Анухин В.И. Допуски и посадки. Выбор и расчет, указание на чертежах. Учебное пособие (2-е издание, 2001)

Dopuski_i_posadkiУДК 621.81 : 621.753.1/2 : 744.4(075.8)Анухин В.И. Допуски и посадки. Выбор и расчет, указание на чертежах: Учеб. пособие. 2-еизд., перераб. и доп. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. 219 с.Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины"Метрология, стандартизация и сертификация" направления 551800 бакалаврской подготовки"Технологические машины и оборудование". В пособии рассмотрены основные подходырационального выбора допусков и посадок гладких цилиндрических и других типовыхсоединений; вопросы построения и расчета размерных цепей. Приведены основные положения,необходимые для выполнения чертежей деталей машин; примеры выполнения чертежейтиповых деталей машин, расчета и выбора допусков расположения, формы и шероховатостиповерхности, а также необходимые нормативные данные.

Предназначено для студентовтретьего курса ММФ и ЭнМФ, а также первого, третьего и четвертого курсов ВФТЭМ в рамкахбакалаврской подготовки.Ил. 96. Табл. 120. Библиогр.: 12 назв.Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургскогогосударственного технического университета.Рецензенты: ЦНИИТС (начальник сектора, канд. техн. наук М.А. Леенсон);проф. А.А.

Смирнов (СПбГТУ).©Санкт-ПетербургскийГосударственныйтехнический университет, 2001©Анухин В.И. , 2001АНУХИН Виктор ИвановичДопуски и посадки.Выбор и расчет, указание на чертежахУчебное пособиеРедактор О.К. ЧеботареваОригинал-макет подготовлен авторомДиректор Издательства СПбГТУ А.В. ИвановСвод. темплан 2001 г.Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.97 г.Подписано в печать 17.09.2001. Формат бумаги 60х90/8. Печать офсетная.Усл. печ. л. 27,25. Уч.

-изд. л. 27,5. Заказ 404. Тираж 100. С129Санкт-Петербургский государственный технический университет.Издательство СПбГТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации вузов Санкт-Петербурга.Адрес университета и издательства:195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29Эксплуатационные показатели механизмов и машин (долговечность, надежность, точность ит. д.) в значительной мере зависят от правильности выбора посадок, допусков формы ирасположения, шероховатости поверхности. В собранном изделии детали связаны друг сдругом, и отклонения размеров, формы и расположения осей или поверхностей одной какойлибо из деталей вызывают отклонения у других деталей. Эти отклонения, суммируясь, влияютна эксплуатационные показатели машин и механизмов.В пособии изложен метод определения допусков на элементы деталей как части суммарнойпогрешности, возникающей при сборке и работе узла или конструкции в целом.

Основы методабыли заложены профессором Ленинградского политехнического института Иваном СергеевичемАмосовым.Для определения допусков формы и расположения был выбран способ расчета на максимум- минимум, как наиболее универсальный и наглядный. Он базируется на допущении о самомнеблагоприятном сочетании отклонений у деталей в изделии.

Допуски, рассчитанные способоммаксимум - минимум, получаются жесткими, что резко удорожает производство. Ознакомившисьс методикой, изложенной в книге, можно в дальнейшем применять для расчета допусков иныеметоды. В тех случаях, когда экономически оправдан риск возможного выхода за установленныепределы характеристик изделия, применяют, например, вероятностный метод расчета, прикотором допуски получаются несколько большими.Порядок изложения материала в книге соответствует порядку работы студентов надкурсовым проектом по курсу "Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения".В книгу включены разделы, читаемые на лекциях автором.Пособие содержит общие указания по выбору посадок, построению и расчетуконструкторских размерных цепей, правила и примеры выполнения чертежей деталей машин.Пятый раздел посвящен расчету допусков формы, расположения и выбору шероховатостиповерхностей элементов типовых деталей машин.В работе объединены разрозненные данные, изложенные в специальной литературе, ивыделены наиболее важные положения.В приложениях приведен ряд справочных таблиц, необходимых при выполнении курсовогопроекта.1.

ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ГЛАДКИХ СОЕДИНЕНИЙ1.1 Основные понятияРассмотрим сопряжение с зазором (рис. 1.1, а). Для получения зазора S в сопряжении размерD отверстия втулки должен быть больше размера d вала.При изготовлении деталей размеры D и d выполняются с погрешностями. Конструкторисходит из того, что погрешности неизбежны, и определяет, в каких пределах они допустимы,т.е.

сопряжение еще удовлетворяет требованиям правильной сборки и нормальномуфункционированию. Конструктор устанавливает два предельных размера для вала – d max , d min идва предельных размера для отверстия – Dmax , Dmin , внутри которых должны находитьсядействительные размеры сопрягаемых деталей (рис.1.1, б). Разность между наибольшим инаименьшим предельными размерами называется допуском – Td и TD .а)б)Td+0-d mind maxDDdDmaxD minsTDEITDesESTdeiв)Рис. 1.1Нанесение на чертеже соединения такого количества размеров крайне неудобно, поэтомубыло принято устанавливать один общий размер для вала и отверстия, называемыйноминальным – D и указывать от него предельные отклонения (рис.

1.1, в).Верхнее отклонение ES, es – алгебраическая разность между наибольшим и номинальнымразмерами.ES = Dmax – D ; es = d max – DНижнее отклонение EI, ei – алгебраическая разность между наименьшим и номинальнымразмерами.EI = Dmin – D ; ei = d min – DПоле допуска – поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами иопределяемое величиной допуска и его положением относительно нулевой линии,соответствующей номинальному размеру.Графическое изображение полей допусков посадки с зазором приведено на рис. 1.1, в.Чем уже поле между верхним и нижним отклонениями, тем выше при прочих равных условиях степеньточности, которая обозначается цифрой и называется квалитетом.Положение допуска относительно нулевой линии определяется основным отклонением –одним из двух предельных отклонений, ближайшим к нулевой линии, и обозначается одной избукв (или их сочетаний) латинского алфавита.

Прописные буквы относятся к отверстиям, астрочные – к валам.Таким образом, поле допуска обозначается сочетанием буквы, указывающей на положениедопуска относительно нулевой линии, с цифрой, говорящей о степени точности – величинедопуска.Примеры обозначения на чертеже полей допусков и схемы их построения для отверстия ивала, а также значения отклонений и расчет допусков приведены на рис. 1.2, а, б.Отверстие+21Н7Ó25а)Ó25 Н70+-Верхнее отклонение:ES = +21 мкмНижнее отклонение:EI = 0Допуск:T = ES - EI = +21 - 0 = 21 мкмDВалÓ25б)Ó25 f60 -+Верхнее отклонение: es = -20 мкмf6-20Нижнее отклонение:-33Допуск:ei = -33 мкмTd = es -ei = -20 - (-33) = 13 мкмПосадка с зазором0 -+Ó25в)Ó25 Н7/f6+21Н7-20-33f6Параметры отверстия: ES = +21 мкм,EI = 0, TD = 21 мкмПараметры вала: es = -20 мкм, ei = -33 мкм, Td = 13 мкмНаибольший и наименьший зазоры:Smax = ES - ei = +21 - (-33) = 54 мкм, Smin = EI - es = 0 - (-20) = 20 мкмДопуск посадки:TS = Smax - Smin = 54 - 20 = 34 мкмTS = ES - ei - EI + es = TD + Td ,TS = 21 + 13 = 34 мкмПосадка с натягом0 -+Н7+41+28+21Параметры отверстия: ES = +21 мкм, EI = 0, TD = 21 мкмПараметры вала: es = +41 мкм, ei = +28 мкм, Td = 13 мкмНаибольший и наименьший натяги:N max = es - EI = +41 - 0 = 41 мкм,Ó25г)Ó25 Н7/r6r6Допуск посадки:N min = ei - ES = +28 - 21 = 7 мкмTN = Nmax - N min = 41 - 7 = 34 мкмTN = es - EI - ei + ES = TD + Td ,TN = 21 + 13 = 34 мкмПосадка переходная0+-Ó25д)Ó25 Н7/k6+21Н7k6ры отверстия: ES = +21 мкм, EI = 0, TD = 21 мкм+15 Парамет+2 Параметры вала: es = +15 мкм, ei = +2 мкм, Td =13 мкмНаибольший и наименьший натяги:N= es - EI = +15 - 0 = 15 мкм, N = ei - ES = +2 - 21= -19 мкм,maxmin-N min = SmaxДопуск посадки: TN = N max - Nmin = 15 - (-19) = 34 мкм,TN = es - EI - ei + ES = TD + Td ,TN = 21 + 13 = 34 мкмРис.

1.2В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала различаютпосадки трех типов: с зазором, с натягом и переходные.На рис. 1.2, в, г, д приведены примеры различных посадок. Указаны формулы для расчетазазоров и натягов в соединениях и амплитуды их колебаний, называемые допуском посадки (TS,TN).Нетрудно заметить, что допуск посадки, независимо от ее типа, есть сумма допусковотверстия и вала, составляющих соединение.Наибольший зазор переходной посадки часто представляют в виде отрицательногонаименьшего натяга см. рис. 1.2, д.При расчете и выборе посадок конструктора могут интересовать не только предельные зазоры инатяги, но и средние, обычно наиболее вероятные, зазоры и натяги:средний зазор: Sc = ( Smax + Smin ) / 2 ;средний натяг:Nc = ( N max + N min ) / 2 .Определения терминов, вошедших в раздел, по ГОСТ 25346-89Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.п.) в выбранных единицахизмерения.Действительный размер – размер элемента, установленный измерением с допустимойпогрешностью.Квалитет – совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точностидля всех номинальных размеров.Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываютсяотклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок.Вал – термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей, включаяи нецилиндрические элементы.Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей,включая и нецилиндрические элементы.Посадка – характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров досборки.Допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.Зазор (S) – разность между размерами отверстия и вала до сборки, если отверстие большеразмера вала.Натяг (N) – разность между размерами вала и отверстия до сборки, если размер вала большеразмера отверстия.Посадка с зазором – посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т.е.наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала илиравен ему.