Соединения. Понятие вала и отверстия. Посадка. Виды посадок.
Две или несколько неподвижно или подвижно соединяемых деталей называют сопрягаемыми. Поверхности, по которым происходит соединение деталей, называют сопрягаемыми поверхностями. Остальные поверхности называются несопрягаемыми (свободными).
В соединениях деталей различают охватывающие и охватываемые поверхности.
Охватывающей поверхностью называется элемент детали с внутренней сопрягаемой поверхностью (отверстие).
Охватываемой поверхностью называется элемент детали с наружной сопрягаемой поверхностью (вал).
Понятия охватываемая и охватывающая поверхности дают более общее определение понятий "вал" и "отверстие".
По форме этих поверхностей различают следующие основные виды соединений: гладкие цилиндрические; гладкие конические; плоские, в которых охватывающие и охватываемые поверхности образованы плоскостями (например, пазы столов металлорежущих станков); резьбовые различной формы, профиля, назначения; шлицевые; шпоночные; зубчатые передачи.
Посадка - характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.
Существуют три разновидности посадок, которые получили название: посадки с зазором; посадки с натягом и переходные посадки.
Посадка — характер соединения сопрягаемых деталей, определяемый зазором или натягом, то есть разностью их размеров до сборки в соответствии с назначенным допуском. Система допусков и посадок существует в двух вариантах: система вала — основным размером является размер вала, а размер отверстия выбирается с различным зазором или натягом; система отверстия — основным размером является размер отверстия, а размер вала задаётся с необходимым зазором или натягом. Посадки обозначают буквами латинского алфавита: отверстия — прописными буквами, валы — строчными. Точность посадки определяется квалитетом допуска.
Различные посадки определяют степень свободы относительного перемещения деталей; их назначают исходя из условий работы машин и механизмов, их точности и условий сборки. Посадки по характеру соединения деталей делятся на 3 группы:
Посадка с (гарантированным) зазором — соединение с гарантированным зазором, то есть наименьший допустимый размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. Обозначаются от а до h (от А до H).
Переходная посадка — соединение с возможным зазором или натягом в зависимости от действительных размеров вала и отверстия. Обозначаются от j до n (от J до N).
Посадка с (гарантированным) натягом — соединение с гарантированным натягом, то есть наибольший допустимый размер отверстия меньше наименьшего допустимого размера вала или равен ему. Обозначаются от p до z (от P до Z).
Методика построения полей допусков. Графическое изображение полей допусков. Схема расположения полей допусков.
Единая система допусков и посадок (ЕСДП) разработана в соответствии с комплексной программой и рекомендациями международных стандартов. Она распространяется на сопрягаемые гладкие цилиндрические элементы и элементы, ограниченные параллельными плоскостями. Все детали, из которых состоят соединения, узлы, агрегаты и машины, характеризуются геометрическими размерами. Размеры выражают числовое значение линейных величин (диаметр, длину, ширину и т.д.) и делятся на номинальные ,действительные и предельные. В машиностроении размеры указываются в миллиметрах. В соединении элементов двух деталей одна из них является внутренней (охватывающей) , другая – наружной (охватываемой). В системе допусков и посадок гладких соединений всякий наружный (охватываемый) элемент условно наз-сявалом и обозначается строчными буквами латинского алфавита, а внутренний (охватывающий) элемент наз-сяотверстием и обозначается заглавными буквами латинского алфавита. Основные термины и определения установлены ГОСТ 25346-89.Номинальный размер - размер. который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяются предельные размеры. Обозначается номинальный размер отверстия – Dн (D), вала – dн (d). Номинальный размер - является основным размером детали или их соединений ( в соединении участвуют две детали – отверстие и вал). Его назначают исходя из расчетов деталей на прочность, износостойкость, жесткость и т.д. и на основании конструктивных, технологических и эксплуатационных соображений. В соединении две детали имеют общий номинальный размер. Значения номинальных размеров, полученных расчетным путем следует округлять (как правило. в большую сторону). Действительный размер – размер, установленный измерением с допустимой погрешностью. Этот термин введен, потому что невозможно изготовить деталь с абсолютно точными требуемыми размерами и измерить их без внесения погрешности. Действительный размер обозначается для отверстия Dд . а для вала – dд. Предельные размеры детали – два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали. Границы предельных размеров, т.е. диапазон рассеивания действительных размеров, определяются наименьшим предельным размеров (Dmin, dmin) и наибольшим предельным размером (Dmax, dmax)/ Сравнение действительного размера с предельными дает возможность судить о годности детали. Для упрощения чертежей введены предельные отклонения от номинального размера. Предельное отклонение размера- это алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельное отклонение, применяя при этом краткие термины – верхнее и нижнее отклонение. Верхнее отклонение (ES – для отверстия, es – для вала) - алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами: ES = Dmax – Dн , es = dmax – dн Нижнее отклонение (EI – для отверстия , ei –для вала) – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами: EI= Dmin – Dн , ei = dmin – dн Действительным отклонением называют алгебраическую разность между действительным и номинальным размерами. Отклонение является положительным, если предельный или действительный размер больше номинального, и отрицательным, если указанные размеры меньше номинального. На машиностроительных чертежах номинальные и предельные линейные размеры и их отклонения проставляются в миллиметрах без указания единицы, например 58+0,013 , 42-0,024, 70±0,2; угловые размеры и их предельные отклонения – в градусах, минутах или секундах с указанием единицы, например 0030’40”, 120o±20’. Отклонение , равное нулю, на чертежах не проставляют, наносят только одно отклонение – положительное на месте верхнего или отрицательное на месте нижнего предельного отклонения, например 200-0,2, 200+0.2 . Предельные отклонения в таблицах допусков указывают в микрометрах. Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютное значение алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями называется допуском на размер. Допуск обозначается буквой Т, тогда для отверстия – TD, для вала – Td : TD=Dmax – Dmin ; Td = d max – dmin. Для упрощения допуски можно изображать графически в виде полей допусков. При этом ось изделия всегда располагают по схемой. Поле допуска – поле ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поля допуска определяют значением допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии. Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру. от которой откладывают отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладывают вверх от нее, а отрицательные – вниз. Для построения систем допусков устанавливаютединицу допуска i (I), которая, отражая влияние технологических, конструктивных и метрологических факторов, выражает зависимость допуска от номинального размера, ограничиваемого допуском, и является мерой точности, а также число единиц допуска (а) , зависящее от качества изготовления (квалитета) и не зависящее от номинального размера (в ЕСДП установлено 19 квалитетов).Квалитет– совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Порядковый номер квалитета возрастает с увеличением допуска : 01; 0; 1; 2 ….17, допуск по квалитету обозначается через IT с порядковым номером, например IT14. Для построения рядов допусков каждый из диапазонов размеров разделен на несколько интервалов.
Наглядные изображения трех групп посадок и соответствующие им схематические изображения расположения полей допусков показаны на рис. 119.
|
