Стандартизация точности гладких цилиндрических соединений (ГЦС)

Градация точности.Градация точности вводится для нормирова­ния различных уровней точности размеров, определяемых величиной допуска по формуле: Т = аi ,

где i – эталон сравнения точности или единства допуска, зависящий от номинала D; а – коэффициент, равный числу единиц допуска и независящий от номинала; через него проводится градация допусков.

В формуле системы ИСО приняты следующие единицы допуска:

для размеров до 500 мм - i = 0,45 ³√D+ 0,001D

для размеров свыше 500 до 3150 мм - I = 0,004D+2,1 , где D — среднее геометрическое крайних размеров каждого интервала.

В формулах значения D приводятся в миллиметрах, I и i - в мик­рометрах. В формуле для i второй член учитывает погрешности изме­рения, возрастающие с увеличением размера и возникающие вследст­вие силовой (упругой) и температурной деформации измерительных средств в момент контроля.

Для размеров до 500 мм в системе ИСО по величине допуска уста­новлено 19 квалитетов: 0,1; 0;1; 2; ...,;17, - для размеров 500—3150 мм установлено 18 квалитетов. Под квалитетом понимается совокупность допусков, изменяющихся в зависимости от номинального размера и соответствующих одинаковой градации точности, определяемой ко­эффициентом а.

Для каждого квалитета точности на основе единицы допуска и числа единиц допуска а дана градация точности в виде закономерно построенных рядов полей допусков, в каждом из которых разные по величине размеры однотипных поверхностей деталей имеют одну и ту же относительную точность, определяемую примерно одним и тем же значением коэффициента а. Количество квалитетов определялось по­требностью различных отраслей промышленности, перспективами по­вышения точности изделий, границами достижимой точности, а также Функциональными и технологическими факторами и принятым значе­нием знаменателя геометрической прогрессии φ, по которой изменяет­ся допуск при переходе от одного квалитета к другому. Допуски сис­темы ИСО обозначаются: IТ01; IТ 0, ..., IT 17. Буквы IT обозначают «Допуск ИСО».

Основные отклонения для образования посадок.Для образова­ния посадок с различными зазорами и натягами предусмотрено по 27 вариантов основных отклонений валов и отверстий.

Основное отклоне­ние — это одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используе­мое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии. В системе ИСО таким отклонением является отклонение, бли­жайшее к нулевой линии (см.рис. Основные отклонения отверстий и валов, принятые в системе ИСО).

Основные отклонения отверстий обозначаются прописными буквами латинского алфавита, валов — строчными буквами. Основное отверстие обозначается буквой Н, а ос­новной вал - буквой h. Отклонения А-Н(а- h) предназначены для образования полей допусков в посадках с зазорами; отклонения J-N(j-n) — в переходных посадках; отклонения P-ZC(p-zc) — в посадках с натягом.

Каждой буквой обозначается ряд основных отклонений, величина которых изменяется только в зависимости от номинальных размеров.

Для каждого основного отклонения вала (верхнего es для валов а - h или нижнего ei для валов j-zc) величина и знак определяются по эмпирическим формулам. Основное отклонение вала не зависит отквалитета.

Основные отклонения отверстий построены так, чтобы обеспечить посадки в системе отверстия. Они равны по абсолютному значению и противоположны по знаку основным отклонениям валов, обозначае­мых той же буквой.

Общее правило определения основных отклонений отверстий:

EI = - es при основных отклонениях от А до Н;

ES = - ei при основных отклонениях от J до ZC.

Это правило формулируется следующим образом: основное отклонение отверстия должно быть симметрично нулевой линии основному склонению вала, обозначенному той же (построчной) буквой.

У валов с отклонениями j_s и отверстий с отклонениями J_s (не име­ющих основного отклонения) оба предельных отклонения определяют, исходя только из допуска IT соответствующего квалитета. Для j_s и J_s юле допуска симметрично относительно нулевой линии.

Поле допуска образуется сочетанием одного из основных от­клонений с допуском по одному из квалитетов. В соответствии с этим правилом поле допуска обозначают буквой (иногда двумя) основного отклонения и номером квалитета, например для вала h6, d11, еf9; для отверстия Н6, D11, CD10.

Поле допуска ограничено горизонтальной линией, определяемой основным отклонением. Второе предельное отклонение, ограничиваю­щее данное поле допуска, можно определить по основному отклоне­нию и допуску принятого квалитета. Если основное отклонение верхнее, то нижнее отклонение: для вала ei = es – IT ;для отверстия EI = ES-IT. Если основное отклонение нижнее, то верхнее отклоне­ние: для вала es = ei + IT ; для отверстия ES = EI + IT (отклонения ei, es, EI, ES берут с учетом знака).

Для размеров от 1 до 500 мм выделены предпочтительные поля допусков. Они обеспечивают 90—95% посадок общего при­менения. Использование предпочтительных полей допусков способст­вует повышению уровня унификации изделий, сокращает номенклату­ру режущих инструментов и калибров, создает благоприятные условия для кооперирования и организации централизованного производства.

Посадки для сопрягаемых деталей устанавливают лишь значение основного отклонения, т. е. расстояние от ближайшей границы поля допуска до нулевой линии. Верхнее (если поле допуска расположено выше нулевой линии) или нижнее (если поле допуска расположено ниже нуле­вой линии) отклонения оп­ределяют по основному отклонению и допуску вы­бранного квалитета.

Верхние отклонения полей допусков валов (от а до g) и нижние отклоне­ния соответствующих от­верстий (от А до G), при­меняемые для посадок с зазором, приняты одина­ковыми по абсолютному значению. Следовательно, зазоры в одноименных посадках в системах отверстия и вала одинаковы.

Поля допусков свыше квалитета 7 для посадок с натягом в системе ИСО построены так, что верхние отклонения валов в системе отвер­стия равны по абсолютному значению нижним отклонениям отверстий в системе вала, обозначенным теми же, но прописными буквами. Сле­довательно, наибольшие натяги в системах отверстия и вала одинако­вы, так как допуски при одном и том же квалитете в обеих системах равны.

Для всех диапазонов размеров установлены рекомендуемые посадки; для размеров 1—500 мм из них выделены предпочти­тельные.