Файл: Метрология, стандартизация и.pdf

32
тромашиностроении (подшипники для посадки на вал или в корпус).
3. IT8…9
- в транспортном и подъемно-транспортном машиностроении; при изготовлении ответственных узлов в сельскохозяйственном машиностроении.
4. IT10…13
- в сельскохозяйственном машиностроении и для машин с малыми скоростями движения (транспортеры, ле- бедки и т.д.)
При установлении точности детали нужно учитывать:
1. Конструктивные требования к детали.
2. Технические и метрологические возможности оборудо- вания и приборов.
3. Экономическую целесообразность.
3. Стандартные посадки и их обозначение
В единой системе допусков и посадок стандартные посад- ки образуются сочетаниемполей допуска отверстий и валов, для которых стандартизированы: основные отклонения и ква- литеты (допуски).
Обозначение стандартных посадок: в системе отверстия:
Æ30 6
f
7
H
,
Æ45 7
m
7
H
,
Æ50 7
t
8
H
; в системе вала:
Æ25 7
h
8
F
,
Æ45 7
h
8
K
,
Æ60 7
h
8
S
1. Посадки с зазором. Выполняются в 5-13 квалитетах. В системе отверстия эти посадки образуются при соединении ос- новного отверстия H с валами: a, b, c, d, e, f, g, h, а в системе вала – основного вала h с отверстиями: A, B, C, D, E, F, G, H
(рис. 2).

33
Рис. 2. Схема полей допусков посадки с зазором в системе отверстия (а) и вала (б)
Наиболее распространенная посадка h
H
. Она выполняет- ся во всех квалитетах. Это единственная двухсистемная посад- ка, в которой минимальный зазор равен нулю (S
min
= 0). Она широко применяется для центрирования легкоразъемных не- подвижных соединений.
Посадки G, g выполняются только в 5…6 квалитетах.
Применяются для обеспечения осевого перемещения валов с соблюдением высокой точности центрирования (клапаны в направляющих).
Посадки F, f выполняются в 6…7 квалитетах. Применя- ются для подшипников скольжения при средних скоростях вращения (до 150 с
-1
).
Посадки Е и D применяются там, где требуются повы- шенные зазоры в соединении; для подшипников скольжения при высоких скоростях вращения (свыше 150 с
-1
).
Посадки А, В, С дают очень большой зазор в соединении, чем гарантируют подвижность в любых условиях (загрязнение, агрессивные среды, температурные деформации). Выполняют- ся в 11…12 квалитетах. Часто используются в сельхозмашинах.
2. Переходные посадки. Применяются для центрирова- ния неподвижных, но при необходимости разборных соедине- ний. Неподвижность деталей обеспечивается дополнительным креплением (шпонки, шлицы, штифты и т.д.). Переходные по- садки выполняются только в 5, 6, 7 квалитетах.

34
В системе отверстия эти посадки образуются при соеди- нении основного отверстия H с валами: j, j s
, k, m, n, p, а в си- стеме вала – основного вала h с отверстиями: J, J
s
, K, M, N, P
(рис. 3).
Рис. 3. Схема полей допусков переходной посадки в системе отверстия (а) и вала (б)
Посадки J, j дают 99% вероятности зазора и 1% натяга, поэтому применяются для часто разбираемых сопряжений.
Посадки K, k дают 50% вероятность зазора и 50% натяга.
Они являются наиболее распространенными посадками (пред- почтительными), т.к. обеспечивают хорошее центрирование при достаточно легкой сборке, разборке. Используются для посадки на вал шкивов, звездочек, шестерен.
Посадки М, m дают до 80% натяга и 20% зазора. Приме- няются в соединении тонкостенных втулок с валами (кулачок- вал).
Посадки N, n дают 99% натяга и 1% зазора. Могут переда- вать средние моменты при спокойных условиях работы без до- полнительного крепления. При работе с ударными нагрузка- ми требуется дополнительное крепление. Разборке подвергают- ся редко.
Посадки Р, р в зависимости от диаметра и квалитета могут быть либо с натягом либо переходными. Применяются при тя- желых условиях работы.
3. Посадки с натягом. Обеспечивают неподвижность де- талей в соединении без дополнительного крепления. Непо- движность достигается за счет сил упругой деформации. По- садки с натягом применяются в 5…8 квалитетах.

35
В системе отверстия эти посадки образуются при соеди- нении основного отверстия H с валами: r, s, t, u, v, x, y, z, а в системе вала – основного вала h с отверстиями: R, S, T, U, V, X,
Y, Z (рис. 4).
Рис. 4. Схема полей допусков посадки с натягом в системе отверстия (а) и вала (б)
Количественно каждая посадка характеризуется величи- ной относительного натяга
N
N
D
отн
=
m in
,
где N
min
- минимальный натяг, мкм;
D
- номинальный диаметр, мм.
По величине относительного натяга посадки делятся на три группы:
1. Легкие посадки: p, r, s. Относительный натяг N
отн
³
0,25. Передают небольшие моменты и используются для цен- трирования.
2. Средние посадки: t, u, v. Относительный натяг N
отн
³
0,5. Передают большие моменты без ударов и вибраций.
3. Тяжелые посадки: x, y, z. Относительный натяг N
отн
³ 1.
Они передают большие моменты при динамическом режиме работы (сильные удары и вибрации).

36
4. Определение отклонений посадок
Задано: посадка
Æ30 6
h
7
K
Определяем отклонения для отверстия
Æ30К7:
1. По номиналу
Æ30 и букве «K» находим основное от- клонение (приложение 2)
ES = -2 + Δ = -2 + 8 = +6 мкм = +0,006 мм, где Δ – поправка, значения которой приведены в конце табли- це приложения 2.
Необходимо помнить, что основное отклонение «плаваю- щее», т.е. меняющееся в зависимости от буквы и указано ввер- ху каждой таблицы приложений 2 и 3.
2. По номиналу
Æ30 и квалитету 7 находим допуск отвер- стия (приложение 1) TD = 21 мкм.
3. Из формулы TD = ES – EI находим неизвестное откло- нение. В нашем случае это EI, поэтому EI = ES - TD.
Подставляя значения, получим EI = +6 - 21 = - 15 мкм =
= - 0,015 мм
Определяем отклонения для вала
Æ30h6:
1. По номиналу
Æ30 и букве «h» находим основное откло- нение (приложение 3) es = 0.
Необходимо помнить, что основное отклонение «плава- ющее», т.е. меняющееся в зависимости от буквы и указано вверху каждой таблицы приложений 2 и 3.
2. По номиналу
Æ30 и квалитету 6 находим допуск отвер- стия (приложение 1) Td = 13 мкм.
3. Из формулы Td = es - ei находим неизвестное отклоне- ние. В нашем случае это ei, поэтому ei = es - Td.
Подставляя значения, получим: ei = 0 - 13 = - 13 мкм =
= - 0,013 мм.
В результате получим:
Æ30
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
-
+
-
0013 006
,
0 015
,
0 6
h
7
K

37
5. Характеристика посадки
Обозначение стандартной посадки
Æ30 6
h
7
K
читается:
1. Номинальный диаметр соединения –
Æ 30 мм.
2. Система изготовления – система вала.
3. Вид посадки – переходная.
4. Точность – комбинированная по квалитетам.
Если посадка h7
K7 30
Æ
, то изменится пункт 4: посадка ква- литета 7 – основная.
6. Отчет по работе
1. Записать все основные отклонения (буквы) посадок с зазором (с натягом, переходной) в системе отверстия (системе вала) в соответствии с заданием.
2. По заданному обозначению посадки определить систе- му и вид посадки.
3. По справочным таблицам найти отклонения для задан- ной посадки.
4. По найденным отклонениям построить схему полей до- пуска посадки, указать зазоры (натяги), характеризующие дан- ную посадку.
5. Рассчитать предельные размеры, допуски и зазоры
(натяги) соединения.
6. Дать характеристику посадки.
7. Индивидуальные задания (примеры)
Вариант 1 1. Записать все основные отклонения (буквы) посадок с зазором в системе отверстия.
2. Определить систему и вид посадки соединения
6
h
7
R
30
Æ
3. По справочным таблицам найти отклонения для задан- ной посадки.

38 4. Построить схему полей допуска посадки, указать зазоры
(натяги), характеризующие данную посадку.
5. Рассчитать предельные размеры, допуски и зазоры
(натяги) соединения.
6. Дать характеристику посадки.
Вариант 2 1. Записать все основные отклонения (буквы) посадок с зазором в системе отверстия.
2. Определить систему и вид посадки соединения
6
c
7
H
30
Æ
3. По справочным таблицам найти отклонения для задан- ной посадки.
4. Построить схему полей допуска посадки, указать зазоры
(натяги), характеризующие данную посадку.
5. Рассчитать предельные размеры, допуски и зазоры
(натяги) соединения.
6. Дать характеристику посадки.
Вариант 3 1. Записать все основные отклонения (буквы) посадок с зазором в системе отверстия.
2. Определить систему и вид посадки соединения
6
h
7
N
30
Æ
3. По справочным таблицам найти отклонения для задан- ной посадки.
4. Построить схему полей допуска посадки, указать зазоры
(натяги), характеризующие данную посадку.
5. Рассчитать предельные размеры, допуски и зазоры
(натяги) соединения.
6. Дать характеристику посадки.
Вариант 4 1. Записать все основные отклонения (буквы) посадок с зазором в системе отверстия.
2. Определить систему и вид посадки соединения
6
k
7
H
30
Æ

39 3. По справочным таблицам найти отклонения для задан- ной посадки.
4. Построить схему полей допуска посадки, указать зазоры
(натяги), характеризующие данную посадку.
5. Рассчитать предельные размеры, допуски и зазоры
(натяги) соединения.
6. Дать характеристику посадки.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение: «Основное отклонение».
2. Дайте определение: «Квалитет».
3. Перечислите все буквенные обозначения стандартных посадок с зазором.
4. Перечислите все буквенные обозначения стандартных посадок с натягом.
5. Перечислите все буквенные обозначения стандартных переходных посадок.
6. Дайте характеристику посадки, например
Æ30 6
h
7
K

40
РАБОТА № 4. Селективная сборка
Назначение работы: усвоить сущность метода селектив- ной сборки соединений; научиться определять предельные раз- меры деталей для каждой размерной группы, групповые откло- нения, зазоры (натяги) и допуски; освоить принцип составле- ния и использования карты сортировщика; узнать преимуще- ства и недостатки селективной сборки.
Оборудование: копии стандартов, содержащие основные термины и определения, данные по выбору и обоснованию предельных отклонений, допусков и посадок гладких соедине- ний.
1. Общие сведения о селективной сборке
Чтобы повысить качество, надежность и долговечность соединения и механизма в целом, необходимо соблюдать точ- ность сборки. Во многих сопряжениях, таких как плунжерные пары, гидроцилиндры, шатунно-поршневые группы и т.д., тре- буется выдержать технические условия на сборку. То есть зазо- ры или натяги должны быть стабильными и колебаться в жест- ких пределах. Это приводит к необходимости назначать очень малые величины допусков на обработку деталей, что становит- ся невозможным или экономически нецелесообразным на име- ющемся оборудовании. В этом случае прибегают к методу
групповой взаимозаменяемости. Его сущность состоит в том, что детали сопряжения, изготовленные в пределах широких допусков (7…10 квалитетов) рассортировывают перед сборкой на несколько групп с более узкими пределами допуска, а затем производят сборку сопряжений одноименных размерных групп отверстий и валов (селективная сборка).
Такая сборка позволяет:
- повысить точность соединения без уменьшения допуска на изготовление деталей;
- привести групповые зазоры или натяги к оптимальным;
- снизить затраты на производство и повысить качество и надежность соединения.

41
Однако применение селективной сборки сопровождается рядом недостатков:
- возникает эффект незавершенного производства (есть вал, нет соответствующего его группе отверстия);
- увеличивается трудоемкость при сортировке деталей по группам;
- увеличивается потребность в измерительных приборах.
Селективную сборку следует применять тогда, когда это экономически оправдано, учитывая при этом, что её эффектив- ность возрастает с уменьшением числа групп сортировки (в общем машиностроении обычно принимают от 2 до 5 групп, а для сортировки тел качения в подшипниковом производстве – до 10 групп).
При селективной сборке допуски на обработку вала и от- верстия принимают одинаковыми (TD
=
Td) и делят их на рав- ное число групп n, для того чтобы зазоры и натяги во всех группах были одинаковыми. Такой результат возможен, если гр гр
Td
TD
=
Групповой допуск можно найти из выражений: для вала n
Td
Td гр
=
и для отверстия
- n
TD
TD
гр
=
, где n – число групп сортировки;
TD
гр
, Td гр
– групповой допуск для отверстия и вала.
Число групп сортировки ограничивается погрешностью формы и расположения детали, которые не должны превышать групповой допуск.
Например, при изготовлении вала
04
,
0 01
,
0 30
+
+
Æ
были получе- ны следующие действительные размеры в трех точках замера по длине (рис. 1).
Разобьём поле допуска этого вала (Td = 0,03) соответ- ственно на две (n = 2) и три (n = 3) группы сортировки. Груп- повой допуск вала равен: n
Td
Td гр
=
, отсюда соответственно имеем Td гр1
= 0,015 и Td гр2
= 0,01.

42
Рис. 1. Действительные размеры вала, полученные при измерении в трех точках по длине
На основе схемы полей допуска (рис. 2) составим карту сортировщика (см. таблицу 1).
Рис. 2. Схема поля допуска вала, рассортированного на 2 (а) и 3 (б) группы: Td – допуск вала; Td гр1
, Td гр2
– групповые допуски при сортировке соответственно на 2 (а) и 3 (б) группы
Таблица 1. Карта сортировщика
Номер размерной группы
Размеры деталей вала, мм
При сортировке на
2 группы
При сортировке на
3 группы
1 от до
30,01 30,025 30,01 30,02 2 свыше до
30,025 30,04 30,02 30,03 3 свыше до
30,03 30,04

43
Сравнивая действительные размеры вала (рис.1) с разме- рами, приведенными в карте сортировщика, видим, что вал с такими размерами можно рассортировать только на две груп- пы. Это является следствием того, что погрешность формы де- тали, равная 0,014 (30,04 - 30,026), меньше группового допуска
0,015 (Td гр1
= 0,015). Для детали, рассортированной на три группы (рис. 2 б), это требование не соблюдается.