отвору граничні розміри отвору залежать від номінального розміру і квалітету. Характер посадки змінюється тільки від граничних відхилень валів, які залежать і від номінального розміру, і від їх розташування щодо нульової лінії.

Посадки, що утворюються з різних полів допусків отворів і з полів допусків валу h2, h3.h13, називаються посадками в системі валу. У системі валу, навпаки, від посадки не залежать граничні відхилення валу, але залежать граничні відхилення отвору.

Застосування системи отвору переважає, за системи валу, якщо це конструктивно можливо, оскільки вимагає значно меншу кількість спеціального вимірювального і ріжучого інструменту.

Відмінність цих систем посадок в ефективності застосування їх на виробництві з погляду простоти і собівартості. Аналіз систем з цих позицій показав, що система отвору набагато простіше у виготовленні і набагато дешевше. Це витікає з наступного:

1. Виготовляти деталі із зовнішніми поверхнями набагато простіше ніж з внутрішніми.

2. Вали легко робити з будь-якими розмірами на універсальних верстатах, універсальним інструментом, міняючи лише наладку верстата на будь-який розмір.

3. Технологічні процеси виготовлення отворів важче і дорожче, особливо якщо потрібне їх точне виготовлення. Для цього потрібно мати спеціальний інструмент. Якщо отвір по діаметру менше 10 мм і має глибину більш цієї величини, то для точного виготовлення потрібно мати спеціальні зенкери і розгортки, які калібрують отвір під розмір інструментів.

4. Контроль розмірів зовнішнього діаметру набагато наочніше і простіше і можливий звичайним універсальним вимірювальним інструментом. Тоді як для контролю отворів потрібен особливий спеціальний нутромір або маса простих калібрів – пробок.

Все це привело до того, що в переважному числі випадків (до 95%) в техніці застосовується система отвору: головний отвір, а посадки з різними по величині і має в своєму розпорядженні допуски забезпечуються за рахунок валів.

Система валу застосовується рідко і лише в тих випадках, коли немає можливості застосовувати систему отвору.

В такому випадку є операція монтажу шарикопідшипників в кубло по зовнішньому діаметру. Шарикопідшипники випускаються масовими тиражами на спеціальних заводах, а на машинобудівних і приладобудівних підприємствах їх встановлюють або із зазором або з натягом залежно від вимог конструкції машини або приладу.

Іноді за системою валу робляться і отвори стопорних кілець, що одягаються на вали з пресуванням, нерухомою посадкою.

Прийнята уніфікація, що звичайно застосовується система отвору при виборі допусків для сполучення деталей, трохи спростила процеси виготовлення і контролю валів і отворів, дозволила застосовувати простий мерительный інструмент у вигляді граничних калібрів.

Вибір допусків і посадок в приладобудуванні

У приладобудуванні, як і в інших галузях техніки, для забезпечення геометричної точності виготовлення деталей і виробів в цілому застосовується загальноприйнята стандартна система ЕСДП.

Для того, щоб задати необхідну точність отримання будь-якого розміру деталі або вузла, або міжосьових відстаней, необхідно на кожен розмір вибрати визначений по величині допуск і його потрібну посадку щодо лінії номінального розміру 0-0. Наприклад задаємо точність валу ш мм. Тоді точність розміру задається величиною допуску 0,04 мм як поле допуску ІТ, тобто те поле, в якому допускається варіація розміру валу при його виготовленні. Воно визначається завжди, як різниця меж допуску або . Посадка допуску, а отже надалі посадка сполучення, визначається найближчому відхиленням до лінії 0-0. У нашому прикладі мм.

У системі ЕСДП ці два показники представляють два незалежні один від одного ряди зведених в різні незалежні таблиці (рис.).

Таблиця 1 – таблиця полів допусків (без знаків), що визначає точність розміру квалітетом.

Таблиця 2 – таблиці основних відхилень, що визначають характер посадки (або свободу сполучення) допуску отвору або допуску валу, у вигляді координат із знаком. Вона може бути позитивною, негативною або рівною нулю.

Рис. Схема вибору точності і посадки

Єдина система допусків і посадок ЕСДП

ЕСДП – сучасна система допусків і посадок, розроблена на основі міжнародної системи допусків і стандартів ISO.

Основні принципи побудови ЕСДП

1. Система передбачає, що кожен допуск на розмір визначається двома незалежними характеристиками – полем допуску (величиною допуску) в мкм, але без знаку, і своїм основним відхиленням вказуючому розташування допуску (його посадку) щодо нульової базової лінії – лінії номінального розміру (див. рис.), де це відхилення є координатою, тобто має свій знак.

2. У цій системі є два незалежні ряди. Перший – ряд значень полів допусків і другий - ряд основних відхилень – посадок допусків. На рис. вони позначають таблицю основних відхилень валів 2а і таблицю основних відхилень отворів 2б, як випливає з малюнка – основні відхилення є позитивними і негативними ординатами.

3. Вибирається спочатку поле допуску в мкм, яке визначає точність виконання розміру, а вона залежить від квалітету вибраного конструктором і величини самого розміру. Квалітет точність – це ступінь градації точності розмірів і в ЕСДП їх задано 20. Від найточнішого 01;0;1;2;3.17;18 – не самого точного.

4. Другим вибирається конструктором основне відхилення – найкоротша відстань від до нульової лінії, залежно від характеру роботи деталі у вузлі і визначає це відхилення характер сполучення деталей – вільне (рухоме), нерухоме або перехідне. Система має 27 основних відхилень (див. схему відхилень). Їх позначення на кресленнях проводиться однією або двома буквами латинського алфавіту. Заголовними друкарськими буквами позначається відхилення отворів від A, B, C, .до ZA, ZB, ZC. Малими рядковими буквами позначають відхилення валів абсолютно симетрично від а, b, з . до za, zb, zc. Два ряди відхилень рівні по величині і розташуванню, але протилежні по знаку.

5. Всі розміри розбиті на 4 діапазони: 1-й до 1 мм, 2-ої від 1 до 500 мм, 3-ий від 500 до 3150 мм, 4-й від 3150 до 10000 мм. У приладобудуванні в основному застосовується діапазон від 1 до 500 мм. Він розбитий на 13 інтервалів

1-3 мм 3-6 мм 6-10 мм 10-18 мм

18-30 мм 30-50 мм 50-80 мм 80-120 мм

120-180мм 180-250 мм 250-315 мм 315-400 мм 400-500 мм

6. Градація точності гладких циліндрових з'єднань вводиться для нормування різних рівнів точності розмірів, визначуваних величиною допуску по формулі

,

де i – еталон порівняння точності (одиниця допуску), залежний від номінала D; а – коефіцієнт, рівний числу одиниць допуску і незалежний від номінала; через нього проводиться градація допусків; – допуск п – го квалитета.

У системі ISO прийняті наступні одиниці допусків для розмірів до 500 мм:

;

для розмірів понад 500 до 3150 мм

,

де D – середнє геометричне крайніх розмірів кожного інтервалу, мм; i і I – в мкм.

Для розмірів до 500 мм в системі ISO по величині допуску встановлено 19 квалітетів: 01; 0; 1; 2; .; 17;. для розмірів 500–3150 мм встановлено 18 квалітетів (у порядку пониження точності).

Квалітет – сукупність допусків, відповідних однаковому ступеню точності для всіх номінальних розмірів. Допуски системи ISO позначаються: IT01; IT0.IT17.

Області застосування квалітетів

По економічній доцільності квалітети розбиті на групи у міру застосування.

1. Квалітети найвищій точності (01, 0, 1) застосовуються для виготовлення еталонів зразкових заходів і калібрів для порівняння з іншими, як зразки одиниць вимірювання.

2. Особливо точні квалітети (2, 3, 4) застосовуються для виготовлення всіх робочих граничних заходів і калібрів, вживаних при виробництві деталей і машин.

3. Точні квалітети. Вони розбиті на два ступені:

- 5, 6 – квалітети підвищеної точності застосовуються для утворення дуже точних сполучень деталей в приладах. При цьому 5 застосовується дуже рідко.

- 7, 8 знаходять дуже широке застосування.

7 точний квалітет для всіх посадок сполучення – рухомих, перехідних і нерухомих в приладобудуванні.

8 точний квалітет з малим зазором в приладобудуванні для зубчатих і гвинтових сполучень в приладобудуванні, машинобудування – по всіх посадках.

4. Квалітети не високої точності. 9, 10, 11, 12 широко застосовуються в приладобудуванні і машинобудуванні для виготовлення розмірів на поверхнях деталей, що не сполучаються (вільних), на габаритні розміри.

9 і 11 застосовуються дуже рідко і на них немає стандартних вимірювальних калібрів.

12 – вільний квалітет на всі поверхні що не сполучаються при складанні.