Файл: Метрология, стандартизация и.pdf

20 5. Найти примеры с нарушениями правил записи откло- нений и внести исправления. Указать, какое правило нарушено:
0 01
,
0 30
-
Æ
;
01
,
0 30
+
Æ
;
11
,
0 1
,
0 30
+
-
Æ
;
115
,
0 100
,
0 30
+
-
Æ
;
02
,
0 01
,
0 30
-
Æ
Контрольные вопросы
1. Дайте определение: «Соединение».
2. Дайте определение: «Отверстие».
3. Дайте определение: «Вал».
4. Дайте определение: «Номинальный размер».
5. Дайте определение: «Предельный размер».
6. Дайте определение: «Предельные отклонения».
7. Приведите правила записи отклонений.

21
РАБОТА № 2. Схемные признаки посадок.
Система отверстия и вала
Назначение работы: ознакомиться с основными поняти- ями, определениями и обозначениями, принятыми в гладких цилиндрических и плоских соединениях; изучить правила за- писи отклонений; освоить принципы построения схем полей допуска деталей; научиться указывать все обозначения на схе- ме полей допуска и пририсовывать к полю допуска детали тело детали; освоить принцип определения годности детали.
Оборудование: копии стандартов, содержащие основные термины и определения, данные по выбору и обоснованию предельных отклонений, допусков и посадок гладких соедине- ний.
1. Виды посадок и их схемные признаки
Конечной целью изготовления деталей является их соеди- нение и получение требуемой посадки.
Посадкой называетсяхарактер соединения деталей,опре- деляемый величиной зазоров и натягов.
Зазор
- это разность размеров отверстия и вала, если от- верстие больше вала: S = D - d(D>d).
Натяг
- это разность размеров вала и отверстия до сборки, если вал больше отверстия:N = d - D(d>D).
Все посадки делятся на три вида: с зазором, с натягом и
переходные.
1. Посадки с зазором. Эти посадки применяются для обеспечения взаимного перемещения деталей.
Схемным признаком посадки с зазором является то, что схема поля допуска отверстия находится выше схемы поля допуска вала(рис. 1).
При графическом изображении деталей этого соединения отчетливо видно, что размеры отверстия больше размеров ва- ла.

22
Рис. 1. Схемный признак посадки с зазором:
D – номинал; D
max
, D
min
, (d max
, d min
) – наибольший и наименьший пре- дельные размеры, соответственно, отверстия (вала); TD (Td) – допуск отверстия (вала); S
max
, S
min
– наибольший и наименьший зазоры
Посадка с зазором характеризуетсямаксимальным и ми- нимальным зазорами:
S
max
= D
max
- d min
= ES – ei;S
min
= D
min
- d max
= EI - es.
Условия нормальной эксплуатации посадок с зазором:
- рабочая температура сопряжения должна быть нор- мальной, т.е. +20
°С;
- коэффициенты линейного расширения деталей должны быть близки;
- длина соединения должна быть не более двух номина- лов.
В случае несоблюдения этих условий необходимо увели- чить зазоры.
2. Посадки с натягом. Предназначены для получения не- подвижных соединений без дополнительного крепления. Непо- движность обеспечивается за счет сил упругой деформации.
Схемным признаком посадки с натягом является то, что схема поля допуска вала находится выше схемы поля допуска отверстия (рис. 2).

23
Рис. 2. Схемный признак посадки с натягом:
D –номинал; D
max
, D
min
, (d max
, d min
) – наибольший и наименьший предельные размеры, соответственно, отверстия (вала); TD (Td)– допуск отверстия (вала); N
max
, N
min
–наибольший и наименьший натяги
При графическом изображении деталей этого соединения видно, что размеры вала больше размеров отверстия.
Посадка с натягом характеризуется наибольшим и наименьшим натягами:
N
max
= d max
- D
min
= es - EI; N
min
= d min
- D
max
= ei - ES.
3. Переходные посадки. Применяются для центрирова- ния неподвижных, но при необходимости разборных соедине- ний. Неподвижность деталей обеспечивается дополнительным креплением (шпонки, шлицы, штифты и т.д.).
При сборке переходные посадки дают либо небольшой зазор, либо небольшой натяг. Сборка производится при малых усилиях от руки или легким постукиванием.
Схемным признаком переходной посадки является то, что схемы поля допуска вала и отверстия взаимно перекрыва- ются(рис. 3).

24
Рис. 3. Схемный признак переходной посадки:
D – номинал; D
max
, D
min
, (d max
, d min
) – наибольший и наименьший предельные размеры, соответственно, отверстия (вала);
TD (Td) – допуск отверстия (вала); S
max
, N
max
– наибольшие зазор и натяг
При графическом изображении переходной посадки видно, что эта посадка занимает промежуточное положение между посадками с зазором и натягом.
Переходная посадка характеризуется наибольшим зазором и наибольшим натягом:
S
max
= D
max
- d min
= ES - ei;N
max
= d max
- D
min
= es - EI.
2. Система отверстия и система вала
В единой системе допусков и посадок (ЕСДП) установле- ны две равноправные системы, в которых могут быть выполне- ны различные посадки: система отверстия и система вала.
Системой отверстия называется совокупность посадок, у которых размеры отверстий остаются постоянными, а различ- ные посадки получаются путем изменения размеров валов.
В системе отверстия основной деталью (т.е. постоянной по размеру) является отверстие.

25
Основное отверстие – отверстие, у которого всегда ниж- нее отклонение равно нулю, а верхнее – положительное. Обо- значается основное отверстие буквой Н (рис. 4).
Рис. 4. Схемный признак основного отверстия H:
D –номинал; ES –верхнее отклонение; EI –нижнее отклонение;
1 – поле допуска вала образует с основным отверстием H посадку с зазором, 2 –переходную, 3 –с натягом
В системе вала, наоборот, основной деталью (т.е. посто- янной по размеру) является вал.
Системой вала называется совокупность посадок, в ко- торой размеры валов постоянны, а различные посадки дости- гаются путем изменения размеров отверстий.
Основной вал – вал, у которого всегда верхнее отклоне- ние равно нулю, а нижнее – отрицательное. Обозначается ос- новной вал буквой h (рис. 5).
Обе системы стандартизированы и имеют равноправное хождение.
При прочих равных условиях предпочтительное примене- ние имеет система отверстия по технологическим и технико- экономическим соображениям.
Предпочтительность применения системы отверстия обу- словлена следующими причинами:
1.
Меньше изготавливается разных по размеру отверстий, чем при использовании системы вала (минимум в три раза).
2.
Сокращается номенклатура сложного режущего ин- струмента, применяемого при изготовлении отверстий (сверл, зенкеров, разверток, протяжек и т.д.).

26
Рис. 5. Схемный признак основного вала h:
D – номинал; es – верхнее отклонение; ei – нижнее отклонение;
1 – поле допуска отверстия образует с основным валом h посадку с зазором, 2 – переходную, 3 – с натягом
Трудоемкость обработки точного отверстия обычно выше трудоемкости изготовления точного вала. Обработка точных отверстий производится сложным и дорогостоящим инстру- ментом (сверлами, зенкерами, развертками, протяжками, и т.д.). Каждый из инструментов употребляется только для обра- ботки отверстий одного номинального размера определенной точности. При изменении номинала уже нужен другой инстру- мент. Валы, независимо от их размера и точности, обрабатыва- ются универсальным и более дешевым инструментом (резец, шлифовальный круг).
3. Удешевляется и упрощается производство отверстий.
Существует несколько случаев, когда целесообразно при- менять систему вала:
1. Если в качестве вала используется калиброванный пру- ток. Он выполняется с отклонениями основного вала и имеет высокое качество поверхности. В этом случае валы механиче- ски не обрабатываются по наружному диаметру, а отрезаются в размер по длине. Калиброванные валы широко применяются в с.х. машиностроении.
2. Если на одном длинном валу необходимо получить не- сколько разных посадок с отверстиями. В системе отверстия пришлось бы вал делать ступенчатым.
Например, сопряжение поршневого пальца с головкой шатуна и бобышками поршня изготавливается в системе вала.

27
Это связано с тем, что в бобышках поршня палец сидит плот- но, а в головке шатуна – подвижно. Поэтому в системе отвер- стия, размеры которого постоянны, вал был бы ступенчатым
(рис. 6).
Рис. 6. Пример применения системы отверстия в соединении поршневого пальца с головкой шатуна и бобышками поршня
3. Если в конструкции узла применяются стандартизиро- ванные или нормализованные детали, которые выполнены как основной вал. Например, шпонки, поршни, наружное кольцо подшипника.

28
4. Индивидуальные задания (примеры)
Вариант 1 1. Построить схему полей допусков соединения
01
,
0 02
,
0 03
,
0 30
+
-
+
Æ
2. По схемному признаку определить систему и вид по- садки. Сформулировать и записать схемный признак посадки.
3. На схеме полей допуска указать зазоры (натяги), харак- теризующие данную посадку.
4. Пририсовать тело деталей к полям допусков посадки.
5. Сформулировать понятия системы отверстия.
6. Построить схему поля допуска основного отверстия.
7. Изобразить схему полей допуска посадки с натягом в системе отверстия.
Вариант 2 1. Построить схему полей допусков соединения
05
,
0 03
,
0 015
,
0 30
+
+
+
Æ
2. По схемному признаку определить систему и вид по- садки. Сформулировать и записать схемный признак посадки.
3. На схеме полей допуска указать зазоры (натяги), харак- теризующие данную посадку.
4. Пририсовать тело деталей к полям допусков посадки.
5. Сформулировать понятия системы вала.
6. Построить схему поля допуска основного вала.
7. Изобразить схему полей допуска посадки с натягом в системе вала.
Вариант 3 1. Построить схему поля допуска соединения
03
,
0 030
,
0 015
,
0 30
-
+
+
Æ
2. По схемному признаку определить систему и вид по- садки. Сформулировать и записать схемный признак посадки.
3. На схеме полей допуска указать зазоры (натяги), харак- теризующие данную посадку.
4. Пририсовать тело деталей к полям допусков посадки.

29 5. Сформулировать понятия системы вала.
6. Построить схему поля допуска основного вала.
7. Изобразить схему полей допуска посадки с натягом в системе вала.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение: «Посадка».
2. Сформулируйте схемный признак посадки с зазором.
3. Сформулируйте схемный признак посадки с натягом.
4. Сформулируйте схемный признак переходной посадки.
5. Дайте определение: «Основное отверстие».
6. Дайте определение: «Основной вал».
7. Назовите системы и виды посадок, предусмотренные стандартом.

30
РАБОТА № 3. Стандартные посадки
Назначение работы: ознакомиться с основными отклоне- ниями и особенностью (принципами) их обозначения для валов и отверстий; освоить понятия квалитета и принцип его выбора; научиться обозначать стандартные посадки в разных системах; освоить принцип определения отклонений по таблицам ГОСТ.
Оборудование: копии стандартов, содержащие основные термины и определения, данные по выбору и обоснованию пре- дельных отклонений, допусков и посадок гладких соединений.
1. Основные отклонения
Для образования стандартных посадок с различными зазо- рами и натягами в ЕСДП предусмотрено 27 основных откло- нений валов и отверстий, обозначаемых буквами латинского алфавита: прописной – для отверстий и строчной – для валов
(рис. 1).
Рис. 1. Основные отклонения отверстий и валов
(поля допусков с двойными буквами не показаны)
Основное отклонение – это отклонение, ближайшее к нуле- вой линии или наименьшее по абсолютной величине (рис. 1).

31
Основные отклонения отверстий обозначаются пропис- ными (заглавными) буквами от А до Z, а валы – строчными буквами от а до z (рис.1).
Поле допуска любой детали указывается номинальным размером, основным отклонением и квалитетом.
Например:
Æ 30r7 – вал, Æ30H7 – основное отверстие.
2. Квалитет
Квалитет определяет степень точности изготовления дета- ли.
Квалитет – это совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.
Допуск является количественной мерой точности изго- товления деталей: чем меньше допуск, тем выше точность и наоборот.
Точность – это степень приближения геометрических па- раметров готовой детали к её теоретическим (расчетным) зна- чениям этих параметров.
В единой системе допусков и посадок для размеров до
500 мм установлено 19 квалитетов: IT01, IT0, IT1, IT2, ..., IT17 в порядке убывания точности (IT – условное обозначение ква- литета).
Область применения квалитетов:
1. Квалитеты IT0 и 01 применяются для прецизионных пар.
2. Квалитеты IT1…4
- в точном машиностроении (конце- вые меры длины, калибры, средства измерения и т.д.).
3. Квалитеты IT5…13
- в общем машиностроении.
4. Квалитеты IT 14…17
- для неответственных и свобод- ных размеров.
Примеры применения квалитетов в общем машинострое- нии:
1. IT5…6 применяются в инструментальном производ- стве, приборостроении; при изготовлении топливной аппарату- ры дизелей, гидравлической аппаратуры.
2. IT6…7
- в станкостроении, в автотракторном и элек-