основные отклонения: для отверстия EI = 0; для вала €s = = -0,005 мм. 4. Строим схему графического изображения naieii допусков (рис. 4.5, fi), указывая 3[[ачения расчетных параметров.
Пример 4.6. По данным Г1ри.мс)а iiDCTponih упрощенную схему располижения полей допусков в масштабе.
Решение. Для построения схемы находим предельные отклонения: £5= 15; Ei ~ О; es=-5; ei =-14 г,гк.ч. Намечаем масштаб отклонении Ме= Е {е)/[ (£ илн с - значение отклонения, мкм; / - tiHUHiiri,a длины чертежа, см). Масштаб пыбнрают с учетом заданных отклонений и желаемых размеров чертежа. В данноч примере, учнты-сап величину отклонений, принимаем 5 мкы,см.
Для построения схемы на чертеже проводим нулевую линию и перпендикулярно к ней ось ординэт (рис. 4.5, б), на которой наносим де.1ен11Я, ука:;инаюи.ке. сколько мшсрометров содержится а 1 см. В соответствии с пр1гннгым масштабом п I см содер«;ится 5 мкм. После этого изображаем поля допускои, наносим все условные обозначения, их значения и выполняем необходимые вычисления (протяженность схем вдоль нулевой линии npOHJbonbiia, по должна обеспечивать наглядность чертежа).
§ 4.3. Единица допуска и понятие о квапитетах
Точность размеров определяется допуском - с уменьшением допуска точность повышается, и наоборот. Однако значение допуска без учета величины и характера размера, назначения и условий работы детали не может служить мерой точности. Это объясняется следующим.
1. Каждый технслогнческпн метод обработки деталей Характеризуется своей экономически обоснованной оптимальной точностью, ио практика показывает, что с увеличением размеров возрастают технологические трудности обработки деталей с малыми допусками и оптимальные допуски при неизменных условиях обработки несколько увеличиваются. Обобщение опыта обработки деталей на металлорежущем оборудовании позволило выразить взаи-
мосвязь между экономически достижимой точностью и размерами с помощью условной величины, называемой едининей допуска
Единица допуска i {!) выражает зависимость допуска от номинального размера и служит базой для определения стандартных допусков. В системе допусков и посадок СЭВ единицу допуска, мкм, вычисляют по формулам;
для размеров до 5U0 мм
i=0,45j/f„,-}-0.001£)
(4.11)
для размеров сьыше 500 до 10 ООО .мм 0,0040 + 2,1,
(4.12)
где D„i - средний диаметр интервала в мм.
В формулах (4.11) и (4.12) первое слагаемое учитывает влияние погрешностей обработки, а второе - влияние погрешностей измере1П1я п температурных погрешностей.
2 К размера.м, даже имеющим одинаковые значения, могут предъявляться различные требования в отношении точности. Это объясняется большим разнообразием механизмов, а также узлов и деталей, отличающихся конструкциями, назначением и условиями работы. Поэтому стандартные С1гстемы допусков и посадок содержат ряд квали-тетов.
Квалшпетом называют совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальны .4 раз.меров.
Допуск для квалитетов за некоторы.м исключением устанавливают по формуле
r = m(/).
(4.13)
где а - число единиц допуска.
В пределах одного и того же квалитета а постоянно, поэтому все номинальные размеры в каждом квалитете имеют одинаковою степень точности. Однако допуски в одном и том же квалитете для разных размеров все же изменяются, так как с увеличением размеров увеличивается единица допуска [см- формулы (4.11) и (4.12)]. При переходе от квалитетов высокой точности к квали-тетам грубой точности допуски увеличиваются вследствие увеличения числа единиц допуска, поэтому в разных кез-
литетах изменяется точность одних п тех же номинальных размеров (см. табл. 5.2).
пример 4.7. На размер 0 23 усганоьлсн допуск Г = 52 мкм. На размер 0 280 установлены допуски, в первом случае - 81, to втором - 130 II в третьем - 210 ыкм. Определить, в каком случае иа размер о 280 установлен более точный и в каком менее точный допуск, чем на размер 0 23.
Решение. 1. Вычисляем единицы допуска. В фор.мул\ (4.11) подставлием заданные размеры, весьма близкие к средним разыера\1 интервалов: для 0 23 i 0,45"230,00i-23 ~ 1.31; ллн 0 280 1= 0,45 280-h 0,001-280 3,23 мкм. 2. Нмоднм число единиц допуска Д.1Я размера 0 23 при Г = 52 мкм: «23= Tii 52/1,31 ?40. 3. 1ь1\одим числа единиц допусков, установленных на размер 0 280, со[[осгавляем их с числом единиц допуска для размера 0 23 II онреле.-1яем точность допусков в трех заданных случаях: 1) Г = = 81 мкм; = 81/3,23 л; 25,1 < оз. следовательно, допуск на 0 2S0 Toiiite, чем допуск на 0 23 мм; 2) Г 130, а. = 130/3,23 40 = - ДОПУСКИ обоих размеров имеют одинаковую точность; Ъ) Г =210, = 210/3,23 65,1 > допуск на размер 0 280 груСее, чем допуск на размер 0 23.
Выводы. 1. Единица допуска зависит только от размера и не зависит от назначения, условий работы и способов обработки деталей, т. е. единица допуска позволяет оценивать точность различных размеров и является общей мерой точности или масштабом допусков разных квали-тетов.
2. Допуски одинаковых размеров в разных квалитетах различны, так как зависят от числа единиц допуска а, т. е. квалшпеты определяют точность одинаковых номинальных размеров.
3. PaJЛич)Iыe способы обработки деталей обладают определенной экономически достпжпмой точностью: черновое точение позволяет обрабатывать детали с грубыми допусками; для обработки с весьма малыми допусками применяют топкое шлифование н т. д., поэтому квалшпеты фактически предопределяют технологию обработки деталей.
§ 4.4. Общие све-дения о посадках
Механизмы всех машин и приборов состоят из взаимо-соединяемых деталей п сборочных единиц. Характер соединений должен обеспечивать точность положения или перемещения деталей п сборочных единиц, надежность эксплуатации, простоту ремонта машин и приборов, поэтому конструкции соединений, могут быть различными и к их характеру могут предъявляться различные требовании.
В одних случаях необходимо получить подвижное соединение с зазором (соединение оси 7 с корпусом 12 на рис. 3.1), в других - неподвижное соединение с натягом (соединение той же оси с рычагом 6).
Зазором S называют разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, т. t. S = D - (/(рис. 4.6, а).
Натягом N называют разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше
размера отверстия (рис. 4,6, б). При подобном соотношении диаметров d и £> натяг можно считать отрицательным зазором, т. е.
Рис. 4.6
Л=- 5=- (О - d)=d - О.
(4.14)
Зазоры и натяги обеспечиваются пе только точностью размеров отдельно взятых деталей, но главным образом соотношением размеров сопрягаемых поверхностей - посадкой.
Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров нли натягов. Посадки характеризуют свободу относительного перемещения соединенных деталей пли их способность сопротивляться взаимному смещению. В зависимости от расположения полей допусков отверстия н вала посадки подразделяют на три группы:
посадки с зазором обеспечивают зазор в соединении (поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала, см. рис. 4.5);
посадки с натягом обеспечивают натяг в соединении (поле допуска вала расположено над полем допуска отверстия, см. рис. 4.8);
переходные посадки дают возможность получать в соединении как зазора, так и натяга (поля допусков отверстия и вала перекрываются, см. рис. 4.9).
Посадки с зазором характеризуются предельными зазорами - наибольшим и наименьшим (см. рис. 4.5). Наибольший зазор Smax равен разности наибольшего предельного размера отверстия н наименьшего предельного размера вала
Формулы (4.15) и (4.16) можно преобразовать для вычисления 5п,ах и Sn„n через отклонения, для чего подставим в формулу (4.15) значения D„aj и d„ из формул (4.9) и (4.10):
S™„ = £S-ei. (4.17)
Аналогично найдем
S„.„ = £/-«. (4.18)
Формулами (4.17) и (4.18) удобно пользоваться, так как прн этом отклонения выбирают по справочникам и не нужно предварительно находить предельные размеры.
К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала (рис. 4.7, а). У этих посадок, как у всех посадок с зазором поле допуска отверстия располагается над полем допуска вала, но S„,„ = = 0.
Пример 4.8. Заданы диаметры отверстия в корпусе 12 (см. рис. 3.1) 0 10+-»° и оси 7 01OrJ;SJ (си. пример 4.6). Определить предельные зазоры в соедннепии оси7 с корпусом 12 по формулам (4.15)-(4.18). Обозначитв Sniax и Suiin на рис. 4.5
Решение. 1. Вычисляем зазоры по формулам (4.15) и (4.16), нсполв-зуя предельные размеры Dax, 1>тш. шах il rfmin, вычисленные в примере 4.6: S,„ax = 10,015-9,986 = 0,029 мм; S„i,n = Ю - 9,995 =» = 0,005 мм. 2. Вычисляем зазоры по формулам (4.17) и (4.18): Smx = 15 - (-14) = 29 мкм = 0,029 мм; = О - (-6) =
= 5 мкм = 0,005 мм- 3. Указываем на схемах полей дапусков условные обозиаченни и значения зазоров (см. рнс. 4.5).
Посадки с иатягом. Для *"«" образования натяга диаметр вала до сборки обязательно должен быть больше диаметра отверстия. В собранном состоянии диаметры обеих деталей в зоне сопряжения уравниваются. Это означает, что сборка осуществляется в результате упругих деформаций материала, и детали соединяются неподвижно. Способы сборки
деталей, условия работы, методы проектирования сое-дикеиий с иатягом рассматриваются в курсах техин-ческон механики и деталей машин. Посадки с натя-го.м характеризуются предельными натягами. Наиболь-ишй натяг Л,„з (рис. 4,8) равен разности наибольшего предельного размера вала и наименьшего предельного
Рис. 4.8
размера отверстия; наименьший натяг
равен раз-
ности наименьшего предельного размера вала и наибольшего предельного размера отверстия;
Л™х = d„,x - D„„„: Л„,„ = d„,„ - D,. (4.19)
Предельные натяги, как и предельные зазоры, 5До6но вычислять через предельные отклонения;
Л™» = es- El; yv„,„ = ei - ES.
(4.20)
Пример 4.9. Заданы размеры соединения оси 7 с рычагом 6 (см. рис. 3.1): отверстие (деталь «)0 8+"-""; вал (деталь 7) 0 8+];;<j5. Определить предельные натяги и построить схему нолей допусков.
Решение. 1. Натяги вычисляем через предельные отклонения, которые по условию задачи равны: es= 28 мкм; ei = 19 мкм; £5 = = 15 мкм и Е1 - 0. 2. По формулам (4.20) определяем Лпах = = 28 - О = 28 мкм = 0,028 мм; «„ш = 19 - 15 = 4 мкм = 0,004 мм, 3. Строим схему полей допусков (см. рнс. 4.8).
Переходные посадки. Основной особенностью переходных посадок является то, что в соединениях деталей, относящихся к одним и тем же партиям, могут получаться или зазоры, или натяги. Переходные посадки характеризуются наибольшими зазорами и наибольшими натягами (рис. 4.9).
