Допуски и посадки в «Единой системе допусков и посадок»

Системой допусков и посадок называется совокупность рядов допусков и посадок, построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов.

Основополагающими для гладких цилиндрических соединений являются ГОСТ 25346 – 89 (ИСО 286/1 – 88) «Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений» (ЕСДП) [26] Согласно вышеупомянутым стандартам рекомендуются посадки в системе отверстия и системе вала.

Посадки в системе отверстия – это посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков валов с полем допуска основного отверстия (рисунок 3.1,а).

Посадки в системе вала – это посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков отверстий с полем допуска основного вала (рисунок 3.1,б).

Основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю, а поле допуска расположено от нулевой линии вниз, нижнее отклонение равно величине допуска со знаком минус.

Основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю, а поле допуска расположено от нулевой линии вверх, верхнее отклонение равно допуску.

Основные принципы построения ЕСДП

1) Посадки в машиностроении могут быть в системе отверстия и системе вала.

2) Система ЕСДП односторонняя предельная. Поля допусков основного отверстия и основного вала располагаются от нулевой линии в материал детали.

3) Единица допуска i, мкм. Отражает влияние конструктивных, технологических и метрологических факторов на величину допуска. Для размеров от 1 до 500 мм рассчитывается по формуле:

(мкм), (3.1)

где - среднее геометрическое крайних значений каждого интервала размеров в мм.

4) Интервалы номинальных размеров. Для сокращения объема таблиц допусков весь диапазон размеров до 500 мм разбит на 13 интервалов. Составлены они таким образом, чтобы разница допусков, рассчитанных по среднегеометрическому размеру, и допусков, рассчитанных по крайним значениям интервала, не превышала (5…8) %. При этом назначают единый допуск для всех размеров, входящих в интервал (при единой точности).

В ЕСДП установлены следующие интервалы (в мм): (таблица 3.1)

5) Квалитеты (качество). Точность изготовления детали в ЕСДП характеризуется квалитетом.

Квалитет – это совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

Допуск в ЕСДП определяется по зависимости:

Т = k ´ i, (3.2)

где i – единица допуска, мкм; a – число единиц допуска (таблица 3.2).

Для размеров до 500 мм в ЕСДП установлено 20 квалитетов (уровней точности). Обозначаются они 01, 0, 1, 2 …18.

6) Основные отклонения. Положение поля допуска относительно нулевой линии характеризуется основным отклонением. Основное отклонение это одно из двух отклонений либо верхнее, либо нижнее, ближайшее к нулевой линии. Установлено 27 основных отклонений валов и для отверстий, которые обозначают буквами латинского алфавита (рисунок 3.2), прописными для отверстий, строчными для валов. Для валов js и отверстий JS нет основного отклонения. Оба отклонения одинаковы по модулю, но разные по знаку ± IT/2. Поле допуска в этом случае расположено симметрично относительно нулевой линии.

Основные отклонения от А, а до Н, h используют для посадок с зазором; от J, j до N, n –для переходных посадок и от Р, р до ZC, zc – для посадок с натягом.

7) Нормальная температура. Допуски и отклонения размеров деталей в ЕСДП установлены для температуры + 20 ⁰С.

Отступления от этой температуры не должны превышать значений, установленных в ГОСТ 8.050 – 73.

Пример. Для посадки Ø50 Н8/d9 определить: в какой системе (отверстия или вала) она задана, допуски отверстия, вала и посадки, предельные отклонения отверстия и вала, предельные отклонения сопрягаемых деталей, величины зазоров. Построить схему расположения полей допусков.

Решение.

В соответствии с принципами построения ЕСДП основное отверстие обозначается Н, а основной вал h (см. рисунок 3.2), поэтому посадка задана в системе отверстия, причем допуск отверстия по восьмому квалитету, а вала по девятому.

Величина допуска отверстия T_D = 39 мкм для номинального размера 50 мм и 8 квалитета, (таблица А.2). Допуск берется в интервале размеров свыше 30 до 50 включительно.

Величина допуска вала T_d = 62 мкм для этого же номинального размера и 9 квалитета (таблица А.2).

Допуск посадки (уравнение 2.13):

Т_(S,N) = Т_D + Т_d = 39 + 62 = 101 мкм.

Т.к. отверстие основное, то нижнее его отклонение равно нулю, т.е. EI = 0.

Зная нижнее отклонение и допуск, определяем верхнее отклонение отверстия (уравнение 2.5):

ES = EI + T_D;

ES = 0 + 39 = + 39 мкм.

Предельные размеры отверстия (уравнения 2.1, 2.3) определяют в одной размерности: в мм; 1 мкм = 0,001 мм.

наибольший D_max =D + ES = 50 + 0,039 = 50,039 мм.

наименьший D_min = D + EI = 50 + 0 = 50,000 мм.

Основное отклонение вала с полем допуска d9 - верхнее, для номинального размера 50 мм es = - 80 мкм (таблица А.3).

Зная верхнее отклонение и допуск, определяем нижнее отклонение вала (уравнение 2.6):

ei = es – T_d

ei = - 80 – 62 = -142 мкм.

Предельные размеры вала (уравнения 2.2, 2.4):

наибольший d_max = d + es = 50 + (-0,080) = 49,920 мм

наименьший d_min = d + ei =50 + (- 0,142) = 49,858 мм.

Величина зазоров (уравнение 2.7, 2.8):

наибольший S_max = D_max – d_min = 50,039 – 49,858 = 0,181 мм

наименьший S_min = D_min – d_max = 50,000 -– 49,920 = 0,080 мм

Схема полей допусков представлена на рисунке 3.3.