Допуски и посадки

Изготовить деталь абсолютно по номинальным размерам, тем более детали при изготовлении пресс-формы, невозможно, ибо в процессе обработке влияет ряд факторов, как на инструмент, так и на заготовку. К этим факторам относится температуры, возникшие в процессе обработки, температуры внешней среды (цеха, участка), которые влияют на расширение металла (инструмента и заготовки) износ инструмента и т.д. В связи с этим в машиностроении для возможности взаимозаменяемости деталей используют допуски, которые ограничивают размеры в определенных диапазонах.

Взаимозаменяемость – свойство деталей или узлов изготовленных независимо, вставать на свое место в узле или машине без дополнительного вмешательства (обработки) при сборке, при этом деталь или узел должны выполнять свои функции полностью и безоговорочно.

Действительный размер – размер элемента (детали, машины и прочего), установленный измерением.

Размер – значение линейной величины (длины, диаметра и прочее) выраженное числом в установленных единицах измерения (мм, мкм и т.п.).

Отверстие – это термин, который обозначает охватываемые элементы деталей, в данном, случае не только цилиндрические элементы, но и элементы других форм.

Вал – это термин, который обозначает охватывающие элементы деталей, в данном, случае не только цилиндрические элементы, но и элементы других форм.

Номинальный размер – это размер, условно которого устанавливаются предельные размеры и который используется в качестве точки отсчета отклонений. Отклонения подразделяются на верхние и нижние.

Верхнее отклонение – разница между наибольшим и номинальным размерами. Принято обозначать верхнее отклонение ES для отверстия, es – вала.

ES= Dmax – D;

es= dmax – D.

Нижнее отклонение – разница между наименьшим и номинальным размерами. Принято обозначать нижнее отклонение EI для отверстия, ei – вала.

EI =Dmin – D;

ei= dmin – D.

Основное отверстие – элемент детали в виде отверстия, в котором нижнее отклонение равно нулю.

Основной вал – элемент детали в виде вала, в котором верхнее отклонение равно нулю.

Допуск – это разница между верхним и нижним отклонениями.

Для отверстий: T=ES – EI;

Для вала: T= es – ei.

Схема электроэрозионной обработки
Рисунок 1. Графическое воссоздание полей допусков
D, d – номинальные размеры отверстия и вала соответственно;
Dmax , Dmin – верхнее и нижнее предельные значения отверстия соответственно;
dmax , dmin – верхнее и нижнее предельные значения вала соответственно;
TD, Td – допуск отверстия и вала соответственно; EI, ES – нижнее и верхнее отклонения отверстия соответственно;
es, ei – верхнее и нижнее отклонение вала соответственно; 0 – нулевая линия.

Нулевая линия – это условная линия, от которой отмечаются отклонения при графическом воссоздании допусков, а также позиционируется как номинальный размер. При горизонтальном ее расположении позитивные значения откладывается вверх, отрицательные – вниз. Одно из отклонений, которое приближеннее к нулевой линии величается основным отклонением.

Квалитет – общность допусков для всех номинальных размеров, которые соответствуют одинаковой степени точности. За стандартом общепринято 19 квалитетов (01, 0, 1, 2, …, 17).

Поле допуска – поле, которое локализованное верхним и нижним отклонением. Определяется поле допуска величиной и положением допуска касательно номинального размера. Поле допуска символически обозначается числом, которое выражает номинальный размер, за которым указывается обозначение основного отклонения и квалитета, например, ø55k6; ø38H7.

Посадка – тип соединения деталей, устанавливаемый значениями в нем зазоров или натягов, которые получаются при сборке этих деталей. Посадки бывают 3-х видов: с зазором (в соединение всегда получается зазор), с натягом (детали соединяются с приложением усилия, с так называемым натягом), переходные (допустим как натяг, так и зазор).

При задавании посадок необходимо проводить ряд подсчетов, один из таких является расчет допуска посадки. Помимо основных данных посадки (верхнее и нижнее отклонения) необходимо вдобавок знать величины зазоров (для посадок с зазором) и натяги (для посадок с натягом), которые можно найти за следующими выражениями:

Для зазоров:

Smax = ES – ei – максимальное значение;

Smin = EI – es – минимальное значение;

Для натягов:

Nmax = es – EI – максимальное значение;

Nmin = ei – ES – минимальное значение;

Допуск посадки находиться следующим образом:

Для зазоров:

TS = Smax – Smin или TS = TD – Td ,

Для натягов:

TN = Nmax − Nmin или TN = TD + Td .

при этом расчет всегда проводят за двумя формулами. Это делается для того чтобы провести проверку правильности сделанных вычислений, если полученные значения за двумя формулами не совпадают, то была допущена ошибка. Значения допусков, зазоров НЕ МОГУТ БЫТЬ отрицательными. Если при расчете было получено отрицательное значение, была допущена ошибка!!!

Схема электроэрозионной обработки
Рисунок 1 – Посадки с зазором, натягом и переходные

Посадки с зазором

Данные для отверстия: ES = +21 мкм; EI = 0; TD = 21 мкм.

Данные для вала: es = -20 мкм; ei = -33 мкм; Td = 13 мкм.

Зазоры: Smax = ES – ei = +21-(-33)=54 мкм - максимальные;

Smin = EI – es = 0 - (-20) = 20 мкм - минимальные.

Допуск посадки: TS = Smax – Smin = 54-20=34 мкм, проверка: TS = TD – Td = 21+13=34 мкм.

Посадки с натягом

Данные для отверстия : ES = +21 мкм; EI = 0; TD = 21 мкм.

Данные для вала: es = +41 мкм; ei = +28 мкм; Td = 13 мкм.

Натяги: Nmax = es – EI = + 41 - 0 = 41 мкм - максимальный;

Nmin = ei – ES = +28-21=7 мкм - минимальный.

Допуск посадки: TN = Nmax − Nmin = 41 - 7 = 34 мкм, проверка: TN = TD + Td = 21 + 13 = 34 мкм.

Посадки переходные

Данные для отверстия : ES = +21 мкм; EI = 0; TD = 21 мкм.

Данные для вала: es = +15 мкм; ei = + 2 мкм; Td = 13 мкм.

Натяги: Nmax = es – EI = + 1 5- 0 = 41 мкм - максимальный;

Nmin = ei – ES = 0 - (-20) = 20 мкм - минимальный.

Допуск посадки: TN = Nmax − Nmin = + 2 - 21 = 19 мкм, проверка: TN = TD + Td = 21 + 13 = 34 мкм.

Посадка в системе отверстия – это вид посадки, в которой натяги и зазоры получаются состыковкой всевозможных полей допусков валов с полем допусков основного отверстия (рисунок 2, а)

Схема электроэрозионной обработки
Рисунок 2

Посадка в системе вала – это вид посадки, в которой натяги и зазоры получаются состыковкой всевозможных полей допусков отверстий с полем допуска основного вала (рисунок 2, б).

Схема электроэрозионной обработки

Основными моментами, которые диктуют условия посадкам, а если быть точнее, то какую посадку выбрать является назначение и условия работы машин, механизмов и оборудования, а также не малую роль играет их точность.

В большинстве случаев применяются посадки в системе отверстия, а посадки по системе вала рациональны при изготовлении некоторых стандартных деталей (подшипники качения) и тогда, когда вал с одинаковым диаметром по всей длине используется для установки нескольких деталей с различными посадками.

Посадка Применение
Посадка с зазором
H7/h6 для зубчатых колес, которые сменные
в направляющих втулках для хвостовиков пружинных клапанов (соединения которые свершают короткие рабочие ходы (H7/g6))
при возвратно-поступательных перемещениях для точного направления
в различных машинах для центрирования корпусов под подшипники качения в оборудовании
H8/h7 при пониженных требованиях к соосности для центрующих поверхностей.
H11/h11 для неответственных шарниров, для относительно грубо центрирования неподвижных соединений.
H7/g6 для обеспечения герметичности в подвижных соединениях
H7/f7 для направления толкателей в двигателях внутреннего сгорания, в центробежных насосах; в подшипниках скольжения при умеренных и постоянных скоростях и нагрузках и коробках передач.
H7/e7, H7/e8, H8/e8, H8/e9 в подшипниках при высокой частоте вращения, большой длине сопряжения или при разнесенных опорах
H8/d9, H9/d9 для поршней в цилиндрах паровых машин и компрессоров, в соединениях клапанных коробок с корпусом компрессора.
H11/d11 Для подвижных соединений, работающих в условиях пыли и грязи, в шарнирных соединениях тяг, рычагов и т.д.
Переходные посадки
Н7/n6 (типа глухой) для деталей при больших нагрузках, вибрациях или ударах в соединениях (кривошипы, муфты, зубчатые колеса)
H7/k6(типа напряженной) относится к числу наиболее распространенных посадок, для посадок шкивов, муфт, зубчатых колес, маховиков на шпонках, втулок подшипников
H7/js6 (типа плотной) взамен предыдущей посадки, в случае надобности облегчить сборку
Посадки с натягом
H7/p6 при небольших нагрузках
H7/r6, H7/s6, H8/s7 при небольших нагрузках без крепежа деталей и с крепежными деталями при больших нагрузках
H7/u7, H8/u8 в соединениях при значительных нагрузках без крепежных деталей, в том числе знакопеременных, и при очень больших нагрузках с крепежными деталями
H6/p5, H6/r5, H6/s5 используются изрядно редко и в соединениях, особо чувствительных к колебаниям натягов

Переходные посадки уготованы для неподвижных соединений деталей, которые по условиям эксплуатации и ремонтах подлежат разборке и вновь сборке. Взаимная незыблемость деталей обеспечивается штифтами, нажимными винтами, шпонками и т.д.

Менее тугие посадки предопределенны тогда, когда необходима неоднократная разборка соединений, при дискомфортности разборки и вероятности порчи соседних деталей; более тугие – если надобно центрирование высокой точности, при ударных нагрузках и вибрациях.

В посадках с натягом при наибольшем натяге должны быть обеспечены прочность деталей, а при наименьшем натяге – прочность соединения и передача нагрузки.

Дополнительные сведения

Полезная информация по заказу продукции, оплате и отгрузке:

Популярное на сайте
Контактная информация
14005, Украина
г.Чернигов, пр-кт Мира, 192
м.т. +38 095 44 696 61
м.т. +38 067 83 181 02
E-mail: sale@sev-torg.com