МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

виконання лабораторних та контрольної роботи з дисципліни

«Основи метрології, стандартизації та сертифікації»

для студентів спеціальності 31.14.00 – «Електрифікація та автоматизація сільського господарства», 26.02.00 – «Технологія деревообробки», 31.10.00 – «Земельний кадастр».

Тюмень 2010

Упорядники: Нємков М.В. - Канд. техн. наук, доцент

Головкін А.В. - Канд. педаг. наук, доцент

Христель М.А. – помічник

Головкіна Є.А. – претендент

Рецензент: Бєлов А.Г. - Канд. техн. наук, доцент

Методичні вказівки для виконання лабораторних та контрольних робіт з дисципліни «Основи метрології, стандартизації та сертифікації» виконані відповідно до Державного освітнього стандарту за напрямом «Агроінженерія».

Представлено методику розрахунку типових з'єднань та призначення граничних відхилень та посадок у машинобудуванні з урахуванням Єдиної системи допусків та посадок. Методична вказівка ​​містить вихідні дані для виконання лабораторних та контрольних робіт за варіантами та нормативний стандартний матеріал.

Методична вказівка ​​призначена для студентів спеціальностей 31.14.00 – «Електрифікація та автоматизація сільського господарства», 26.02.00 – «Технологія деревообробки», 31.10.00 – «Земельний кадастр».

ВСТУП

При сучасному розвитку науки і техніки організації виробництва стандартизація, заснована на широкому впровадженні принципів взаємозамінності, є одним з найбільш ефективних засобів, що сприяють прогресу в усіх галузях господарської діяльності та підвищенню якості продукції, що випускається.

Однією з основних завдань інженера-механіка є створення нових та модернізація існуючих виробів, підготовка креслярської документації, що сприяє забезпеченню необхідної технологічності та високої якості виробів. Розв'язання цього завдання безпосередньо з вибором необхідної точності виготовлення виробів, розрахунком розмірних ланцюгів, вибором допусків відхилень від геометричної форми та розташування поверхонь.

МЕТА РОБОТИ

Закріпити теоретичні положення курсу «Основи метрології, стандартизації та сертифікації», прищепити навички у користуванні довідковим матеріалом, ознайомити студентів із основними типами розрахунків допусків та посадок.

3.1.1. Для гладкого циліндричного з'єднання номінального діаметра D визначити:

Граничні розміри,

Допуски,

Найбільший, найменший та середній зазори,

Допуск посадки,

Виконавчі розміри граничних калібрів.

3.1.2. Розташування полів допусків зобразити графічно.

3.1.3. Студент здійснює розрахунки, малює поля допусків, за результатами виконання розрахунково-практичної роботи оформлює звіт.

3.2.1. Вивчити методику розрахунку розмірних ланцюгів, що забезпечує повну взаємозамінність.

3.2.2. Визначити номінальне значення, граничні відхилення та допуск замикаючої ланки.

3.2.3. Зобразити графічно схему розмірного кола.

3.3.1. Вивчити методику розрахунку допусків та посадок підшипників.

3.3.2. Вибрати посадку внутрішнього та зовнішнього кілець підшипника кочення.

3.3.3. Зобразити графічно розташування полів допусків.

3.4.1. Вивчити методику визначення допусків та посадок різьбових з'єднань.

3.4.2. Визначити граничні розміри елементів метричної різьблення.

3.4.3. Зобразити графічно схему розташування полів допусків.

3.5.1. Вивчити методику розрахунку допусків та посадок шліцевих сполук.

3.5.2. Визначити допуски та граничні розміри елементів шліцевого з'єднання.

3.5.3. Зобразити графічно схему розташування полів допусків.

3.5.4. Уявити складальний креслення шліцевого з'єднання.

3.6.1. Вивчити методику розрахунку допусків та посадок шпонкових з'єднань.

3.6.2. Визначити допуски та граничні розміри елементів шпоночного з'єднання.

3.6.3. Зобразити графічно схему розташування полів допусків.

3.6.4. Уявити складальний креслення шпонкового з'єднання.

Матеріальне забезпечення

4.1. Методичні вказівки.

4.2. Завдання ( додатки 1 – 7).

4.3. Довідковий матеріал ( Мягков В.Д. Допуски та посадки. Довідник Ленінград: Машинобудування, 1982 р.).

Організація роботи

Лабораторна та контрольна робота складається з шести завдань з основних розділів курсу «Основи метрології, стандартизації та сертифікації». Завдання складено у тридцяти варіантах. Номер варіанта кожного студента визначається викладачем під час настановної лекції.

Методичні вказівки крім формулювання завдань та подання варіантів завдань включають також необхідний теоретичний матеріал, методику визначення допусків і посадок типів сполук, що розглядаються, приклади виконання завдань, частина довідкового матеріалу ( програми). Як літературного джерела, необхідного на вирішення всіх типів завдань пропонується Довідник під редакцією В.Д.Мягкова «Допуски і посадки», Ленінград: Машинобудування, 1982 р. (2 томи).

Звіт за результатами виконання лабораторних та контрольної роботи оформляється та здається викладачеві до початку екзаменаційної сесії.

Завдання №1

Засоби вимірів

Засіб вимірювань- технічний пристрій, призначений для вимірювання, що має метрологічні характеристики. За конструктивним виконанням діляться:

- Міра -це засіб вимірів, призначені для відтворення
(однозначні – гиря, багатозначні – масштабна лінійка, стандартні
зразки, набір заходів - набір гир і т.д.)

- Вимірювальний пристрій -це засіб вимірювань, призначений
вироблення сигналу інформації, доступної для сприйняття
спостерігачем.

- Вимірювальна установка -це сукупність функціонально
об'єднаних засобів вимірювань, призначених для вироблення
сигналу інформації у формі зручної сприйняття інформації.

- Вимірювальна система -це сукупність засобів вимірювань,
з'єднаних між собою каналами зв'язку, призначена для
вироблення сигналу інформації у формі, зручній для автоматичної
обробки.

Показники засобів вимірювання (паспортні дані):

- Ціна поділу шкали -різницю значень величин, відповідних
двом сусіднім позначкам шкали (наприклад, 1мм - для мірної лінійки,
0,1 мм - для штангенциркуля і т.д.);

- Діапазон свідчень -область значень шкали, обмежена її
початковими та кінцевими показаннями (наприклад, 0-1 мм для
мікрометра - повний один оберт стрілки);

- Межа вимірів -найбільше чи найменше значення діапазону
вимірювань (наприклад, до 10мм – для мікрометра);

- Точність засобів вимірювань -якість засобів вимірювань,
характеризує близькість до нуля їх похибок (для мірної лінійки
1мм, для штангенциркуля – 0,1мм).

Види вимірів класифікуються за такими видами:

За характеристикою точності:

- Рівноточні(ряд вимірювань, виконаних однаковими за точністю
СІ та в однакових умовах;

- Нерівноточні(ряд вимірювань, виконаних декількома різними за точністю СІ та в різних умовах);

За кількістю вимірів:

- Одноразові(вимірювання, виконане один раз);
Багаторазові(Вимір, що складається з ряду одноразових вимірювань)

По відношенню до зміни величини, що вимірюється:

- Статичні(Вимір незмінної за часом фізичної

величини);

- Динамічні(Вимір змінюється за розміром фізичної величини); За виразом результату вимірювань:

- Абсолютні(вимірювання, засновані на прямих вимірах
величин);

- Відносні(Вимірювання відношення величини до одноразової
величині, яка виконує роль одиниці)

За прийомами одержання результатів вимірювань:

- Прямі(вимірювання, значення фізичної величини набувають

безпосередньо);

- Непрямі(вимірювання, при якому значення фізичної
величини визначають на підставі прямих вимірів інших
фізичних величин);

Методи вимірів класифікуються за такими ознаками:

За загальними прийомами отримання результатів вимірювань;

- Прямий методвимірів (безпосередній вимір);

- Непрямийметод вимірів (вимір через інші величини);
За умовами вимірів:

- Контактнийметод вимірів (елемент прилади в контакті з об'єктом виміру, наприклад, термометр);

- Безконтактнийметод вимірювання - елемент приладу знаходиться не в контакті з об'єктом, наприклад, локатор

За способом порівняння вимірюваної величини:

- Метод безпосередньої оцінки- Значення величини
визначають безпосередньо за СІ, наприклад, термометр

- Метод порівняння з мірою -вимірювану величину порівнюють

із відтворюваним заходом, наприклад, вимірювання маси на важелях.

Похибка вимірювання:

Абсолютна похибкарізницю між результатом вимірювань та істинним (дійсним) значенням вимірюваної величини, (наприклад 0,5мм - для мірної лінійки з ціною розподілу 1мм, для приладів вказується у паспорті);

Відносна погрішність- це абсолютна похибка, виражена у частках вимірюваної величини %. Наприклад, виміряна довжина предмета 50мм, при похибці 0,5мм, відносна похибка становитиме (0,5: 50) х 100%= 1%

Вимірювання довжини:

Засіб вимірювань – мірна лінійка 1м. Вимірювальні металеві лінійкивиготовляються із сталевої пружинної термообробленої стрічки зі світлополірованою поверхнею довжиною до 1 м з ціною поділу 1 мм.

1. Виміряти довжину та ширину столу.

2. Виміряти довжину та ширину зошита (книги).

Яке це засіб вимірів

Вид вимірів;

Метод вимірів;

Вимірювання температури:

Засіб вимірів – термометр.

1. Виміряти температуру повітря у приміщенні.

2. Виміряти температуру повітря зовні.

Визначити (назвати), користуючись додатком:

Яке це засіб вимірівз конструктивного виконання;

Показники засобів вимірів;

Вид вимірів;

Метод вимірів;
- відносна та абсолютна похибки;

Вимірювання маси:

Засіб вимірювань - ваги циферблатні.

1. Виміряти масу однієї книги.

2. Виміряти масу трьох книг

Визначити (назвати), користуючись додатком:

Яке це засіб вимірівз конструктивного виконання;

Показники засобів вимірів;

Вид вимірів;

Метод вимірів;

Відносна та абсолютна похибки;

Вимірювання діаметра зразка:

Засіб вимірів – штангенциркуль.

1. Виміряти діаметр ручки.

2. Виміряти діаметр олівця.

Визначити (назвати), (користуючись таблицею 1):

Яке це засіб вимірівз конструктивного виконання;

Показники засобів вимірів;

Вид вимірів;

Метод вимірів;

Відносна та абсолютна похибки;

Таблиця 1 – Технічна характеристика інструментів

Інструмент	Тип, модель	Підприємство виробник	Звіт по ноніусу, мм	Діапазон вимірів, мм	Похибка, що допускається, мм
Штангенциркуль	ШЦ-1	Калібр	0,1	0-125	±0,06
ШЦ-2	ЛІПО	0,05; 0,1	0-150	±0,06
ЧІЗ	0-250	±0,08
ШЦ-3	ЛІПО	0,1	0-160	±0,06
ЧІЗ	0-400	±0,09
СТИЗ	250-630	±0,09
Штангенрейсмус	ШР-250	КРИН	0,05	0-250	±0,05
ШР-400	0,05	40-400	±0,05
ШР-630	0,1	60-630	±0,10
Штангенглибиномір	ШГ-160	КРИН	0,05	0-160	±0,05
ШГ-250	0-250
ШГ-400	0-400

Вимірювання артеріального тиску, частоти пульсу та дихання:

Засіб вимірювання – тонометр, секундомір.

1. Виміряти пульс.

2. Виміряти частоту дихання.

Визначити (назвати), користуючись додатком:

Яке це засіб вимірівз конструктивного виконання;

Показники засобів вимірів;

Вид вимірів;

Метод вимірів;

Відносна та абсолютна похибки;

Вимірювання товщини зразка:

Засіб вимірів – мікрометр.

1. Виміряти товщину аркуша паперу.

2. Виміряти товщину обкладинки книги.

Визначити (назвати), (користуючись таблицею 2):

Яке це засіб вимірівз конструктивного виконання;

Показники засобів вимірів;

Вид вимірів;

Метод вимірів;

Відносна та абсолютна похибки;

Таблиця 2 – Технічна характеристика мікрометричних інструментів

Інструмент	Тип, модель	Підприємство виробник	Ціна поділу мм	Діапазон вимірів, мм	Допустима похибка, мм
Мікрометр гладкий	МК-25	Калібр	0,01	0-25	±0,004
МК-50	25-50
МК-75	50-75
МК-100	75-100
МК-125	КРИН	0,01	100-125	±0,005
МК-150	125-150
МК-175	150-175
МК-200	175-200
Глибиномір мікрометричний	ГМ-100	КРИН	0,01	0-100	±0,005
ГМ-150	0-150
Нутромір мікрометричний	НМ50-75	ЧІЗ	0,01	50-75	±0,004
НМ75-100	75-175	±0,006
НМ75-600	75-600	±0,015

Вимірювання довжини та ширини:

Засіб вимірів – рулетка. Вимірювальні металеві рулеткивиконуються з інвару, нержавіючої сталі та світлополірованої сталевої стрічки довжиною 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100 м. Вони випускаються 2-го та 3-го класів точності. Допустимі відхилення | Дійсна довжина міліметрових поділів рулеток повинна бути не більше ±0,15 і ±0,20 мм, сантиметрових - не більше ±0,20 і ±0,30 мм, дециметрових іметрових - не більше ±0,30 та ±0,40 мм для 2-го та 3-го класів точності відповідно.

1. Виміряти довжину класної дошки.

2. Виміряти ширину класної дошки.

3. Визначити площу дошки

Визначити (назвати), користуючись додатком:

Яке це засіб вимірівз конструктивного виконання;

Показники засобів вимірів;

Вид вимірів;

Метод вимірів;

Відносна та абсолютна похибки;

Завдання №2

«Допуски та посадки гладких циліндричних з'єднань»

Граничні розміри.

Допуски.

Допуск посадки.

Система допусків та посадок

Системою допусків та посадокназивають сукупність рядів допусків та посадок, закономірно побудованих на основі досвіду, теоретичних та експериментальних досліджень та оформлених у вигляді стандартів. Система призначена для вибору мінімально необхідних, але достатніх для практики варіантів допусків та посадок типових з'єднань деталей машин, дає можливість стандартизувати ріжучі інструменти та калібри, полегшує конструювання, виробництво та досягнення взаємозамінності виробів та їх частин, а також зумовлює досягнення їхньої якості.

Система допусків та посадок ІСО для типових деталей машин побудована за єдиними принципами. Передбачені посадки в системі отвору ( СА) та в системі валу ( СВ) (рис.4 ). Посадки в системі отвору- посадки, в яких різні зазори та натяги виходять з'єднанням різних валів з основним отвором ( рис.4, а ), яке позначають Н. Посадки у системі валу- посадки, в яких різні зазори та натяги виходять з'єднанням різних отворів з основним валом ( рис.4, б ), який позначають h.

Рисунок 4 – Приклади розташування полів допусків для посадок

в системі отвору (а) та в системі валу (б)

Для всіх посадок у системі отвору нижнє відхилення отвору EI=0, тобто. нижня межа поля допуску основного отвору завжди збігається з нульовою лінією. Для всіх посадок у системі валу верхнє відхилення основного валу es=0, тобто. верхня межа поля допуску валу завжди збігається з нульовою лінією. Поле допуску основного отвору відкладають нагору, поле допуску основного валу - вниз від нульової лінії, тобто. у матеріал деталі.

Таку систему допусків називають односторонньою граничною.

У системі отвори різних за граничними розмірами отворів менше, ніж у системі валу, а отже, менше номенклатура ріжучого інструменту, необхідного для обробки отворів. У зв'язку з цим переважне поширення набула система отвору.

Для утворення посадок з різними зазорами та натягами в системі ISO для розмірів до 500 мм передбачено 27 варіантів основних відхилень валів та отворів. Основне відхилення- це одне з двох відхилень (верхнє або нижнє), що використовується для визначення положення поля допуску щодо нульової лінії ( рис.5 ).

Кожна літера означає ряд основних відхилень, значення яких залежить від номінального розміру.

Основні відхилення отворів побудовані так, щоб забезпечити посадки в системі валу, аналогічні до посадок в системі отвору. Вони рівні за абсолютним значенням і протилежні за знаком основних відхилень валів, що позначаються тією ж буквою.

Рисунок 5 – Основні відхилення, прийняті в системі ІСО

У кожному виробі деталі різного значення виготовляють із різною точністю. Для нормування необхідних рівнів точності встановлено квалітети виготовлення деталей та виробів. Під квалітетомрозуміють сукупність допусків, що характеризуються постійною відносною точністю всім номінальних розмірів даного діапазону (наприклад, від 1 до 500 мм). Точність у межах одного квалітету залежить лише від номінального розміру.

У системі ІСО встановлено 19 квалітетів: 01,0,1,2,...,17. Для квалітетів 5-17 при переході від одного квалітету до наступного, грубішого, допуски зростають на 60%. Через кожні п'ять квалітетів допуски збільшуються вдесятеро.

Для кожного квалітету побудовані ряди допусків, у кожному з яких різні розміри мають однакову відносну точність.

Для побудови рядів допуску кожен із діапазонів розмірів, у свою чергу, розділений на кілька інтервалів. Для номінальних розмірів від 1 до 500 мм встановлено 13 інтервалів: до 3, понад 3 до 6, понад 6 до 10 мм, ... понад 400 до 500 мм. Для всіх розмірів, об'єднаних в один інтервал, наприклад, для розмірів понад 6 до 10 мм, значення допусків прийняті однаковими.

Калібри

Придатність деталей з допуском від IT6 до IT17, особливо при масовому та великосерійному виробництвах, найчастіше перевіряють граничними калібрами. Комплект робочих граничних калібрів для контролю розмірів гладких циліндричних деталей складається з прохідного калібру ПР(Їм контролюється граничний розмір, що відповідає максимуму матеріалу об'єкта, що перевіряється, рис.6 ) та непрохідного калібру НЕ(Їм контролюють граничний розмір, що відповідає мінімуму матеріалу об'єкта, що перевіряється). З допомогою граничних калібрів визначають чисельне значення контрольованих параметрів, а придатність деталі, тобто. з'ясовують, чи виходить контрольований параметр за нижню або верхню межу, чи знаходиться між двома доступними межами.

Малюнок 6 - Схема вибору номінальних розмірів

граничних гладких калібрів

Деталь вважають придатною, якщо прохідний калібр (прохідна сторона калібру) під дією власної ваги або зусилля приблизно рівного йому проходить, а непрохідний калібр (непрохідна сторона) не проходить по контрольованій поверхні деталі. В цьому випадку дійсний розмір деталі знаходиться між граничними заданими розмірами. Якщо прохідний калібр не проходить, деталь є поправним шлюбом; якщо непрохідний калібр проходить, деталь є невиправним шлюбом, так як розмір такого валу менше найменшого граничного розміру деталі, що допускається, а розмір такого отвору - більше найбільшого граничного розміру, що допускається.

Для контролю калібрів-скоб застосовують контрольні калібри К-І, які є непрохідними та служать для вилучення з експлуатації внаслідок зношування прохідних робочих скоб.

Для контролю валів використовують головним чином скоби. Найбільш поширені односторонні двограничні скоби ( рис.7 ).

Малюнок 7 - Двосторонні односторонні скоби

Допуск калібрів

ГОСТ 24853-81 на гладкі калібри встановлює такі допуски на виготовлення: Н- робочих калібрів (пробок) для отворів ( Н s- тих самих калібрів, але зі сферичними вимірювальними поверхнями); Н 1- калібрів (скоб) для валів; Н p- контрольних калібрів для скоб ( рис.8 ).

Для прохідних калібрів, які в процесі контролю зношуються, крім допуску на виготовлення, передбачається допуск на зношування. Для розмірів до 500 мм знос калібрів ПРз допуском до IT8 включно може виходити за межі поля допуску деталі на величину Yдля пробок та Y 1для скоб; для калібрів ПРз допусками від IT9 до IT17 зношування обмежується прохідним межею, тобто. Y= 0 і Y 1 = 0.

Для всіх прохідних калібрів поля допусків Н(H s) та Н 1зсунуті всередину поля допуску виробу на величину Zдля калібрів-пробок та Z 1для калібрів-скоб.

Необхідні для виконання розрахунково-практичної роботи значення Z, Y, Z 1 , Y 1 , H, H s , H 1 , H p наведені в Додаток 2.

Малюнок 8 - Схеми розташування полів допусків калібрів:

а – для отвору;

б - для валу

Приклад виконання розрахункової роботи

Для гладкої циліндричної сполуки Н7/h6 номінального діаметра D = 24 мм визначаємо:

1. Граничні розміри.

2. Допуски.

3. Найбільший, найменший та середній зазори.

4. Допуск посадки.

5. Виконавчі розміри граничних калібрів.

Розташування полів допусків зобразити графічно.

1. Визначаємо граничні розміри.

Посадка 24 H7/h6є посадкою із зазором у системі отвору. Поле допуску основного отвору H7для діаметра 24 ммвизначається за табл.1.27 [1 ]:

ES = +0,021 мм;

Поле допуску валу (6-й квалитет) для діаметра 24 ммвизначається за табл.1.28 [1 ]:

es = 0;

ei = -0,013 мм.

Визначимо граничні розміри отвору:

D max = D + ES = 24,000 + 0,021 = 24,021 (мм);

D min = D + EI = 24,000 + 0 = 24,000 (мм).

Визначимо граничні розміри валу:

d max = d + es = 24,000 +0 = 24,000 (мм);

d min = d + ei = 24,000 + (-0,013) = 23,987 (мм).

2. Визначаємо допуски.

Визначаємо допуск діаметра отвору:

TD = D max - D min = 24,021 - 24,000 = 0,021 (мм);

Td = dmax - dmin = 24,000 - 23,987 = 0,013 (мм).

3. Визначаємо найбільші, найменші та середні зазори.

Найбільший зазор:

S max = D max - d min = 24,021 - 23,987 = 0,034 (мм).

Найменший зазор:

S min = D min - d max = 24,000 - 24,000 = 0 (мм).

Середній зазор:

S m = (S max + S min) / 2 = (0,034 + 0) / 2 = 0,017 (мм).

4. Визначення допуску посадки.

Визначаємо допуск у посадці із зазором:

TS = S max - S min = 0,034 - 0 = 0,034 (мм).

5. Визначаємо виконавчі розміри граничних калібрів.

5.1. Визначаємо розміри калібрів-пробок.

Для отвору діаметра 24 ммз полем допуску H7(7-й квалитет) визначаємо за ГОСТ 24853-81:

H = 4 мкм = 0,004 мм;

Z = 3 мкм = 0,003 мм;

Y = 3 мкм = 0,003 мм.

Найбільший розмір прохідного нового калібру-пробки:

ПР max = D min + Z + H / 2 = 24,000 + 0,003 + 0,004 / 2 = 24,005 (мм).

Найменший розмір прохідного нового калібру-пробки:

ПР min = D min + Z - H / 2 = 24,000 + 0,003 - 0,004 / 2 = 24, 001 (мм).

Найменший розмір зношеного прохідного калібру-пробки:

ПР изн = D min – Y = 24,000 – 0,003 = 23,997 (мм).

Найбільший розмір непрохідного нового калібру-пробки:

НЕ max = D max + H/2 = 24,021 + 0,004/2 = 24,023 (мм).

Найменший розмір непрохідного нового калібру-пробки:

НЕ min = D max - H/2 = 24,021 - 0,004/2 = 24,019 (мм).

5.2. Визначаємо розміри калібрів-скоб.

Для валу діаметром d = 24 ммз полем допуску h6(6-й квалітет) визначаємо за ГОСТ 24853-81:

H1 = 4 мкм = 0,004 мм;

Z1 = 3 мкм = 0,003 мм;

Y1 = 3 мкм = 0,003 мм.

H p = 1,5 мкм = 0,0015 мм.

Найбільший розмір прохідного нового калібру-скоби:

ПР max = d max - Z 1 + H 1 /2 = 24,000 - 0,003 + 0,004 / 2 = 23,999 (мм).

Найменший розмір прохідного нового калібру-скоби:

ПР min = d max - Z 1 - H 1 / 2 = 24,000 - 0,003 - 0,004 / 2 = 23,995 (мм).

Найбільший розмір зношеного прохідного калібру-скоби:

ПР изн = d max + Y 1 = 24,000 + 0,003 = 24,003 (мм).

Найбільший розмір непрохідного нового калібру-скоби:

НЕ max = d min + H 1 / 2 = 23,987 + 0,004 / 2 = 23,989 (мм).

Найменший розмір непрохідного нового калібру-скоби:

НЕ min = d min - H 1 / 2 = 23,987 - 0,004 / 2 = 23,985 (мм).

Розміри контрольних калібрів:

К-ПР max = d max - Z 1 + Hp / 2 = 24,000 - 0,003 + 0,0015 / 2 = 23,99775 (мм).

К-ПР min = d max - Z 1 - Hp / 2 = 24,000 - 0,003 - 0,0015 / 2 = 23,99625 (мм).

К-НЕ max = d min + Hp / 2 = 23,987 + 0,0015 / 2 = 23,98775 (мм).

К-НЕ min = d min - Hp / 2 = 23,987 - 0,0015 / 2 = 23,98625 (мм).

К-І max = d max + Y 1 + Hp / 2 = 24,000 + 0,003 + 0,0015 / 2 = 24,00375 (мм).

К-І min = d max + Y 1 - Hp / 2 = 24,000 + 0,003 - 0,0015 / 2 = 24,00225 (мм).

6. Розташування полів допусків представлено на Мал. 9.

Малюнок 9 - Розташування полів допусків

Додаток 1

Варіанти завдань

на проведення роботи

Варіант	Номінальні розміри, мм	Види з'єднань	Варіант	Номінальні розміри, мм	Види з'єднань
		H7/k6			H7/h6
		H7/i7			G6/h7
		G6/h6			H6/h7
		K8/h7			H6/g6
		H6/is 6			G6/h7
		K7/h8			H6/f6
		H7/k7			F8/h7
		H6/is 6			H7/g6
		H7/h7			J s 6/h6
		K6/h6			K6/h7
		E8/h7			M6/h7
		H6/f6			H6/k6
		G7/h8			M6/h7
		H7/d7			H6/is 6
		H6/f6			M8/h7

Додаток 2

Допуски та відхилення калібрів

(за ГОСТ 24853-81)

Ква-	Позначення	Інтервали розмірів, мм
чи-	розмірів та	Св.18 до 30	Св.30 до 50	Св.50 до 80	Св.80 до 120	Св.120 до 180
тітки	допусків	розміри та допуски, мкм
	Z		2,5	2,5
	Y	1,5
	Z 1		3,5
	Y 1
	H, H s	2,5	2,5
	H 1
	H p	1,5	1,5		2,5	3,5
	Z, Z 1		3,5
	Y, Y 1
	H, H 1
	H s	2.5	2,5
	H p	1,5	1,5		2,5	3,5
	Z, Z 1
	Y, Y 1
	H
	H 1
	H s , H p	2,5	2,5

Завдання №3

«Допуски та посадки підшипників кочення»

Клас точності.

Номер підшипника.

Приклад виконання розрахункової роботи

Для радіального однорядного підшипника побудувати схеми розташування полів допусків із зазначенням відхилень. Навантаження – циркуляційне. Вал – суцільний.

Вихідні дані:

1. Клас точності – 0.

2. Номер підшипника – 224.

4. Характер навантаженняз помірними поштовхами та вібрацією.

1. За ГОСТ 8338 - 75 для підшипника № 224 визначаються:

d = 120 мм – діаметр внутрішнього кільця;

D = 215 мм – діаметр зовнішнього кільця;

B = 40 мм – ширина підшипника;

r = 3,5 мм – координата монтажної фаски кільця підшипника.

2. Визначимо інтенсивність навантаження на посадковій поверхні шийки суцільного валу:

P r = R × Kn × F × Fa / b = 6000 × 1 × 1 × 1 / 0,033 = 181 818 (Н/м) » 182 (кН/м),

де = 1,0 для навантаження з помірними поштовхами та вібрацією; F = 1при суцільному валі; Fa = 1для радіальних підшипників; b = B - 2r= 40 - 2 × 3,5 = 33 (мм) = 0,033 (м).

3. Знайдене значення інтенсивності навантаження P r = 182 кН/м відповідає поля допусків валу j s 5 і j s 6. При класі точності 0 рекомендовані поля допусків – n6; m6; k6; j s 6; h6; g6. Таким чином, обране поле допуску валу – j s 6.

за табл. 1.29 [1 ] для d = 120 мм полю допуску j s 6 відповідають:

es = + 0,011 мм;

ei = - 0,011 мм.

Відхилення діаметра внутрішнього кільця підшипника d = 120 мм для класу точності 0 приймаються згідно з ГОСТ 520 – 89:

верхнє відхилення – 0;

нижнє відхилення – 0,020 мм.

4. Для класу точності 6 вибирається одне з полів допусків, що рекомендуються, отвори корпусу. Переважне поле допуску – Н7.

за табл. 1.27 [1 ] для D = 215 мм полю допуску Н7 відповідають:

ES = + 0,046 мм;

Відхилення діаметра зовнішнього кільця підшипника D = 215 мм для класу точності 0 приймаються згідно з ГОСТ 520 – 89:

верхнє відхилення – 0;

нижнє відхилення – 0,030 мм.

4. Схема розташування полів допусків представлена ​​на рис 11 .

Малюнок 11 - Схеми розташування полів допусків

а) для з'єднання валу з внутрішнім кільцем підшипника;

б) для з'єднання зовнішнього кільця підшипника із корпусом.

Додаток 3

Варіанти завдань

на проведення робіт

Варіант	№ під-шип-ника	Клас точності	R, H	Ха-рактер навантаження	Варіант	№ під-шип-ника	Клас точності	R, H	Ха-рактер навантаження
				З					У
				З					З
				У					З
				У					У
				З					У
				З					З
				У					З
				У					У
				З					У
				З					З
				У					З
				У					У
				З					У
				З					З
				У					З

Додаток 4

Розміри підшипників, мм

(за ГОСТ 8338 - 75)

№ підшипника	d	D	B	r	№ підшипника	d	D	B	r
				0,5					3,5
				1,0					4,0
				2,0					5,0
				2,0					5,0
				3,0					6,0
				3,0					1,5

Розмірні числа, на кресленні, є підставою визначення розмірів зображеного вироби (деталі). На робочих кресленнях проставляють номінальні розміри. Це розміри, розраховані під час конструювання.

Розмір, отриманий у результаті виміру готової деталі, називається дійсним. Найбільшим та найменшим граничними розмірами називають встановлені найбільші та найменші допустимі значення розмірів. Допускомрозміру називається різниця між найбільшим та найменшим граничними розмірами. Різниця між результатом вимірювання та номінальним розміром називається відхиленням розміру – позитивним, якщо розмір більший за номінальний, і негативним, якщо розмір менший за номінальний.

Різниця між найбільшим граничним розміром та номінальним називається верхнім граничним відхиленням, а різниця між найменшим граничним розміром та номінальним – нижнім граничним відхиленням. Відхилення позначають на кресленні знаком (+) або (-) відповідно. Відхилення пишуть за номінальним розміром дрібнішими цифрами одне під іншим, наприклад , де 100 – номінальний розмір; +0,023 – верхнє, а –0,012 – нижнє відхилення.

Полем допуску називається зона між нижнім та верхнім граничними відхиленнями. Обидва відхилення можуть бути негативними чи позитивними. Якщо одне відхилення дорівнює нулю, то воно на кресленні не проставляється. Якщо поле допуску розташоване симетрично, то величину відхилення наносять зі знаком "+-" поруч із розмірним числом цифрами такого ж розміру, наприклад:

Відхилення розмірів кутів вказують у градусах, хвилинах і секундах, які повинні бути виражені цілими числами, наприклад 38 град 43 +-24

При складанні двох деталей, що входять одна в одну, розрізняють що охоплюєі поверхню, що охоплюється. Поверхня, що охоплює, носить загальну назву отвір, а охоплювана - вал. Розмір загальний для однієї та іншої деталі з'єднання, називається номінальним. Він є початком відліку відхилень. При встановленні номінальних розмірів для валів та отворів необхідно розрахункові розміри округляти, підбираючи найближчі розміри з ряду номінальних лінійних розмірів згідно з ГОСТ 6636-60.

Різні з'єднання деталей машин мають призначення. Всі ці з'єднання можна собі уявити як охоплення однієї деталі іншої або посадку однієї деталі в іншу, причому одні з'єднання можна зібрати і роз'єднати, а інші збираються і роз'єднуються насилу.

Позначення граничних відхилень розмірів на робочих кресленнях деталей та складальних кресленняхповинні відповідати вимогам ГОСТ 2.109-73 та ГОСТ 2.307-68.

При позначенні граничних відхилень розмірів необхідно виконувати основні правила:
-лінійні розміри та їх граничні відхилення на кресленнях Вказують у міліметрах без позначення одиниці виміру;
-на робочих кресленнях граничні відхилення наводять на всі розмірів, крім довідкових; розмірів, що визначають зони шорсткості, термообробки, покриття, і для розмірів деталей, що задаються з припуском, для яких допускається не вказує граничні відхилення;
-на складальних кресленнях граничні відхилення проставляю для параметрів, які повинні бути виконані та проконтрольовані по даному складальному кресленню, а також для розмірів деталей, зображених на складальному кресленні, на які робочі креслення не випускаються.

Приклади позначення граничних відхилень

Приклади позначення допусків та посадок на кресленнях

7.Основне відхилення- одне з двох граничних відхилень (верхнє або нижнє), що визначає положення поля допуску щодо нульової лінії. У даній системі допусків та посадок основним є відхилення, найближче до нульової лінії. Основні відхилення позначаються буквами латинського алфавіту, великими для отворів (A...ZC) і малими для валів (a...zc)

Верхнє відхилення ES, es - різниця алгебри між найбільшим граничним і відповідним номінальним розмірами

Нижнє відхилення EI, ei - різниця алгебри між найменшим граничним і відповідним номінальним розмірами

Заштрихована область зветься поле допуску розміру. Ця область у вигляді прямокутника розташована між граничними розмірами dmaxіdmin визначає діапазон розсіювання дійсних розмірів придатних деталей. За нульову лінію прийнято номінальне значення розміру d валу. Поле допуску визначається чисельним значенням допуску Td та розташуванням щодо нульової лінії, тобто. двома параметрами.

Величини полів допусків позначають літерами IT та цифрою порядкового номера квалітету. Наприклад: IT5, IT7. Умовне позначення допусків. Розмір, для якого вказують поле допуску, позначають числом (мм), за яким слідує умовне позначення, що складається з літери/літер та цифри/цифр - що означає номер квалітету, наприклад 20g6, 20H8, 30h11 і т.д. Необхідно відзначити, що відхилення проставляються з певними знаками, допуски величини завжди позитивні і знак не вказується.

Допуск розміру визначає точність виготовлення деталі та впливає на показники якості виробів. Зі зменшенням допуску деталей, працездатність яких визначається зносом (поршень, циліндр двигуна внутрішнього згоряння) такий важливий експлуатаційний показник, як ресурс роботи збільшується. З іншого боку, зменшення допусків збільшує витрати на виготовлення.

Для визначення чисельних значень полів допусків виробів стандартами системи ІСО (у Росії системою ЕСДП – єдина система допусків та посадок) встановлено 20 квалітетів.

Квалітети позначаються цифрами: 01,0,1,2,3,……….18, гаразд зниження точності і збільшення допусків. Позначення IT8 означає, що допуск на розмір встановлено за 8-м кваліфікацією точності.

Зразкові сфери застосування квалітетів точності в машинобудуванні такі:

IT01 по IT3 для високоточних засобів вимірювань, калібрів, шаблонів, для деталей машинобудування така точність, як правило, не призначається;

IT 4 по IT5 для прецизійних деталей машинобудування.

IT 6 по IT7 точні деталі машинобудування застосовуються досить широко;

IT 8 з IT9 середня точність деталей машинобудування;

IT 10 з IT12 знижена точність деталей. Усі перелічені квалитети утворюють посадки сполук;

Квалітети грубіше 12-го призначають нормування точності вільних, несопрягаемых поверхонь деталей, точності розмірів заготовок.

Одиниця допуску - це залежність допуску від номінального розміру, яка є мірою точності, що відображає вплив технологічних, конструктивних та метрологічних факторів. Одиниці допуску в системах допусків та посадок встановлені на підставі досліджень точності механічної обробки деталей. Значення допуску можна розрахувати за формулою T = a i, де a - число одиниць допуску, що залежить від рівня точності (квалітету або ступінь точності); i – одиниця допуску.

Допуск - різниця між найбільшим і найменшим граничними значеннями параметрів, задається на геометричні розміри деталей, механічні, фізичні та хімічні властивості. Призначається (вибирається) виходячи з технологічної точності або вимог до виробу (продукту)

Для нормування рівнів точності в системах ISO та РЕВ вводяться квалітети.

Під квалітетом розуміється сукупність допусків, що змінюються в залежності від номінального розміру і відповідають однаковою мірою точності, що визначається числом одиниць допуска.

У діапазоні до 500мм – 19 квалітетів: 0,1; 0; 1; 2; …; 17.

У діапазоні 500-3150мм – 18 квалітетів.

Посадки із зазором.

Посадкою називається характер з'єднання деталей, що визначається величиною зазорів або натягів. Посадка характеризує свободу відносного переміщення деталей, що з'єднуються, або ступінь опору їх взаємному зміщенню.

Посадки із зазором. Посадкою із зазором називається посадка, при якій забезпечується зазор у з'єднанні (поле допуску отвору розташоване над полем допуску валу). Зазор S - позитивна різниця розмірів отвору та валу. Зазор забезпечує можливість відносного переміщення деталей.

Посадка із зазором - забезпечує зазор у з'єднанні, і характеризується величинами найбільших та найменших зазорів, при графічному зображенні поле допуску отвору розташоване вище поля допуску валу.

У тих випадках, коли одна деталь повинна переміщатися щодо іншої без хитавиці, слід мати дуже малий зазор: щоб одна деталь могла вільно обертатися в інший (наприклад, вал в отворі), зазор повинен бути більше.

Характер та умови роботи рухомих з'єднань відрізняються різноманітністю.

Посадки групи Н/h характерні тим, що мінімальний проміжок у них дорівнює нулю. Вони застосовуються для пар з високими вимогами до центрування отвору та валу, якщо взаємне переміщення валу та отвору передбачається при регулюванні, а також при малих швидкостях та навантаженнях.

Посадку H5/h4 призначають для з'єднань з високими вимогами до точності центрування та напрямку, в яких допускається провертання та поздовжнє переміщення деталей при регулюванні. Ці посадки використовують замість перехідних (зокрема змінних частин). Для деталей, що обертаються, їх застосовують тільки при малих навантаженнях і частотах обертання.

Посадку H6/h5 призначають при високих вимогах до точності центрування (наприклад, пінолі задньої бабки токарного верстата, зубчастих вимірювальних коліс при їх установці на шпинделі зубомірних приладів).

Посадка H7/h6 (переважна) використовується за менш жорстких вимог до точності центрування (наприклад, змінних зубчастих коліс у верстатах, корпусів під підшипники кочення у верстатах, автомобілях та інших машинах).

Посадку H8/h7 (переважну) призначають для центруючих поверхонь, якщо можна розширити допуски на виготовлення за кілька знижених вимог до співвісності.

ЕСДП допускає застосування посадок групи H/h, утворених з полів допусків квалітетів 9...12, для з'єднань з низькими вимогами до точності центрування (наприклад, для посадки шків зубчастих коліс, муфт та інших деталей на вал з кріпленням шпонкою для передачі крутного моменту , при невисоких вимогах до точності механізму в цілому та невеликих навантаженнях).

Посадки групи H/g (H5/g4; H6/g5 і H7/g6 - краща) мають найменший гарантований проміжок з усіх посадок з зазорами. Їх застосовують для точних рухомих з'єднань, що вимагають гарантованого, але невеликого зазору для забезпечення точного центрування, наприклад золотника в пневматичних пристроях, шпинделя в опорах ділильної головки, плунжерних парах і т. п.

З усіх рухомих посадок найбільш поширені посадки групи H/f (H7/f7 - краща, H8/f8 і т.п., утворені з полів допусків 6, 8 і 9). Наприклад, посадку H7/f7 застосовують у підшипниках ковзання електродвигунів малої та середньої потужності, поршневих компресорах, коробках швидкостей верстатів, відцентрових насосах, в двигунах внутрішнього згоряння та ін.

Посадки групи Н/е (H7/е8, H8/е8 - переважна, H7/е7 і посадки, подібні до них, утворені з полів допусків квалітетів 8 і 9) забезпечують легкорухливе з'єднання при рідинному терті. Їх застосовують для валів великих машин, що швидко обертаються. Наприклад, перші дві посадки застосовують для валів турбогенераторів та електродвигунів, що працюють з великими: навантаженнями. Посадки Н9/е9 і H8/е8 застосовують для великих підшипників у важкому машинобудуванні, що вільно обертаються на валах зубчастих коліс, та інших деталей, що включаються муфтами зчеплення, для центрування кришок циліндрів.

Посадки групи H/d (H8/d9, H9/d9 - переважна і подібні до них посадки, утворені з полів допусків квалітетів 7, 10 і 11) застосовують порівняно рідко. Наприклад, посадка H7/d8 використовується при високій частоті обертання та відносно малому тиску у великих підшипниках, а також у поєднанні «поршень - циліндр» у компресорах, а посадка H9/d9 - при невисокій точності механізмів.

Посадки групи H/с (H7/с8 та H8/с9) характеризуються значними гарантованими зазорами, та їх застосовують для з'єднань з невисокими вимогами до точності центрування. Найбільш часто ці посадки призначають для підшипників ковзання (з різними температурними коефіцієнтами лінійного розширення валу та втулки), що працюють при підвищених температурах (у парових турбінах, двигунах, турбокомпресорах, інших машинах, в яких при роботі зазори значно зменшуються внаслідок того, що вал нагрівається і розширюється більше, ніж вкладка підшипника). При виборі рухомих посадок необхідно керуватися такими міркуваннями: що більше швидкість обертання деталі, то більше має бути зазор.

Перехідні посадки.

Перехідні посадки передбачені лише у точних кваліфікаціях. Перехідні посадки забезпечують хороше центрування деталей, що з'єднуються, і застосовуються в нерухомих роз'ємних з'єднаннях, які в процесі експлуатації піддаються більш менш частому розбиранню і складання для огляду або заміни змінних деталей. Висока точність центрування та відносна легкість розбирання та складання з'єднання забезпечуються пекло за рахунок невеликих зазорів та натягів. Малі зазори обмежують взаємне радіальне змішування деталей у з'єднаннях, а невеликі натяги сприяють їх співвісності при складанні.

· Характеризуються помірним гарантованим зазором, достатнім для забезпечення вільного обертання в підшипниках ковзання при консистентному та рідкому мастилі в легких та середніх режимах роботи (помірні швидкості - до 150 рад/с, навантаження, невеликі температурні деформації).

· Посадки H/js; Js/h- «Щільні». Можливість отримання натягу P(N) ≈ 0.5 ... 5%, і, отже, у поєднанні утворюються переважно зазори. Забезпечують легку збирання.

· Посадка H7/js6застосовується для поєднання склянок підшипників з корпусами, невеликих шківів та ручних маховичків з валами.

· Посадки H/k; K/h- "Напружені". Можливість отримання натягу P(N) ≈ 24...68%. Однак через вплив відхилень форми, особливо при великій довжині з'єднання, зазори здебільшого не відчуваються. Забезпечують гарне центрування. Складання та розбирання проводиться без значних зусиль, наприклад, за допомогою ручних молотків.

· Посадка H7/k6широко застосовується для поєднання зубчастих коліс, шківів, маховиків, муфт із валами.

· Посадки H/m; M/h- «Тугі». Можливість отримання натягу P(N) ≈ 60...99,98%. Мають високий рівень центрування. Складання та розбирання здійснюється при значних зусиллях. Розбираються, як правило, лише під час ремонту.

· Посадка H7/m6застосовується для поєднання зубчастих коліс, шківів, маховиків, муфт з валами; для встановлення тонкостінних втулок у корпуси, кулачків на розподільчому валу.

· Посадки H/n; N/h- "глухі". Можливість отримання натягу P(N) ≈ 88...100%. Мають високий рівень центрування. Складання та розбирання здійснюється при значних зусиллях: застосовуються преси. Розбираються, як правило, лише за капітального ремонту.

· Посадка H7/n6застосовується для поєднання важких зубчастих коліс, муфт, кривошипів з валами, для встановлення постійних кондукторних втулок в корпусах кондукторів, штифтів і т.п.

Приклади призначення перехідних посадок (а -з'єднання «вал – шестерня»; б -з'єднання «поршень – поршневий палець – головка шатуна»; в- з'єднання «вал – маховик»; г -з'єднання "втулка - корпус").

Посадки із натягом.

Посадки з гарантованим натягом застосовують для отримання нерухомих нероз'ємних з'єднань, причому відносна нерухомість деталей, що сполучаються забезпечується завдяки пружним деформаціям, що виникають при з'єднанні валу з отвором. При цьому граничні розміри валу більші за граничні розміри отвору. У деяких випадках для підвищення надійності з'єднання додатково використовують штифти або інші засоби кріплення, при цьому момент, що крутить, передається штифтом, а натяг утримує деталь від осьових переміщень.

Приклади застосування посадок із натягом.Частота застосування бажаних посадок з натягом відповідає порядку збільшення гарантованого натягу.

Для з'єднань тонкостінних деталей, а також деталей зі стінками більшої товщини, що зазнають невеликих навантажень, кращою буде посадка Н7/Р6.Для з'єднань кондукторних втулок з корпусом кондуктора, запірних втулок з додатковим кріпленням переважними будуть посадки H7/r6, H7/s6.Посадка H7/u7застосовується для таких з'єднань, як втулки підшипників ковзання у важкому машинобудуванні, вінці черв'ячних коліс, маховики. Посадки, що характеризуються найбільшими величинами гарантованого натягу - H8/x8, H8/z8, Застосовуються для важко навантажених з'єднань, що сприймають великі крутні моменти та осьові сили.

Посадки з натягом призначені для отримання нерухомих з'єднань нероз'ємних деталей без додаткового їх кріплення.

Розмір- числове значення лінійної величини (діаметра, довжини тощо) у вибраних одиницях виміру.

Розрізняють дійсний, номінальний та граничні розміри.

Справжній розмір- Розмір, встановлений вимірюванням за допомогою засобу вимірювання з похибкою вимірювання, що допускається.

Під похибкою виміру розуміється відхилення результату виміру від справжнього значення вимірюваної величини. Справжній розмір- Розмір, отриманий в результаті виготовлення і значення якого нам не відомо.

Номінальний розмір- Розмір, щодо якого визначаються граничні розміри і який служить початком відліку відхилень.

Номінальний розмір вказується на кресленні та є загальним для отвору та валу, що утворюють з'єднання та визначається на стадії розробки виробу виходячи з функціонального призначення деталей шляхом виконання кінематичних, динамічних та розрахунків на міцність з урахуванням конструктивних, технологічних, естетичних та інших умов.

Отриманий таким чином номінальний розмір повинен бути заокруглений до значень, встановлених ГОСТ 6636-69 Нормальні лінійні розміри. Стандартом в діапазоні від 0,001 до 20 000 мм передбачено чотири основні ряди розмірів: Ra 5, Ra 10, Ra 20, Ra 40, а також один додатковий ряд Ra 80. (Геометрична прогресія - це ряд чисел, у якому кожне наступне число виходить множенням попереднього на те саме число - знаменник прогресії.)

У кожному десятковому інтервалі кожного ряду міститься відповідно номеру ряду 5; 10; 20; 40 та 80 чисел. При встановленні номінальних розмірів перевага має надаватися поряд з більшою градацією, наприклад, ряд Ra 5 слід віддати перевагу ряду Ra 10, ряд Ra 10 - ряду Ra 20 і т.д. Ряди нормальних лінійних розмірів побудовані з урахуванням рядів переважних чисел (ГОСТ 8032-84) з деяким округленням. Наприклад, R5 (знаменник 1,6) беруться значення 10; 16; 25; 40; 63; 100; 250; 400; 630 і т.д.

Стандарт на нормальні лінійні розміри має велике економічне значення, що полягає в тому, що при скороченні номінальних розмірів скорочується потрібна номенклатура мірних різальних і вимірювальних інструментів (свердла, зенкери, розгортки, протяжки, калібри), штампів, пристроїв та іншого технологічного оснащення. При цьому створюються умови для організації централізованого виготовлення названих інструментів та оснастки на спеціалізованих машинобудівних заводах.

Стандарт не поширюється на технологічні міжопераційні розміри та розміри, пов'язані розрахунковими залежностями з іншими прийнятими розмірами або розмірами стандартних комплектуючих виробів.

Граничні розміри - два гранично допустимі розміри, між якими повинен знаходитися або яким може дорівнювати дійсний розмір.

Коли потрібно виготовити деталь, то розмір повинен задаватися двома значеннями, тобто. граничними допустимими значеннями. Найбільший із двох граничних розмірів називається найбільшим граничним розміром,а менший - найменшим граничним розміром.Розмір придатного елемента деталі повинен знаходитися між найбільшим і найменшим граничними розмірами, що допускаються.

Нормувати точність розміру - це означає вказати два його можливі (допустимі) граничні розміри.

Прийнято позначати номінальний, дійсний та граничні розміри відповідно: для отворів - D, D Д, D max, D min;для валів - d, d Д, d max, d mln.

Порівнюючи дійсний розмір із граничними, можна судити про придатність елемента деталі. Умовами придатності є співвідношення: для отворів D min<D Д ; для валів D min Граничні розміри визначають характер з'єднання деталей та їх допустиму неточність виготовлення; при цьому граничні розміри можуть бути більшими або меншими за номінальний розмір або збігатися з ним.

Відхилення- різниця алгебри між розміром (граничним або дійсним) і відповідним номінальним розміром.

Для спрощення проставляння розмірів на кресленнях замість граничних розмірів проставляють граничні відхилення: верхнє відхилення- алгебраїчна різниця між найбільшим граничним та номінальним розмірами; нижнє відхилення -алгебраїчна різниця між найменшим граничним та номінальним розмірами.

Верхнє відхилення позначається ES(Ecart Superieur) для отворів та es -для валів; нижнє відхилення позначається El(Ecart Interieur) для отворів та ei -для валів.

Згідно з визначеннями: для отворів ES = D max -D; EI = D min -D;для валів es = d max -d; ei = d mln -d

Особливість відхилень у тому, що вони мають знак (+) чи (-). У окремому випадку одне з відхилень може дорівнювати нулю, тобто. один із граничних розмірів може збігатися з номінальним значенням.

Допускомрозміру називається різниця між найбільшим і найменшим граничними розмірами або різниця алгебри між верхнім і нижнім відхиленнями.

Допуск позначається IT (International Tolerance) або T D - допуск отвору та T d - допуск валу.

Відповідно до визначення: допуск отвору T D = D max -D min; допуск валу Td = d max -d min. Допуск розміру завжди позитивна величина.

Допуск розміру виражає розкид дійсних розмірів у межах від найбільшого до найменшого граничних розмірів, що фізично визначає величину офіційно дозволеної похибки дійсного розміру елемента деталі у процесі його виготовлення.

Поле допуску- це поле, обмежене верхнім та нижнім відхиленнями. Поле допуску визначається величиною допуску та його положенням щодо номінального розміру. При тому самому допуску для одного й того ж номінального розміру можуть бути різні поля допусків.

Для графічного зображення полів допусків, що дозволяє зрозуміти співвідношення номінального та граничних розмірів, граничних відхилень та допуску, введено поняття нульової лінії.

Нульовою лінієюназивається лінія, що відповідає номінальному розміру, від якої відкладаються граничні відхилення розмірів при графічному зображенні полів допусків. Позитивні відхилення відкладаються нагору, а негативні - вниз від неї (рис. 1.4 та 1.5)

Поверхні, якими відбувається з'єднання деталей при складанні, називають сполучними , решта – несопрягаемими, або вільними . З двох поверхонь, що сполучаються, охоплююча поверхня називається отвором , а охоплювана – валом (Мал. 7.1).

При цьому в позначення параметрів отворів використовують великі літери латинського алфавіту ( D, E, S), а валів – малі ( d, e,s).

Поверхні, що сполучаються, характеризуються загальним розміром, званим номінальним розміром з'єднання (D, d).

Справжній розмір деталі - це розмір, отриманий при виготовленні та вимірі з допустимою похибкою.

Граничні розміри - це максимальний ( D maxі d max) та мінімальний ( D min і d min ) допустимі розміри, між якими має бути дійсний розмір придатної деталі. Різницю між найбільшим та найменшим граничними розмірами називають допуском розміру отвору TD і вала Td .

TD (Td) = D max (d max ) – D min (d min ).

Допуск розміру визначає задані межі (граничні відхилення) дійсного розміру придатної деталі.

Допуски зображують у вигляді полів, обмежених верхнім та нижнім відхиленням розміру. При цьому номінальному розміру відповідає нульова лінія . Найближче до нульової лінії відхилення називають основним . Основне відхилення отворів позначають великими літерами латинського алфавіту A, B, C, Z, валів – малими a, b, c, … , z.

Допуски розмірів отвору TDі вала Tdможуть бути визначені як різниця алгебри між верхнім і нижнім граничними відхиленнями:

TD(Td) = ES(es) - EI(ei).

Величина допуску залежить від розміру та необхідного рівня точності виготовлення деталі, що визначається квалітетом (Ступенем точності).

Квалітети – це сукупність допусків, які відповідають однаковою мірою точності.

Стандартом встановлено 20 квалітетів у порядку зменшення ступеня точності: 01; 0; 1; 2…18. Квалітети позначають поєднанням великих літер ITз порядковим номером квалітету: IT 01, IT 0, IT 1, …, IT 18. Зі збільшенням номера квалітету величина допуску виготовлення деталі зростає.

Від правильного призначення квалітету залежить вартість виготовлення деталей та якість роботи з'єднання. Нижче наведено рекомендовані сфери застосування квалітетів:

– з 01 по 5 – для еталонів, кінцевих заходів довжини та калібрів;

– з 6 по 8 – для утворення посадок відповідальних деталей, які широко використовуються в машинобудуванні;

- з 9 по 11 - для створення посадок невідповідальних вузлів, що працюють при низьких швидкостях та навантаженнях;

– з 12 до 14 – для допусків на вільні розміри;

– з 15 до 18 – для допусків на заготівлі.

На робочих кресленнях деталей допуски проставляють поруч із номінальним розміром. У цьому буквою задається основне відхилення, а цифрою – кваліфікація точності. Наприклад:

 25 к6;  25 Н7;  30 h8 ;  30 F8 .

7.2. Поняття про посадки та системи посадок

Посадкою називається характер з'єднання двох деталей, який визначається свободою їх відносного переміщення. Залежно від взаємного розташування полів допусків отвору та валу посадки може бути трьох типів.

1. З гарантованим зазором S за умови: D min ≥ d max :

- максимальний зазор S max = D max – d min ;

- Мінімальний зазор S min = D min – d max .

Посадки із зазором призначені для утворення рухомих та нерухомих роз'ємних з'єднань. Забезпечують легкість складання-розбирання вузлів. У нерухомих з'єднаннях вимагають додаткового кріплення гвинтами, шпонками та ін.

2. З гарантованим натягом N за умови: D max d min :

– максимальний натяг N max = d max – D min ;

- Мінімальний натяг N min = d min – D max .

Посадки з натягом забезпечують утворення нероз'ємних з'єднань частіше, без застосування додаткового кріплення.

3. Перехідні посадки , при яких можливе одержання з'єднання як зазору, так і натягу:

- максимальний зазор S max = D max – d min ;

– максимальний натяг N max = d max – D min .

Перехідні посадки призначені для нерухомих роз'ємних з'єднань. Забезпечують високу точність центрування. Вимагають додаткового кріплення гвинтами, шпонками та ін.

В ЕСДП передбачені посадки в системі отвору та в системі валу.

Посадки в системі отвору основного отвору Нз різними полями допусків валу: a, b, c, d, e, f, g, h(посадки із зазором); j S , k, m, n(перехідні посадки); p, r, s, t, u, v, x, y, z(посадки з натягом).

Посадки у системі валу утворюються поєднанням поля допуску основного валу hз різними полями допусків отвору: A, B, C, D, E, F, G, H(посадки із зазором); J s , K, M, N(перехідні посадки); P, R, S, T, U, V, X, Y, Z(посадки з натягом).

Посадки проставляють на складальних кресленнях поруч із номінальним розміром сполучення у вигляді дробу: у чисельнику допуск на отвір, у знаменнику допуск на вал. Наприклад:

30або30

.

Слід зазначити, що у позначенні посадки в системі отвору в чисельнику обов'язково присутня буква Н, а в системі валу в знаменнику – буква h. Якщо ж у позначенні є обидві букви Ні hнаприклад  20 Н6/h5 , то цьому випадку перевага надається системі отвору.

Метрологічною практикою встановлено, що виготовити точно розміри деталі неможливо, та й немає необхідності мати завжди дуже точне значення розміру обробленої деталі.

Треба пам'ятати, що чим точніше має бути оброблений розмір, тим дорожче виробництво. Мабуть, не слід особливо пояснювати, що в різних механізмах і машинах є деталі, які мають бути оброблені особливо ретельно, і є деталі, для яких не потрібне ретельне виготовлення. Тому і виникає потреба говорити про точність розмірів.

Як і в кожній справі, щодо точності розмірів існує низка понять та визначень, які необхідні, щоб говорити однією мовою та коротше висловлювати свої думки.

Розглянемо ряд практично використовуваних визначень та понять розмірів та його відхилень.

Розмір - числове значення фізичної величини, отримане в результаті вимірювання характеристики або параметр об'єкта (процесу) у вибраних одиницях вимірювання. У більшості випадків він є різницею станів об'єкта або процесу за вибраним параметром, характеристикою, показником у часі в порівнянні з мірою, еталоном істинним або дійсним значенням фізичної величини.

Справжній розмір - розмір, встановлений виміром із припустимою похибкою. Розмір лише тоді називається дійсним, коли він вимірюється з похибкою, яка може бути допущена будь-яким нормативним документом. Цей термін відноситься до випадку, коли вимір проводиться з метою визначення придатності розмірів об'єкта або процесу певним вимогам. Коли такі вимоги не встановлені і виміри виробляються з метою приймання продукції, іноді використовується термін виміряний розмір, тобто. розмір, одержаний за результатами виміру, замість терміна «дійсний розмір». У цьому випадку точність виміру вибирається в залежності від поставленої мети перед виміром.

Справжній розмір - розмір, отриманий у результаті обробки, виготовлення, значення якого нам невідомо, хоча і існує, оскільки неможливо виміряти абсолютно без похибки. Тому поняття "справжній розмір" замінюється поняттям "дійсний розмір", яке близьке до істинного в умовах поставленої мети.

Граничні розміри - це гранично допустимі розміри, між якими повинен знаходитися або яким може дорівнювати дійсний розмір. З цього визначення видно, коли необхідно виготовити деталь, її розмір повинен задаватися двома значеннями, тобто. допустимими значеннями. І ці два значення мають назву найбільший граничний розмір - більший із двох граничних розмірів та найменший граничний розмір - менший із двох граничних розмірів. У придатної деталі розмір повинен бути між цими граничними розмірами. Однак вказувати вимоги до точності виготовлення двома значеннями розмірів дуже незручно при оформленні креслень, хоча США так задається розмір. Тому в більшості країн світу використовуються поняття «номінальний розмір», «відхилення» та «допуск».

Номінальний розмір - розмір, щодо якого визначаються граничні розміри і який є початком відліку відхилень. Розмір, який вказаний на кресленні, є номінальним. Номінальний розмір визначається конструктором у результаті розрахунків габаритних розмірів або на міцність, або на жорсткість, або з урахуванням конструктивних та технологічних міркувань.

Однак не можна брати за будь-який номінальний розмір, який вийшов при розрахунку.

Необхідно запам'ятати, що економічна ефективність метрологічного забезпечення досягається тоді, коли можна обійтися невеликою номенклатурою розмірів без погіршення якості. Так, якщо уявити, що конструктор ставитиме на кресленні будь-який номінальний розмір, наприклад розмір отворів, тоді практично неможливо буде випускати свердла централізовано на інструментальних заводах, оскільки буде безліч розмірів свердл.

У зв'язку з цим у промисловості використовуються поняття переважні числа та ряди кращих чисел, тобто. значення, до яких мають округлятися розрахункові значення. Зазвичай заокруглюють до найближчого більшого. Такий підхід дає можливість скоротити кількість типорозмірів деталей та вузлів, кількість ріжучого інструменту та іншого технологічного та контрольного оснащення.

Ряди переважних чисел у всьому світі прийняті однакові і є геометричними прогресіями зі знаменниками Ш; “VWVW 4 VlO, які приблизно дорівнюють 1,6; 1,25; 1,12; 1,06 (геометрична прогресія - це ряд чисел, у яких кожне наступне число виходить множенням попереднього на те саме число - знаменник прогресії). Ці лави умовно названі R5; RIO; R20; R40.

Переважні числа широко використовуються в стандартизації, коли необхідно встановити ряд значень параметрів, що нормуються або властивостей у певних діапазонах. Номінальні значення лінійних розмірів у існуючих стандартах також беруться із зазначених рядів кращих чисел із певним округленням. Наприклад, R5 (знаменник 1,6) беруться значення 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 і т.д.

Відхилення - різниця алгебри між граничним і дійсним, тобто. виміряним, розмірами. Отже, під відхиленням слід розуміти, наскільки розмір відрізняється від допустимого значення за нормування вимог або за результатами вимірювання.

Оскільки при нормуванні за допустимими відхиленнями існують два граничні розміри - найбільший і найменший, то прийняті терміни верхнє і нижнє відхилення при нормуванні відхилень, що допускаються, тобто. вказівок вимог у межах допуску на розмір. Верхнє відхилення - різниця алгебри між найбільшим граничним і номінальним розмірами. Нижнє відхилення - різниця алгебри між дійсним і найменшим граничним розмірами при нормуванні за величиною допуску.

Особливість відхилень полягає в тому, що вони завжди мають знак або плюс або мінус. Вказівка ​​у визначенні алгебраїчної різниці показує, що обидва відхилення, тобто. і верхнє, і нижнє, може мати плюсові значення, тобто. найбільший і найменший граничні розміри будуть більшими за номінальне, або мінусове значення (обидва менші від номінального), або верхнє відхилення може мати плюсове, а нижнє - мінусове відхилення.

У той же час можуть бути випадки, коли верхнє відхилення більше від номінального, тоді відхилення прийме знак плюс, а ніжне відхилення менше від номінального, тоді воно має знак мінус.

Верхнє відхилення позначають ES у отворів і es у валів, інколи ж - ВО.

Нижнє відхилення позначають EI у отворів, ei у валів або - АЛЕ.

Допуск (зазвичай позначається Т) - різниця між найбільшим і найменшим граничними розмірами, або абсолютна величина різниці алгебри між верхнім і нижнім відхиленнями. Особливістю допуску і те, що не має знака. Це хіба що зона значень розмірів, між якими має бути дійсний розмір, тобто. Розмір придатної деталі.

Синоніми цього терміна можуть бути такими: "допустиме значення", "розміри", "характеристика", "параметри".

Якщо ми говоримо про допуск у 10 мкм, то це означає, що в партії придатних можуть бути деталі, розміри яких у граничному випадку відрізняються один від одного не більше 10 мкм.

Поняття допуску дуже важливе і використовується як критерій точності виготовлення деталей. Чим менший допуск, тим точніше буде виготовлено деталь. Чим допуск більший, тим грубіше деталь. Але в той же час чим менше допуск, тим важче, складніше і звідси дорожче виготовлення деталей; чим допуски більше, тим простіше та дешевше виготовити деталь. Ось і є певною мірою протиріччя між розробниками та виробниками. Розробники хочуть, щоб допуски були малими (точніше буде виріб), а виробники хочуть, щоб допуски були більшими (легше виготовляти).

Тому вибір допуску має бути обґрунтований. У всіх випадках, де є можливість, слід використовувати великі допуски, оскільки це економічно вигідно для виробництва, але за умови, щоб якість продукції не погіршувалась.

Дуже часто нарівні з терміном «допуск» і замість нього (не зовсім правильно) вживають термін «поле допуску», оскільки, як було сказано вище, допуск - це зона (поле), в межах якої є розміри придатної деталі.

Поле допуску, або поле допустимого значення - поле, обмежене верхнім і нижнім відхиленнями. Поле допуску визначається величиною допуску та його положенням щодо номінального розміру.



Основні поняття про допуски та посадки

Механізми машин та приладів складаються з деталей, що здійснюють у процесі роботи певні відносні рухи або з'єднані нерухомо. Деталі, що в тій чи іншій мірі взаємодіють між собою в механізмі, називають сполученими.
Абсолютно точне виготовлення будь-якої деталі неможливе, як неможливо і виміряти її абсолютний розмір, оскільки точність будь-якого виміру обмежена можливостями засобів виміру на даному етапі науково-технічного прогресу, при цьому межі цієї точності не існує. Втім, виконання деталей механізмів з найбільшою точністю найчастіше недоцільно, в першу чергу - з економічної точки зору, оскільки високоточні вироби значно дорожчі у виготовленні, а для нормального функціонування в механізмі цілком достатньо виконати деталь з меншою точністю, тобто дешевше.

Виробничий досвід показав, що завдання вибору оптимальної точності можна вирішити встановленням кожного розміру деталі (особливо для її розмірів, що сполучаються)меж, у яких може коливатися її дійсний розмір; при цьому виходять з того, що вузол, до якого входить деталь, повинен відповідати своєму призначенню і не втрачати працездатність у потрібних умовах функціонування з необхідним ресурсом.

Рекомендації щодо вибору граничних відхилень розмірів деталей розроблені на підставі багаторічного досвіду виготовлення та експлуатації різних механізмів та приладів та наукових досліджень та викладені в єдиній системі допусків та посадок (ЕСДП РЕВ). Допуски та посадки, встановлені ЕСДП РЕВ
Розглянемо основні поняття із цієї системи.

Номінальним називають основний розмір, що отримується з розрахунку на міцність, жорсткість або вибирається конструктивно і проставляється на кресленні. Простіше кажучи, номінальний розмір деталі отримано конструкторами та розробниками розрахунковим шляхом (виходячи з вимог міцності, жорсткості тощо)і вказується на кресленні деталі як основного розміру.
Номінальний розмір з'єднання є загальним для отвору та валу, що становлять з'єднання. За номінальними розмірами виконують у тому чи іншому масштабі креслення деталей, складальних одиниць та приладів.

Для уніфікації та стандартизації встановлені ряди номінальних розмірів (ГОСТ 8032-84 "Переважні числа та ряди кращих чисел"). Отриманий розрахунком або обраний розмір слід округлювати до найближчого значення зі стандартного ряду. Це особливо стосується розмірів деталей, одержуваних стандартним або нормалізованим інструментом, або приєднувальним до інших стандартних деталей або вузлів.
Для скорочення номенклатури ріжучого та вимірювального інструменту, що застосовується у виробництві, в першу чергу рекомендується застосовувати розміри, що закінчуються на 0 і 5 , а потім - на 0; 2; 5 і 8 .

Розмір, отриманий в результаті вимірювання деталі з найбільшою точністю, називають дійсним.
Не слід плутати дійсний розмір деталі з її абсолютним розміром.
Абсолютний розмір - реальний (фактичний) розмір деталі; його неможливо виміряти жодними надточними засобами виміру, оскільки завжди буде присутня похибка, обумовлена, насамперед, рівнем розвитку науки, техніки та технологій. Крім того, будь-яке матеріальне тіло при температурі вище абсолютного нуля "дихає" - на його поверхні постійно переміщаються мікрочастинки, молекули та атоми, відриваючись від тіла та повертаючись назад. Тому, навіть маючи у розпорядженні надточні засоби вимірювання, абсолютний розмір деталі визначити неможливо; можна лише говорити про реальний розмір у нескінченно малий відрізок (момент) часу.
Висновок очевидний – абсолютний розмір деталі (як і будь-якого тіла) – поняття абстрактне.

Розміри, між якими може бути дійсний розмір виготовленої деталі, називають граничними, при цьому розрізняють найбільший і найменший граничні розміри.
Виконана в інтервалі між граничними розмірами деталь вважається придатною. Якщо її розмір виходить за граничні обмеження – вона вважається шлюбом.
За граничними розмірами встановлюють тип з'єднання деталей та допустиму неточність їх виготовлення.
Для зручності на кресленнях вказують номінальний розмір деталі, а кожен із двох граничних розмірів визначають за його відхиленням від цього розміру. Величину та знак відхилення одержують у результаті віднімання номінального розміру з відповідного граничного розміру.

Різниця між найбільшим граничним та номінальним розмірами називається верхнім відхиленням (позначається es або ES), різниця між найменшим граничним та номінальним - нижнім відхиленням (позначається ei або EI).
Верхнє відхилення відповідає найбільшому граничному розміру, а нижнє - найменшому.

Усі, що сполучаються (взаємодіючі)у механізмі деталі поділяють на дві групи – вали та отвори.
Вал означає зовнішній (охоплюваний) елемент деталі. При цьому вал не обов'язково повинен мати круглу форму: у поняття «вал» входить, наприклад, шпонка, а паз шпонки в цьому випадку називають «отвором». Основним називають вал, верхнє відхилення якого дорівнює нулю.
Розміри валу на схемах і при розрахунках позначаються малими (маленькими) літерами: d, dmax, dmin, es, ei і т.д.

Отвір позначає внутрішній (що охоплює) елемент деталі. Як і у випадку з валом, отвір не обов'язково має бути круглим – його форма може бути будь-якою. Основним називають отвір, нижнє відхилення якого дорівнює нулю.
Розміри отвору на схемах і при розрахунках позначаються великими (великими) літерами: D, Dmax, Dmin, ES, EI і т.д.

Допуском (Т) називається різниця між найбільшим та найменшим граничними розмірами деталі. Т. е. Допуск - це інтервал між граничними розмірами, в межах якого деталь не вважається шлюбом.
Допуск розмір валу позначають Тd , отвори – TD . Очевидно, що чим більший допуск на розмір, тим легше зробити деталь.
Допуск на розмір деталі може бути визначений як різниця між граничними розмірами або як сума граничних відхилень:

TD(d) = D(d)max – D(d)min = ES(es) + EI(ei) ,

при цьому слід враховувати знаки граничних відхилень, оскільки допуск на розмір деталі завжди позитивний (Не може бути менше нуля).

Посадки

Характер з'єднання, який визначається різницею між розміром, що охоплює і охоплюється, називається посадкою.
Позитивна різниця між діаметрами отвору та валу називається зазором (позначається літерою S), А негативна - натягом (позначається літерою N).
Іншими словами, якщо діаметр валу менше діаметра отвору – має місце зазор, якщо ж діаметр валу перевищує діаметр отвору – у сполученні є натяг.
Зазор визначає характер взаємної рухливості сполучених деталей, а натяг - характер нерухомого їх з'єднання.

Залежно від співвідношення дійсних розмірів валу і отвори розрізняють рухомі посадки - із зазором, нерухомі посадки - з натягом і перехідні посадки, тобто посадки, в яких може бути присутнім і зазор, і натяг (залежно від того, які відхилення мають дійсні розміри деталей, що сполучаються від номінальних розмірів).
Посадки, в яких обов'язково є зазор, називають посадками з гарантованим зазором, а посадки, в яких обов'язковий натяг - з гарантованим натягом.
У першому випадку так вибирають граничні розміри отвору та валу, щоб у сполученні був гарантований зазор.
Різниця між найбільшим граничним розміром отвору (Dmax) та найменшим граничним розміром валу (dmin) визначає найбільший зазор (Smax) :

Smax = Dmax - dmin.

Різниця між найменшим граничним розміром отвору (Dmin) та найбільшим граничним розміром валу (dmax) - найменший зазор (Smin) :

Smin = Dmin - dmax.

Справжній зазор перебуватиме між зазначеними межами, тобто між максимальним та мінімальним зазором. Зазор необхідний для забезпечення рухливості з'єднання та розміщення мастила. Чим вище кількість обертів і вище в'язкість мастила, тим більше має бути зазор.

У посадках з натягом так вибирають граничні розміри валу та отвори, щоб у поєднанні був гарантований натяг, обмежений мінімальним та максимальним значеннями – Nmax та Nmin:

Nmax = dmax - Dmin, Nmin = dmin - Dmax.

Перехідні посадки можуть дати зазор або натяг невеликої величини. До виготовлення деталей не можна сказати, що буде у поєднанні. Це стає зрозумілим лише при складанні. Зазор ні перевищувати величини найбільшого зазору, а натяг - величини найбільшого натягу. Перехідні посадки застосовуються у тому випадку, якщо необхідно забезпечити точне центрування отвору та валу.
Всього в ЕСДП РЕВпередбачено 28 типів основних відхилень для валів та стільки ж для отворів. Кожен з них позначається малою латинською літерою (ГОСТ 2.304 - 81), якщо відхилення відноситься до валу, або великої, якщо відхилення відноситься до отвору.
Літерні позначення основних відхилень прийняті в алфавітному порядку, починаючи від відхилень, що забезпечують найбільші проміжки у поєднанні. Поєднанням різних відхилень валу та отвору можна отримати посадки різного характеру (зазор, натяг чи перехідна).

Посадки в системі отвору та системі валу

Посадки, встановлені ЕСДП РЕВ, можуть бути здійснені системами отвору або валу.

Система отвору характеризується тим, що в ній для всіх посадок граничні розміри отвору залишаються постійними, а посадки здійснюються відповідною зміною граничних розмірів валу (Тобто вал підганяється по отвору). Розмір отвору називається основним, а розмір валу – посадковим.

Система валу характеризується тим, що в ній для всіх посадок граничні розміри валу залишаються постійними, а посадки здійснюються зміною отвору (т. е. отвір підганяється за розміром валу). Розмір валу називається основним, а отвори – посадковим.

На промислових підприємствах в основному застосовують систему отвору, так як вона вимагає меншої кількості ріжучого та вимірювального інструменту, тобто економічніша. Крім того, технологічно зручніше підганяти вал під отвір, а не навпаки, оскільки зручніше проводити обробку та контрольні вимірювання зовнішньої поверхні, а не внутрішньої.
Систему валу, як правило, застосовують для зовнішніх кілець шарикопідшипників і в тих випадках, коли на гладкий вал насаджують кілька деталей з різними посадками.

У машинобудуванні найбільш поширені посадки, розташовані в порядку зменшення натягу і зростання зазору: пресова (Пр), легкопресова (Пл), глуха (Г), туга (Т), напружена (Н), щільна (П), ковзання (С), руху (Д), ходова (X), легкоходова (Л), широкоходова (Ш).
Пресові посадки дають гарантований натяг. Глуха, туга, напружена і щільна посадки є перехідними, інші мають гарантований зазор.
Для ковзної посадки гарантований зазор дорівнює нулю.

Для оцінки точності з'єднань (посадок) користуються поняттям допуску посадки, під яким розуміється різниця між найбільшим та найменшим зазорами (у посадках із зазором)або найбільшим та найменшим натягами (У посадках з натягом). У перехідних посадках допуск посадки дорівнює різниці між найбільшим та найменшим натягами або сумою найбільшого натягу та найбільшого зазору.
Допуск посадки дорівнює також сумі допусків отвору та валу.



Квалітети

Сукупність допусків, які відповідають однаковою мірою точності всім номінальних розмірів, називається квалитетом (I) . Інакше кажучи, квалитет – ступінь точності, з якою виконано деталь, у своїй враховується розмір цієї деталі.
Очевидно, що якщо виконати з однаковим допуском дуже велику і дуже маленьку деталь, то відносна точність виготовлення великої деталі буде вищою. Тому системою квалітетів враховується те, що (при однакових допусках) відношення величини допуску до номінального розміру у великої деталі буде менше, ніж відношення допуску до номінального розміру маленької деталі (рис. 2), тобто умовно більша деталь виготовлена ​​точніше щодо своїх розмірів. Якщо, наприклад, для валу з номінальним діаметром 3 метри міліметрове відхилення від розміру можна вважати незначним, то для валу діаметром 10 мм таке відхилення буде дуже відчутним.
Введення системи квалітетів дозволяє уникнути такої плутанини, оскільки точність виготовлення деталей прив'язується до їх розмірів.

за ЕСДП РЕВквалітети стандартизовані у вигляді 19 рядів. Кожен кваліфікація позначається порядковим номером 01; 0; 1; 2; 3;...; 17 , Зростання зі збільшенням допуску.
Два найточніші квалітети - 01 і 0 .
Посилання на допуски за квалітетом ЕСДП РЕВможе бути зроблено скорочено літерами IT «Міжнародний допуск» із номером квалітету.
Наприклад, IT7 означає допуск по 7 -му кваліфікату.

У системі РЕВ для позначення допусків із зазначенням квалітетів застосовуються такі умовні позначення:

• Використовуються літери латинського алфавіту, при цьому отвори визначаються великими літерами, а вали - малими.
• Отвір у системі отвору (основний отвір)позначається буквою Нта цифрами - номером квалітету. Наприклад, Н6, Н11і т.д.
• Вал у системі отвору позначається символом посадки та цифрами - номером квалітету. Наприклад, g6, d11і т.д.
• Поєднання отвору і валу в системі отвору позначається дробово: у чисельнику - допуск отвору, у знаменнику - допуск валу.

Графічне зображення допусків та посадок

Для наочності часто використовують графічне зображення допусків та посадок за допомогою так званих полів допусків (див. рис. 3).

Побудова виконується в такий спосіб.
Від горизонтальної лінії, що умовно зображує поверхню деталі при її номінальному розмірі, відкладають граничні відхилення в довільно обраному масштабі. Зазвичай на схемах величини відхилень вказують у мікронах, але можна будувати поля допусків і міліметрах, якщо відхилення досить великі.

Лінія, яка при побудові схем полів допусків відповідає номінальному розміру і є початком відліку відхилень розмірів, називається нульовою (0-0) .
Поле допуску - поле, обмежене верхнім та нижнім відхиленнями, тобто при графічному зображенні поля допусків показують зони, які обмежені двома лініями, проведеними на відстанях, що відповідають верхньому та нижньому відхиленням у обраному масштабі.
Очевидно, що поле допуску визначається величиною допуску та його положенням щодо номінального розміру.
На схемах поля допусків мають вигляд прямокутників, верхні та нижні сторони яких паралельні нульовій лінії та відображають граничні відхилення, а бічні сторони у вибраному масштабі відповідає допуску розміру.

На схемах вказують номінальний D та граничні (Dmax, Dmin, dmax, dmin) розміри, граничні відхилення (ES, EI, es, ei) поля допусків та інші параметри.

Граничне відхилення, яке ближче до нульової лінії, називають основним (верхнім чи нижнім). Воно визначає положення поля допусків щодо нульової лінії. Для полів допусків, розташованих нижче за нульову лінію, основним є верхнє відхилення.
Для полів допусків, що розташовані вище нульової лінії, основним є нижнє відхилення.

Принцип утворення полів допусків, прийнятий у ЕСДП, Допускає поєднання будь-яких основних відхилень з будь-якими квалитетами. Наприклад, можна утворити поля допусків а11, u14, с15та інші, не встановлені у стандарті. Виняток становлять основні відхилення J і j, які замінюються основними відхиленнями Js і js.

Використання всіх основних відхилень та кваліфіків дозволяє отримати 490 полів допусків для валів та 489 для отворів. Такі широкі можливості освіти полів допусків дозволяють застосовувати ЕСДП у різних випадках. Це є її суттєвою гідністю. Однак на практиці використання всіх полів допусків неекономічне, оскільки викличе надмірне розмаїття посадок та спеціального технологічного оснащення.

При розробці національних систем допусків та посадок на базі систем ІСОз усього різноманіття полів допусків відбирають ті поля, які забезпечують потреби промисловості країни та її зовнішньоекономічні связи.

• h і H - верхнє та нижнє відхилення валу та отвори, рівні нулю (допуски з основними відхиленнями h і H прийняті для основних валів та отворів).
• а – h (А – H) – відхилення, що утворюють поля допусків при посадках із зазорами.
• js – n (Js – N) – відхилення, що утворюють поля допусків перехідних посадок.
• p - zc (P - ZC) - відхилення, що утворюють поля допусків посадок з натягом.

Схематично основні відхилення показано на Мал. 4 .

Поле допуску в ЕСДП РЕВ утворюється поєднанням одного з основних відхилень з допуском по одному з кваліфіків. Відповідно до цього поле допуску позначається буквою основного відхилення та номером квалітету, наприклад 65f6; 65e11- для валу; 65Р6; 65H7- для отвору.
Основні відхилення залежать від номінальних розмірів деталей та залишаються постійними для всіх квалітетів. Виняток становлять основні відхилення отворів J, К, М, Nта валів jі k, які за однакових номінальних розмірах, у різних квалітетах мають різні значення. Тому на схемах поля допусків із відхиленнями J, К, М, N, j, kзазвичай розділені на частини і показані ступінчастими.

Специфічні поля допусків типу js6, Js8, Js9і т.д. Вони фактично немає основного відхилення, оскільки розташовані симетрично щодо нульової лінії. За визначенням основне відхилення – це відхилення найближче до нульової лінії. Отже, обидва відхилення таких специфічних полів допусків можуть бути визнані основними, що є неприпустимим.

Особливого значення мають основні відхилення Hі h, які дорівнюють нулю (малюнок) . Поля допусків із такими основними відхиленнями розташовані від номіналу «в тіло» деталі; їх називають полями допусків основного отвору та основного валу.
Позначення посадок будуються як дроби, причому в чисельнику завжди знаходиться позначення поля допуску поверхні, що охоплює (отвори) , а в знаменнику - поля допуску охоплюваної (валу) .

При виборі квалітету з'єднання та виду посадки конструктору слід враховувати характер сполучення, експлуатаційні умови, наявність вібрації, термін служби, коливання температури та вартість виготовлення.
Квалітети та вид посадки рекомендується вибирати за аналогією з тими деталями та вузлами, робота яких добре відома, або керуватися рекомендаціями довідкової літератури та нормативних документів (ОСТів).
Відповідно до квалітету посадки вибирається чистота поверхні деталей, що сполучаються.

Допуски та посадки встановлені для чотирьох діапазонів номінальних розмірів:

• малий - до 1 мм;
• середній - від 1 до 500 мм;
• великий - від 500 до 3150 мм;
• дуже великий - від 3150 до 10 000 мм.

Середній діапазон є найважливішим, оскільки застосовується значно частіше.

Позначення допусків на кресленнях

Вказівки та позначення на кресленнях граничних відхилень форми та розташування поверхонь регламентуються ГОСТ 2.308-79, який передбачає для цих цілей спеціальні знаки та символи.
З основними положеннями цього стандарту, що використовуються знаками та символами для позначення граничних відхилень, можна ознайомитись у цьому документі ( формат WORD, 400 кБ).



Основні поняття про взаємозамінність за геометричними параметрами зручніше розглядати на прикладі валів та отворів та їх з'єднань.

Вал - термін, що умовно застосовується для позначення зовнішніх елементів деталей, включаючи і нециліндричні елементи.

Отвір - термін, що умовно застосовується для позначення внутрішніх елементів деталей, включаючи і нециліндричні елементи.

Кількісно геометричні параметри деталей оцінюють у вигляді розмірів.

Розмір - числове значення лінійної величини (діаметра, довжини тощо) у вибраних одиницях вимірювань.

Розміри поділяються на номінальні, дійсні та граничні.

Визначення даються за ГОСТ 25346-89 "Єдина система допусків та посадок. Загальні положення, ряди допусків та основних відхилень".

Номінальний розмір – це розмір, щодо якого визначаються відхилення.

Номінальний розмір отримують в результаті розрахунків (міцнісних, динамічних, кінематичних тощо) або вибирають з будь-яких інших міркувань (естетичних, конструктивних, технологічних тощо). Отриманий таким чином розмір повинен бути заокруглений до найближчого значення з ряду нормальних розмірів (див. "Стандартизація"). Основну частку використовуваних у техніці числових характеристик становлять лінійні розміри. Через велику питому вагу лінійних розмірів та його ролі у забезпеченні взаємозамінності було встановлено ряди нормальних лінійних розмірів. Ряди нормальних лінійних розмірів регламентуються у всьому діапазоні, що знаходить широке застосування.

Базою для нормальних лінійних розмірів є кращі числа, а окремих випадках їх округлені значення.

Справжній розмір - розмір елемента, встановлений виміром. Цей термін відноситься до випадку, коли вимір проводиться для визначення придатності розмірів деталі встановленим вимогам. Під виміром розуміють процес знаходження значень фізичної величини досвідченим шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів, а під похибкою виміру - відхилення результату виміру від справжнього значення вимірюваної величини. Справжній розмір – розмір, отриманий в результаті обробки деталі. Значення справжнього розміру невідоме, оскільки виконати вимір без похибки. У зв'язку з цим поняття "справжній розмір" замінюється поняттям "дійсний розмір".

Граничні розміри - два гранично допустимі розміри елемента, між якими повинен знаходитися (або яким може дорівнювати) дійсний розмір. Для граничного розміру, якому відповідає найбільший обсяг матеріалу, тобто найбільшого граничного розміру валу або найменшого граничного розміру отвору, передбачений термін межа максимуму матеріалу; для граничного розміру, якому відповідає найменший обсяг матеріалу, тобто найменшого граничного розміру валу або найбільшого граничного розміру отвору, - межа мінімуму матеріалу.

Найбільший граничний розмір – найбільший допустимий розмір елемента (рис. 5.1)

Найменший граничний розмір – найменший допустимий розмір елемента.

З цих визначень випливає, що коли необхідно виготовити деталь, її розмір повинен задаватися двома допустимими значеннями - найбільшим і найменшим. У придатної деталі розмір повинен бути між цими граничними значеннями.

Відхилення - різниця алгебри між розміром (дійсним або граничним розміром) і номінальним розміром.

Справжнє відхилення - це різниця алгебри між дійсним і відповідним номінальним розмірами.

Граничне відхилення - різниця алгебри між граничним і номінальним розмірами.

Відхилення поділяються на верхні та нижні. Верхнє відхилення Е8, еа (рис. 5.2) - це різниця алгебри між найбільшим граничним і номінальним розмірами. (ЕЯ-верхнє відхилення отвору, ег-верхнє відхилення валу).

Нижнє відхилення Е1, е (рис. 5.2) - це різниця алгебри між найменшим граничним і номінальним розмірами. (Е1 – нижнє відхилення отвору, е – нижнє відхилення валу).

Допуск Т-різниця між найбільшим і найменшим граничними розмірами або різниця алгебри між верхнім і нижнім відхиленнями (рис. 5.2).

Стандартний допуск П - будь-який із допусків, що встановлюються цією системою допусків та посадок.

Допуск характеризує точність розміру.

Поле допуску - поле, обмежене найбільшим і найменшим граничними розмірами та визначається величиною допуску та його положенням щодо номінального розміру. При графічному зображенні поле допуску укладено між двома лініями, що відповідають верхньому та нижньому відхиленням щодо нульової лінії (рис. 5.2).

Зображення відхилень і допусків в одному масштабі з розмірами деталі практично неможливо.

Для вказівки номінального розміру використовується нульова лінія.

Нульова лінія - лінія, що відповідає номінальному розміру, від якої відкладаються відхилення розмірів при графічному зображенні полів допусків та посадок. Якщо нульова лінія розташована горизонтально, то позитивні відхилення відкладаються вгору від неї, а негативні – вниз (рис. 5.2).

Використовуючи наведені вище визначення, можна обчислити такі характеристики валів та отворів.

Схематичне позначення полів допусків

Для наочності всі розглянуті поняття зручно уявити графічно (рис. 5.3).

На кресленнях замість граничних розмірів проставляють граничні відхилення від номінального розміру. Враховуючи, що відхилення мо-

якщо бути позитивними (+), негативними (-) і одне з них може дорівнювати нулю, то можливі п'ять випадків положення поля допуску при графічному зображенні:

• 1) верхнє та нижнє відхилення позитивні;
• 2) верхнє відхилення позитивне, а нижнє дорівнює нулю;
• 3) верхнє відхилення позитивне, а нижнє відхилення дорівнює нулю;
• 4) верхнє відхилення дорівнює нулю, а нижнє відхилення негативне;
• 5) верхнє та нижнє відхилення негативні.

На рис. 5.4 а наведені перераховані випадки для отвору, а на рис. 5.4 б - для валу.

Для зручності нормування виділяють одне відхилення, що характеризує положення поля допуску щодо номінального розміру. Це відхилення отримало назву основного.

Основне відхилення - це одне із двох граничних відхилень (верхнє або нижнє), що визначає положення поля допуску щодо нульової лінії. У даній системі допусків та посадок основним є відхилення, найближче до нульової лінії.

З формул (5.1) – (5.8) випливає, що вимоги до точності розмірів можна нормувати кількома способами. Можна задати два граничні розміри, між якими повинні знаходитися раз-

а - отвори; б-вала

заходи придатних деталей; можна задати номінальний розмір і два граничні відхилення від нього (верхнє і нижнє); можна встановити номінальний розмір, одне з граничних відхилень (верхнє або нижнє) і допуск на розмір.

У машинобудуванні всі деталі умовно поділяють на дві групи:

1. "вали- зовнішні (охоплювані) елементи деталі, номінальний розмір валу прийнято позначати d;

2. "отвори- внутрішні (охоплюючі) елементи деталі, номінальний розмір отвору позначають D.

Терміни "вал" та "отвір" відносять не тільки до циліндричних деталей круглого перерізу, але й до елементів деталей будь-якої іншої форми.

Кількісно геометричні параметри деталей оцінюють у вигляді розмірів. Розмір – це числове значення лінійної величини (діаметра, довжини, висоти тощо) у вибраних одиницях. У машинобудуванні розміри вказуються у міліметрах.Розрізняють такі розміри:

Номінальний розмір ( D, d, l) – розмір, який є початком відліку відхилень і щодо якого визначають граничні розміри. Для деталей, що становлять з'єднання, номінальний розмір є загальним.Номінальні розміри знаходять розрахунком їх на міцність та жорсткість, а також виходячи з досконалості геометричних форм та забезпечення технологічності конструкцій виробів.

Для скорочення числа типорозмірів заготовок і деталей, різального та вимірювального інструменту, штампів, пристосувань, а також для полегшення типізації технологічних процесів значення розмірів, отримані розрахунком, слід округляти (як правило, у велику сторону) відповідно до значення ряду нормальних лінійних розмірів.

Справжній розмір - розмір, встановлений виміром з похибкою, що допускається. Цей термін введений тому, що неможливо виготовити деталь з абсолютно точними розмірами і виміряти їх без внесення похибки. Дійсний розмір деталі в працюючій машині внаслідок її зношування, пружної, залишкової, теплової деформацій та інших причин відрізняється від розміру, визначеного у статичному стані або при складанні. Цю обставину необхідно враховувати під час точного аналізу механізму в цілому.

Граничні розміри деталі - два гранично допустимі розміри, між якими повинен знаходитися або яким може дорівнювати дійсний розмір придатної деталі. Більший із них називають найбільшим граничним розміром,менший – найменшим граничним розміром.Прийняті позначення їх D max та D min для отвору, d max та d min – для валу. Порівняння дійсного розміру з граничними дозволяє судити про придатність деталі.

Вибракувальний розмір- Розмір, при досягненні якого деталь вилучається з роботи. Вибракування розмір зазвичай задається в стандартах через межу зносу або межу зносу.

Відхиленнямназивається алгебраїчна різниця між розміром (дійсним, граничним і т. д.) та відповідним номінальним розміром. Відхилення – це вектори, які показують, наскільки граничний розмір відрізняється від номінального. Відхилення завжди задаються зі знаком "+" або "-".

Справжнє відхилення -алгебраїчна різниця між дійсним та номінальним розмірами.

Граничне відхилення -алгебраїчна різниця між граничним та номінальним розмірами. Одне з двох граничних відхилень називається верхнім,а інше - нижнім.Позначення відхилень, їх визначення та формули наведені у табл. 8.1.

Верхнє та нижнє відхилення можуть бути позитивними (розташовані вище номінального розміру або нульової лінії), негативними (розташовані під нульовою лінією), та рівними нулю (збігаються з номінальним розміром – нульовою лінією).

Читайте також...

• Тимчасовий уряд у Росії Що зробили більшовики з тимчасовим урядом
• Висота та діаметр димоходу для твердопаливних котлів Розрахунок димоходу від котла в приватному будинку
• Як правильно зробити пароізоляцію даху: технологічні принципи улаштування парозахисту.
• Димар для газового котла: особливості пристрою та вимоги для газових котлів Який потрібен діаметр труби для газового котла