Теоретические основы Единой системы допусков и посадок (ЕСДП)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Теоретические основы Единой системы допусков и посадок (ЕСДП)

Для обеспечения нормальной эксплуатации и ремонтопригодности соединения сопрягаемых деталей машин и механизмов должны быть различны: в одних соединениях требуются зазоры, в других - натяги. Для обобщенной характеристики соединений с зазором и с натягом в системе ЕСДП используется термин "посадка". Посадка также как и допуски размеров могут определяться расчетным или опытным путем. В основе структуры ЕСДП лежит классификация размеров и отклонений.

Размер - это числовое значение линейных величин. В машиностроении размеры задаются в мм. В зависимости от назначения размеры подразделяются на номинальные, действительные и предельные.

Номинальный размер - это размер, относительно которого определяются предельные размеры и отсчитываются отклонения.

Действительный размер устанавливают путем измерения с допустимой погрешностью. есдп машиностроение положение квалитет

Предельные размеры - это два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Предельные размеры подразделяются на наибольшие и наименьшие.

Отклонение - это алгебраическая разность между размером (действительным или предельным) и соответствующим номинальным размером. Различные виды отклонений в зависимости от назначения представлены на схеме:

Действительное отклонение (Er, еr) равно алгебраической разности действительного и номинального размеров, т.е.

Для отверстия:

Еr = Dr - D. (1)

er = dr - d. (2)

Верхнее отклонение (ЕS, еs) равно алгебраической разности наибольшего предельного и номинального размеров.

Для отверстия:

ЕS = Dmax - D. (3)

еs = dmax - d. (4)

Нижнее отклонение (EI, ei) равно алгебраической разности наименьшего предельного и номинального размеров.

Для отверстия:

ЕI = Dmin - D. (5)

еi = dmin - d. (6)

Для обеспечения работоспособности деталей и их соединений, их действительные размеры должны находиться в допустимых пределах, которые определяются их предельными размерами или предельными отклонениями и характеризуются допуском.

Допуск - абсолютная величина алгебраической разности верхнего и нижнего отклонений.

Для отверстия:

TD = ES - EI. (7)

Td = es - ei. (8)

Отметим, что допуск всегда является величиной положительной независимо от способа вычисления и на чертежах указывается только через предельные отклонения.

В современном машиностроении машины и механизмы состоят из взаимозаменяемых деталей и сборочных единиц. Для обеспечения нормальных условий сборки, эксплуатации и ремонта конструкции и виды соединений деталей могут быть различны, т.е. в одних случаях в соединении должен быть зазор, а в других - натяг.

Зазор (S) - разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше вала.

Натяг (N) - разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.

Для обобщенной характеристики соединений с зазором и с натягом используется термин посадка.

Посадка - это вид (характер) соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов.

Посадки определяют способность деталей сопротивляться их взаимному смещению. В зависимости от расположения полей допусков отверстия и вала посадки разделяют на три группы:

Посадки с зазором характеризуются наибольшим (Smax) и наименьшим (Smin) предельными зазорами, которые могут определяться как через предельные размеры, так и через предельные отклонения.

Smax = ES - ei, (9)

S_min = EI - es. (10)

Посадки с натягом характеризуются наибольшим (N_max)и наименьшим (N_min)предельными натягами. В расчетах предельные натяги обычно выражают через верхние и нижние отклонения:

Nmax = es - EI, (11)

N_min = ei - ES. (12)

Переходные посадки характеризуются наибольшими предельными зазором (S_max) и натягом (N_max) которые определяются по формулам:

Smax = ES - ei, (13)

Nmax = es - EI. (14)

В Единой системе допусков и посадок (ЕСДП) СЭВ для обозначения посадок стандартизованы ряды допусков различных квалитетов и ряды основных отклонений.

Квалитет - совокупность допусков соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

В общем случае посадки с зазором или с натягом можно получить, изменяя положение полей допусков обеих сопрягаемых деталей, что создает дополнительные трудности в комплектовании, сборке и ремонте узлов и деталей. Для решения этого противоречия необходимо поле допуска одной из деталей стабилизировать, а различные посадки получать, изменяя поле допуска другой детали. Тогда получатся две системы посадок: система отверстия и система вала, по наименованию основной детали системы.

Цель работы: ознакомиться с основными положениями и требованиями Единой системы допусков и посадок в машиностроении, получить навыки в расчетах допусков и посадок цилиндрических деталей.

Задание:

1. Определить группу посадки, используя график рядов основных отклонений (Приложение 1).

2. Определить численные значения основных отклонений отверстия и вала по таблице основных отклонений (Приложение 2).

3. Определить допуски отверстия и вала по таблице допусков (Приложение 3) при известных номерах квалитетов и номинальном диаметре соединения.

4. Определить верхнее и нижнее отклонения отверстия и вала по формулам (7), (8).

5. Определить предельные размеры отверстия и вала по формулам (3)…(6).

6. Определить предельные зазоры (натяги) по формулам (9)…(14).

7. Построить график полей допусков для данной посадки схематическим способом с указанием на нем расчетных параметров.

8. Схематически проставить размеры отверстия и вала с указанием допусков по типу:

9. Подобрать посадку в системе отверстия по заданным наибольшим и наименьшим зазорам или натягам и номинальном размере, учитывая, что допуски отверстия и вала должны быть назначены по одинаковым или близким квалитетам.

Td = es - ei;

ES = D_max-D;

D_max = ES+D;

D_max = 0,016+45 = 45,016 мм.

EI = D_min-D;

D_min = EI+D;

D_min = 0+45 = 45мм.

Для вала:

es=d_max-d;

d_max=es+d;

d_max= 0,020+45=45,020 мм.

ei=d_min-d;

d_min= ei+d;

d_min= 0,009+45=45,009мм.

6. Определяем предельные натяг и зазор:

Smax = ES - ei;

Smax = 16-9 = 7 мкм.

N_max = es - EI;

N_max = 20-0 = 20мкм.

7. Построим график полей допусков для данной посадки схематическим способом с указанием на нем расчетных параметров (рис. 1).

8. Схематически поставим размеры отверстия и вала с указанием допусков:

Рисунок 1 - График полей допусков посадки 45 Н 6/m5

2. 45 Is7/h6.

1. По графику рядов основных отклонений (приложение 1) определяем, что посадка переходная.

2. Определяем численные значения основных отклонений отверстия и вала по таблице основных отклонений (приложение 2).

ЕI=ES = 12,5 мкм; еs = 0мкм.

3. Определяем допуски отверстия и вала по таблице допусков (приложение 3) при известных номерах квалитета и номинальном диаметре соединения.

ei=Td = 16 мкм.

5. Определяем предельные размеры отверстия и вала.

Для отверстия:

ES = D_max-D;

D_max = ES+D;

D_max = 0,0125+45 = 45,0125 мм.

EI = D_min-D;

D_min = EI+D;

D_min = (-0,0125)+45 = 44,9875 мм.

Для вала:

es=d_max-d;

d_max=es+d;

d_max= 0+45=45 мм.

ei=d_min-d;

d_min= ei+d;

d_min= (-0,016)+45=44,984 мм.

6. Определяем предельные натяг и зазор:

Smax = ES - ei;

Smax = 12,5-(-16) = 28,5 мкм.

N_max = es - EI;

N_max =0-(-12,5) = 12,5 мкм.

7. Построим график полей допусков для данной посадки схематическим способом с указанием на нем расчетных параметров (рис. 2).

8. Схематически поставим размеры отверстия и вала с указанием допусков:

Рисунок 2 - График полей допусков посадки 45 Is7/h6

3. 45 Н 11/d11.

1. По графику рядов основных отклонений (приложение 1) определяем, что посадка с зазором.

2. Определяем численные значения основных отклонений отверстия и вала по таблице основных отклонений (приложение 2)

ЕI = 0мкм; еs = 80мкм.

3. Определяем допуски отверстия и вала по таблице допусков (приложение 3) при известных номерах квалитета и номинальном диаметре соединения.

TD = Td = 160мкм. (т.к. одинаковый квалитет)

4. Определяем верхние отклонение отверстия и нижнее отклонение вала:

ES = TD =160 мкм.

еi=Td +es = 160+80 = 240 мкм.

5. Определяем предельные размеры отверстия и вала.

Для отверстия:

ES = D_max-D;

D_max = ES+D;

D_max = 0,160+45 = 45,160 мм.

EI = D_min-D;

D_min = EI+D;

D_min = 0+45 = 45мм.

Для вала:

es=d_max-d;

d_max=es+d;

d_max= (-0,080)+45=44,920мм.

ei=d_min-d;

d_min= ei+d;

d_min= (-0,240)+45=44,760мм.

6. Определяем предельные зазоры:

Smax = ES - ei;

Smax = 160 - (-240) = 400мкм.

S_min = EI - es;

S_min = 0 - (-80) = 80 мкм.

7. Построим график полей допусков для данной посадки схематическим способом с указанием на нем расчетных параметров (рис. 3).

8. Схематически поставим размеры отверстия и вала с указанием допусков:

Рисунок 3 - График полей допусков посадки 45 Н11/d11

9. Подбираем посадку в системе отверстий по заданным наибольшему и наименьшему зазорам и номинальному размеру (D = 45мм; S_max = 180 мкм; S_min = 72 мкм), учитывая что допуск отверстия и вала должен быть назначен по одинаковым или близким квалитетам.

1. Определяем что посадка с зазором, т.к. даны предельные зазоры.

2. Найдем допуск посадки:

ТП = S_max - S_min = 180-72 = 108 мкм.

3. Условно принимаем что:

TD = Td = 108/2 = 54 мкм.

4. Так как наша посадка находится в системе отверстий, то основное отклонение отверстия должно быть равно нулю, т.е. EI = 0 мкм.

5. Так как Smin = 72мкм. то можно сделать предположение (сверяясь с таблицей основных отклонений), что основное отклонение для вала верхнее и будет равно es = 50 (выбираем ближайшее меньшее значение, чтобы уменьшить погрешность).

6. По приложению 2 выбираем основные отклонения для отверстия Н и для вала е.

7. По приложению 3 определяем допуски для отверстия и вала:

TD = 62 мкм.; Td = 39 мкм.; ТП = TD + Td = 62+39 = 101 мкм.

? = [(108-101)/108]*100 % = 6,84 %.

?< 15 %, следовательно, посадка точная.

Ответ: Н7/е6.

Приложение 1

Примечание: основное отклонение IS (is) переходное симметричное и равно половине допуска соответствующего квалитета 0,5 IT.

Размещено на Allbest.ru