Метрология - Практическая №1

Практическая работа №1

Изучение условных обозначений полей допусков.

В настоящее время завершена работа по созданию на основании системы ИСО Единой системы допусков и посадок (ЕСДП).

Система ИСО (International Organisation for Standartisation) распро­страняется на допуски и посадки размеров гладких элементов дета­лей. Она создана для унификации национальных систем допусков и посадок. Система ИСО принята в большинстве стран Европы, а также в США, Японии и других странах.

В системе ИСО, так же как и в ОСТ, применяются посадки систем основного отверстия и основного вала. Система ИСО является односторонней предельной. Нормальная температура измерения установлена равной 20° С. Градации интервалов для размеров от 1 мм и выше в системе ОСТ и ИСО одинаковы, за исключением диапазона размеров от 180 до 500 мм, в котором по ОСТ установлено три интервала, а по ИСО четыре. Такое различие не вызывает расхождения в величинах допусков некоторых размеров более чем на 10 %. Диа­пазон размеров до 1 мм в системе ИСО в отличие от ГОСТ не разбит на интервалы, и для него даны одни и те же допуски.

Вместо классов точности в системе ИСО установлено 20 квалитетов точности: 01, 0, 1, 2, 18. Допуски обозначают IT с порядко­вым номером квалитета, например IT7.

Рис. 1. Схема расположения полей допусков в системе ИСО

Положение поля допуска относительно нулевой линии, зависящее от номинального размера, обозначают в системе ИСО буквами латинского алфавита: прописными для отверстия и строчными для вала. В некоторых случаях, например, для размеров до 10 мм, применяемых в точной механике и часовой промышленности, положение допуска обозначают двумя буквами: cd, ef, fg, za, zb, zc, CD, EF. FG, ZA.

Поле допуска основного отверстия в системе ИСО обозначают буквой Н, а основного вала h. Поля допусков валов от а до h и отверстий от А до Н предназначены для образования посадок с зазором в системе основного отверстия или в системе основного вала. Поля допусков валов j, j_s, k, т, п и отверстий J, Js, К, M, N предназначены для образования основных переходных посадок. Поля допусков валов от p до zc и отверстий от Р до ZC предназначены для образований основных посадок с натягом. В системе ИСО, как и в системе ГОСТ, разрешается применение комбинированных посадок, т. е. посадок, образующихся путем сочетания различных по расположению полей допусков из разных квалитетов точности. Благодаря этому число возможных посадок весьма велико.

Шпоночные соединения применяют в соединениях цилиндрических валов и отверстий по переходным посадкам, в которых наряду с натягами могут быть и зазоры, и служат в связи с этим для предотвращения их относительного поворота.

Рис. 2. Шпоночные соединения:

а, б – размеры призматических и сегментных шпонок; в – схема расположения полей допусков сопряжений призматиче­ских и сегментных шпонок; I – поля допусков на ширину шпонки; II – поля допусков на ширину паза вала; III – по­ля допусков на ширину паза втулки; г – обозначения преде­льных отклонений на чертежах

Размеры шпоночных соединений унифицированы для всех стран. Наиболее широкое распространение получили соединения с призматическими и сегментными шпонками.

Шпонки обычно соединяют с валами неподвижно по одной из переходных посадок, а с втулками – по посадкам с зазором. Натяг необходим для того, чтобы шпонки не перемещались при эксплуатации, а зазор – для компенсации неточности размеров и взаимного расположения пазов.

Схема расположения полей допусков для соединений с призмати­ческими и сегментными шпонками показана на рис. 2.

Основным посадочным размером является ширина b, по которой шпонка сопрягается с одной стороны с пазом вала, а с другой – с пазом втулки.

Кроме ширины шпонки и паза нормируются следующие размеры: глубина паза вала и втулки с отклонениями Н12, длина призматической шпонки h14, длина паза под нее H15, высота шпонки h11, диаметр сегментной шпонки h12 и др.

Рис. 3. Схемы расположения полей допусков на присоединительные размеры подшипников качения, вала и корпуса:

1 – поля допусков отверстий в корпусах; 11 – поля допусков валов; δ_D – поле допуска наружного кольца; δ_d – поле допуска внутреннего кольца

Для получения неподвижных соединений применяют переходные посадки, обеспечивающие легкий монтаж и демонтаж, необходимый для осмотра, промывки или замены подшипника. Однако обычные переходные посадки в соединении внутреннего кольца с валом не обеспечивают требуемой неподвижности соединения, результатом чего может явиться проворачивание (вывальцовывание) вала во внутреннем кольце, особенно при больших радиальных нагрузках.

Этим гарантируется получение небольших натягов в соединениях внутреннего кольца с валами из числа m, n и k, достаточных для предотвращения проворачивания вала во внутреннем кольце подшипника.

Величина допуска на диаметр отверстия внутреннего кольца подшипников классов 0-го и 6-го для диаметров до 400 мм соответствует примерно величине допуска отверстия 6-го квалитета точности.

Требуемые посадки в соединении подшипника качения получают за счет изменения диаметров вала d и отверстия D в корпусе (см. рис. 3). Для соединения подшипника с валом и корпусом применяют посадки с зазорами и посадки с натягами (рис. 2). Если вал вращается, то его соединяют с внутренним кольцом по посадке с натягом, наружное кольцо при этом соединяют с корпусом по посадке с зазором. И, наоборот, если корпус вращается, то его соединяют с наружным кольцом по посадке с натягом, а внутреннее кольцо с валом – по посадке с зазором. Иначе говоря, для вращающегося в процессе работы кольца подшипника применяют посадку с натягом, а для невращающегося кольца посадку с зазором.

При выборе клас­сов точности подшипников можно руководствоваться следующими общими соображениями: если точность вращения не имеет большего значения и нагрузка и скорости средние, достаточно применения под­шипников нулевого класса; подшипники 6-го и 5-го классов следует применять в тех соединениях, в которых требуется повышенная точность вращения; подшипники 4-го и особенно 2-го классов точности применяют в регистрирующих точных приборах, для главных шпинделей точных станков, а также при весьма высоких скоростях вращения, когда посадки выполняют по 5-му и 6-му квалитетам.

Рис. 4. Простановка посадок на соединениях узла подшипника качения:

а – узел подшипника; б – схема расположения нолей допусков комбинированной посадки ф 20 в соединении вала 1 с распорным кольцом 5; в – схема расположения полей допусков комбинированной посадки ф 52 в соединении стакана 4 с крышкой 2

На рис. 4 приведен пример простановки посадок на подшипниковом узле. Для получения неподвижного соединения внутренних колец подшипников с валом 1 для последнего взято поле допуска ф20k6. В условном обозначении на чертеже поле допуска внутреннего кольца подшипника, являющегося покупным, не указывается. В соединении наружного кольца подшипников со стаканом 4 для отверстия последнего взято поле допуска ф52Н7, допускающее необходимый по условиям эксплуатации проворот этого кольца. В соединениях вала 1 и втулок 5 и 6 необходимо указывать поля допусков обеих соединяемых деталей, как это принято на сборочных чертежах. Вал на всей длине целесообразно выполнить гладким в пределах поля допуска k6, исходя из его соединения с подшипниками. Втулки 5 и 6 являются распорными, они должны легко сажаться на вал, т. е. с относительно большим гарантированным зазором. Точность изготовления отверстия во втулках не имеет практического значения. Поэтому с учетом всего отмеченного их следует выполнять с полями допусков D11 или В11. В этом случае (рис. 4. б) будет обеспечено получение минимального зазора, равного 55 мкм.

Содержание отчёта:

Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. Что представляет собой система ИСО?

2. Как обозначаются допуски в системе ИСО?

3. Какие системы посадок применяются в настоящее время?

4. Как указываются посадки шпонки?

5. Как обозначить посадку подшипника?

6. Когда применяют переходные посадки?

7. Как обозначают свободную посадку? Переходную? Посадку с натягом?