Стандарты Единой системы допусков и посадок

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-ся валом и обозначается строчными буквами латинского алфавита, а внутренний (охватывающий) элемент наз-ся отверстием 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:

Основные интервалы Промежуточные интервалы
свыше до свыше до
- - -
- -
- -
      и т.д.

Положение поля допуска относительно нулевой линии (номинального размера) определяется основным отклонением. Для образования посадок с различными зазорами и натягами в системе ИСО и ЕСДП для размеров до 500мм предусмотрено 27 вариантов основных отклонений валов и отверстий.

Основное отклонение-это расстояние от ближней границы поля допуска до нулевой линии. Основное отклонение отверстий обозначают прописными буквами латинского алфавита, валов – строчными.

 

 

Основные отклонения отверстия обозначают буквой Н, основной вал h. Отклонения от А-Н (a-h) предназначены для образования полей допусков в посадках с зазором, отклонения Js …..N (js….n) – в переходных посадках, отклонения Р….ZC (p….zc) – в посадках с натягом.

Каждая буква обозначает ряд основных отклонений, значение которых зависит от номинального размера. Абсолютное значение и знак каждого основного отклонения вала ( верхнего es для вала a…...h или нижнего ei для вала j…….zc) определяют по эмпирическим формулам. Основные отклонение вала не зависит от квалитета.

Предельные отклонения линейных размеров указывают на чертежах условными (буквенными) обозначения поле допусков или числовыми значениями предельных отклонений, а также буквенными обозначениями полей допусков с одновременным указанием справа в скобках числовых значений предельных отклонений, после буквенного обозначения основного отклонения проставляют цифровое значение квалитета.

 

 

При создании механизмов машин возникает необходимость соединения двух или нескольких деталей друг с другом. Характер соединений диктуется их функциональным назначением и определяет степень допустимости их относительных перемещений после сборки.

Соединение отверстий с валами образует сопряжением или , как часто говорят «посадку». При этом в зависимости от размеров соединяемых валов и отверстий они могут после сборки иметь различную степень свободы относительного взаимного смещения. В одних случаях после соединения одна деталь может смещаться относительно другой на определенную величину, а в других – такой возможности нет.

Посадка- характер соединения деталей, определяемый значениями получающихся в ней зазоров и натягов. Зазор – разность между размерами отверстий и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала.

Натяг –разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Добавление в определениях слов «до сборки» объясняется тем, что в результате сборки может происходить деформация сопрягаемых поверхностей, что может привести к изменению итогового характера посадки.

В зависимости от возможности относительного перемещения сопрягаемых деталей или степени сопротивления их взаимному смещению посадки разделяют на три вида: с зазором. переходные, с натягом.

1. Посадка с зазором – посадка, при котором всегда образуется зазор в соединении. т.е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. На графическом изображении такой посадки поле допуска отверстия всегда расположено над полем допуска вала, т.е. размер годного отверстия всегда больше размера годного вала. РИС…расположения полей допусков…..

Посадка с зазором характеризуется (отличается одна от другой) значениями зазор, т.е. двумя возможными предельными значениями, между которыми должен находиться действительный зазор при изготовлении деталей в пределах нормируемых допусков, и прежде всего, наименьшим зазором. В частном случае наименьший зазор может быть равен нулю. Наибольший зазор будет иметь место, если сопрягать наибольший предельный размер отверстия с наименьшим предельным размером вала, а наименьший зазор – при сопряжении наименьшего предельного размера отверстия с наибольшим предельным размером вала. Посадки с зазором используют в тех случаях, когда необходимо обеспечить относительное смещение сопрягаемых деталей или необходимо элемент одной детали поместить в элемент другой для дальнейшей сварки или крепления другими способами.

2. Посадка с натягом – посадка , при которой всегда образуется натяг в соединении, т.е. наименьший предельным размер соединяемого вала будет больше наибольшего предельного размера отверстия. На графическом изображении таких посадок поле допуска вала всегда расположено выше поля допуска отверстия, т.е. все размеры годного отверстия меньше размеров годного вала. Посадки с натягом характеризуются значением наименьшего натяга, который образуется при сопряжении наименьшего предельного размера вала с наибольшим предельным размером отверстия, если размер отверстия меньше размера вала. Наибольший натяг окажется тогда, если в сопряжении будут участвовать вал с наибольшим предельным размером и отверстие с наименьшим предельным размером. Посадка с натягом обеспечивает взаимную неподвижность деталей после сборки.

3. Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга. Она характеризуется наибольшим зазором и натягом. В переходной посадке поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью.

Рис. расположение полей допусков.

Из-за неточности выполнения размеров отверстия и вала зазоры и натяги в соединениях, рассчитанные из эксплуатационных требований, не могут быть выдержаны точно. Отсюда появляется понятие «допуск посадки».

Допуск посадки -разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми зазорами (допуск зазора TS в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим допускаемыми натягами (допуск натяга TN в посадках с нагом), в переходных посадках допуск посадки – сумма наибольшего натяга и наибольшего зазора, взятых по абсолютному значению:

TS = Smax – Smin TN = Nmax – Nmin T(S,N)= Nmax + Smax

или

TS = TD +Td TN = TD +Td T(S,N) = TD +Td

 

Согласно ГОСТ 25346-89, ГОСТ 25347-82, ГОСТ 25348-82 в системе ИСО и ЕСДП установлены допуски и посадки для размеров менее 1мм и до 500 мм, свыше 500 мм до 3150 мм, а в ЕСДП – для размеров свыше 315 до 10 000 мм. В ЕСДП поля допусков для размеров менее 1 мм выделены отдельно.

Системой допусков и посадок называют совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов. Система предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений деталей машин.

Система допусков и посадок ИСО и ЕСДП для типовых деталей машин построены по единим принципам.

Посадки бывают в системе отверстия и системе вала.

Поле допуска основного отверстия

соединением раз

 
 

 


Поле допуска основ. вала

               
     
 
   
 
 

 

 


0

 

           
   
 
 
   
 

 

 

 


Поля допусков

валов

Поля допусков отвер.

 

 

Посадки в системе отверстия – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием (обозначают основное отверстие Н). Для всех посадок в системе отверстия нижнее отклонение отверстия EI=0, т.е. нижняя граница поля допуска основного отверстия всегда совпадает с нулевой линией, верхнее отклонение ES всегда положительное и равно цифровому значению допуска, т.е. TD=ES-EI=ES-0=ES. Поле допуска основного отверстия откладывают вверх, т.е. в материал детали.

Примеры посадок в системе отверстия: H7/n6 , H7/h6, H8/e8, H8/d9 ….

 

Посадки в системе вала – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом, который обозначается h.Для всех посадок в системе вала верхнее отклонение основного вала es=0, т.е. верхняя граница поля допуска вала всегда совпадает с нулевой линией, нижнее отклонение отрицательное и равно цифровому значению допуска по модулю, т.е. допуск основного вала, так же как и все допуски, положительный (Td=es-ei= 0 – (-ei) = ei

Поле допуска основного вала откладывают вниз от нулевой линии, т.е. в материал детали.

Такую систему допусков и посадок называют односторонней предельной Характер одноименных посадок (т.е. предельные зазоры и натяги) в системе отверстия и в системе вала примерно одинаков. Выбор систем отверстия и вала для той или иной посадки определяется конструктивными, технологическими и экономическими соображениями.

Примеры посадок в системе вала: F8/h6, K7/h6, E9/h8 ….