Материалы по ЕСДП
2 1. Марков 2. 3. 4. 5. 1. Литература Н. Н. «Нормирование точности в машиностроении» 1993 г. М. Изд. Станкин Допуски и посадки : Справочник в 2 -х частях. В. Д. Мягков , М. А. Палей и др. -6 изд. переработанное – Л. Машиностроение 1982 г. (ч. 1) и 1983 г. (ч. 2). О. С. Башевская, П. Н. Емельянов, Н. В. Шулепова «Взаимозаменяемость и нормирование точности» М. МГТУ «СТАНКИН» 2003 г. № 171 Башевская О. С. , Егоров О. Д. «Методы расчета допусков и посадок при сопряжении деталей» . Учебное пособие Издательский центр «Станкин» М. 2011 г. Перель Л. Я. , Филатов А. А. «Подшипники качения» . Справочник Изд. Машиностроение 1992 г. Издание 5. Дополнительная литература Зайцев Г. Н. , Любомудров С. А. , Федюкин В. К. , «Нормирование точности геометрических параметров
3 • Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Метрон-мера и логия- учение, т. е. Это учение о мерах Измерение физической величины – это совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины
4 Стандартизация – это процесс установления и применения правил с целью упорядочения деятельности в определенной области. Цель стандартизации –это достижение всеобщей оптимальной экономии при соблюдении функциональных условий и требований безопасности Сертификация – это действие, удостоверяющее посредством сертификата соответствия или закона соответствия, что изделие или услуга соответствует определенным стандартам или другим нормативным документам
5 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТОЧНОСТИ В МАШИНОСТРОЕНИИ Точность в технике — это степень приближения истинного значения параметра, процесса, предмета к его заданному значению. Параметры , характеризующие геометрическую точность элементов деталей: 1. Точность размера. Размер элементов деталей должен находится в определенных пределах и отличаться от номинального. 2. Точность формы поверхности. Нормирование точности формы заключается в указании значений, насколько форма может отличаться от идеальной, а иногда нормируется и допустимый вид искажений. 3. Точность расположения поверхностей. Требуется указать допускаемые значения, насколько одна поверхность может смещаться относительно другой. 4. Точность по шероховатости поверхности. Надо указать допускаемые значения в основном высоты неровностей поверхностей.
6 Номинальный профиль Ось реального цилиндра Ось номинального цилиндра Реальный профиль Номинальная окружность Шероховатость поверхности
12 2 2 1 ВАЛ - термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей 1 2 1 ОТВЕРСТИЕ - термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей ОТВЕРСТИЯ (1) И ВАЛЫ(2) 7
8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ — два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер. Обозначаются D max , D min, ( dmax , dmin) Наибольший предельный размер – это наибольший из двух предельных, наименьший – это наименьший из двух предельных размеров. ОТКЛОНЕНИЕ — алгебраическая разность между размером (предельным или действительным) и соответствующим номинальным размером. а) Верхнее отклонение – алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером. Обозначается для отверстий -ES , для валов –es. б) Нижнее отклонение – алгебраическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером. Обозначается для отверстий - EI, для валов - ei.
9 ДОПУСК – ( Т ) – это разность между наибольшим Dmax (dmax) и наименьшим Dmin(dmin) предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями. Допуск величина положительная, в пределах которого может колебаться размер детали. ПОЛЕ ДОПУСКА – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. При графическом изображении поле допуска заключено между наибольшим и наименьшим предельными размерами. НУЛЕВАЯ ЛИНИЯ – это линия, соответствующая номинальному размеру, от которой вверх
10 10 40 Ra 2. 5 10 24 34 штамп
11 ПРИМЕР Надо обработать партию деталей (валов) размеры которых , находились бы в пределах от 9. 5 мм до 10. 2 мм. 9. 5 мм - наименьший предельный размер – d MIN 10. 2 мм -наибольший предельный размер – d MAX 10 мм- номинальный размер d НО!!! Годными будут детали с размерами: 9. 5 ; (9. 51 -9. 59) мм; 9. 6 ; (9. 61 -9. 69) мм; 9. 7 ; (9. 71 -9. 79) мм; 9. 8 ; (9. 81 -9. 89) мм; 9. 9 ; (9. 91 -9. 99) мм; 10. 0 ; (10. 01 -10. 09) мм; 10. 1 ; (10. 11 -10. 19) мм; 10. 2 ; мм
12 ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПРИМЕРА d=10, 0 мм –номинальный размер предельный размер вала es=+0. 2 мм T=0, 7 мм-допуск вала ei=- 0. 5 мм d. MIN= 9. 5 мм -наименьший предельный размер вала d. MAX=10. 2 мм-наибольшиий Td= d. MAX – d. MIN Верхнее отклонение вала Поле допуска вала Нижнее отклонение вала
13 ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ РАЗМЕРОВ Dmax Нулевая линия номинальных размеров D Dmax D Dmin
14 ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ РАЗМЕРОВ И ОТКЛОНЕНИЙ НУЛЕВАЯ ЛИНИЯ — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Обычно нулевая линия располагается горизонтально и положительные отклонения от нее откладываются вверх, а отрицательные—вниз. ПОЛЕ ДОПУСКА — поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами, определяемое значением допуска и его положением относительно номинального размера. Практически поле до пуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему (ES и es) и
15 ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ И РАЗМЕРОВ Т Поле допуска линия Рис. 1 Наименьший предельный размер Пример EI или ei Т Наибольший предельный размер Поле допуска или ei) +0. 2(ES или es) ES или es Наименьший предельный размер Наибольший предельный размер +0. 80 (EI EI или ei Нулевая Номинальный размер (ES или es) EI или ei ES или es 0 + - +0. 90 - 0. 5(EI или ei) ES или es Рис. 4 -0. 80 (ES Поле допуска Рис. 3 -0. 90 или es) (EI или ei) 0 Поле допуска Рис. 2
EI или ei равно нулю Наименьший предельный размер Т Поле допуска EI или ei Номинальный размер Т Поле допуска Наибольший предельный размер ES или es Наименьший предельный размер Поле допуска Наибольший предельный размер Т + Наименьший предельный размер Наибольший предельный размер 16 ES или es равно нулю ES или es 0
17 В отношении границ предельных размеров, ограниченных верхним и нижним отклонениями используется понятие максимума и минимума материала. ПРЕДЕЛ МАКСИМУМА МАТЕРИАЛА – термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наибольший объем(масса) материала, т. е наибольшему предельному допускаемому размеру вала и наименьшему предельному допускаемому размеру отверстия. ПРЕДЕЛ МИНИМУМА МАТЕРИАЛА – термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наименьший объем(масса)материала, т. е. наименьшему предельно допустимому размеру вала и наибольшему предельному допустимому размеру отверстия
18 СПОСОБЫ УКАЗАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ К ТОЧНОСТИ РАЗМЕРОВ Точность размеров может быть указана следующими способами: 1. Указать два предельных размера (рис. 1) 2. Указать номинальный размер и два отклонения (рис. 2) 3. Указать номинальный размер, основное отклонение от него и допуск (рис. 3) Т Поле допуска Номинальный размер Поле допуска EI (ei) Поле допуска Рис. 3 ES (es) Рис. 2 EI (ei) Наименьший размер Наибольший размер Рис. 1
19 СОЕДИНЕНИЯ И ПОСАДКИ Две или несколько подвижно или неподвижно соединяемых деталей называют сопрягаемыми. ПОСАДКА - это характер соединения деталей, определяемый значениями получающихся в ней зазоров или натягов. Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей Зазор S - это разность размеров отверстия и вала размер отверстия больше, чем размер вала , если Натяг N - это разность размера вала и отверстия если размер Посадки бывают: вала больше, чем размер отверстия. 1. Посадки с зазором 2. Посадки с натягом 3. Посадки переходные
20 ОБРАЗОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ПОСАДОК d max вал d min вал отв вал ei Dmax Dmin отверстие EI ВАЛ es Т ОТВ ES Т отверстие Нулевая линия Dmax, Dmin - предельные размеры отверстия; ES - верхнее отклонение отверстия; EI - нижнее отклонение отверстия; dmax, dmin - предельные размеры вала; еs - верхнее отклонение вала; ei - нижнее отклонение вала; Рис. 1. 1
21 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСАДОК Посадка с зазором – посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении, т. е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. Посадка с натягом, при которой образуется натяг в соединении, т. е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала. Переходная посадка – посадка, при которой возможно как получение как зазора, так и
Отв. EI es вал ei ei вал ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПОСАДОК С ЗАЗОРОМ Наибольший предельный размер отверстия Наибольший зазор вал Наименьший предельный размер отверстия EI Наибольший предельный размер вала ES Отв. вал Наименьший предельный размер вала Наибольший предельный размер отверстия Наименьший предельный размер отверстия ES Наибольший предельный размер вала Отв. es Наименьший предельный размер вала EI Номинальный размер Наименьший предельный размер вала Наибольший предельный размер вала Наименьший предельный размер отверстия Наибольший предельный размер отверстия 22 Наименьший зазор ei ES Отв. es
вал ei ES Отв. EI Наибольший предельный размер вала Наименьший предельный размер вала ei EI вал ES Отв. ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПОСАДОК С НАТЯГОМ Наибольший предельный размер вала Отв. Наименьший предельный размер вала es Наибольший предельный размер отверстия вал Наименьший предельный размер отверстия es Наибольший предельный размер отверстия ES Наименьший предельный размер отверстия ei Номинальный размер Наименьший предельный размер отверстия Наибольший предельный размер отверстия Наименьший предельный размер вала Наибольший предельный размер вала 23 Наименьший натяг вал Наибольший натяг Отв. EI es
Наибольший предельный размер отверстия ES Отв. EI Рис. 2 es ei вал EI вал зазор ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПОСАДОК Наибольший предельный размер отверстия es ei ES Рис. 3 Наименьший предельный размер отверстия Наибольший предельный размер вала Наибольший зазор ei es Наименьший предельный размер вала вал Наибольший предельный размер вала Отв. Наибольший натяг Отв. Наименьший предельный размер вала EI ES Наименьший предельный размер отверстия Рис. 1 Наименьший предельный размер вала Наибольший предельный размер вала Наименьший предельный размер отверстия Наибольший предельный размер отверстия 24 Рис. 4 натяг Отв.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОСАДОК 1. Наибольший предельный размер отверстия(вала): ОТВЕРСТИЕ ВАЛ ES- верхнее отклонение отверстия , es- верхнее отклонение вала 2. Наименьший предельный размер отверстия(вала) ОТВЕРСТИЕ ВАЛ EI -нижнее отклонение отверстия , ei –нижнее отклонение вала 25
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОСАДОК 3. Допуск отверстия 4. Допуск вала 5. Наибольший зазор 6. Наименьший зазор 7. Наибольший натяг 8. Наименьший натяг 26
27 СИСТЕМА ДОПУСКОВ И ПОСАДОК ДЛЯ ГЛАДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ Системой допусков и посадок называется закономерно построенная совокупность стандартизованных допусков и посадок и предельных отклонений размеров элементов деталей, а также посадок , образованных отверстиями и валами имеющими стандартные предельные отклонения. Основные признаки системы допусков и посадок: 1. Интервалы размеров 2. Единицы допуска 3. Ряды точности(допуски) 4. Поля допусков отверстий и валов 5. Посадки в системе отверстия и системе вала 6. Нормальная температура Гост 25346 -89, ГОСТ 25 347 -82
28 ИНТЕРВАЛЫ РАЗМЕРОВ ОСНОВНЫЕ ИНТЕРВАЛЫ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ИНТЕРВАЛЫ свыше до - 3 - - 3 6 - - 6 10 - - 10 18 10 14 14 18 18 30 18 24 24 30
29 РЯДЫ ТОЧНОСТИ (РЯДЫ ДОПУСКОВ) Допуск зависит от квалитета и размера Где k- количество единиц допуска, постоянное для данного квалитета число , i – единица допуска Квалитет (класс, степень точности) – совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности всех номинальных размеров. Квалитет характеризует степень точности изготовления деталей значением допуска, выраженное в микрометрах для данного номинального размера. В ЕСДП установлено 20 квалитет. Обозначают буквами и номером квалитета, т. е.
30 КОЛИЧЕСТВО ЕДИНИЦ ДОПУСКА (K ) ДЛЯ РАЗНЫХ КВАЛИТЕТОВ И КЛАССОВ Квалитет 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Значение допуска 7 i 10 i 16 i 64 i 1600 i 25 i 40 i 100 i 160 i 250 i 400 i 640 i 1000 i
31 Единицы допуска (мкм) для размеров до 500 мм определяют как свыше 500 до 10000 мм: где D – среднее геометрическое значение интервала, определяемое как :
32 ПОЛОЖЕНИЕ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ ОТВЕРСТИЙ A B EI C D J, Js Номинальный размер E K F FG G H M N P R S T U Основные отклонения обозначаются буквами ES-верхнее отклонение отверстий EI-нижнее отклонение отверстий V ES X Y Z
33 ПОЛОЖЕНИЕ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ ВАЛОВ Основные отклонения обозначаются буквами ef fg k m n cd c b a es-верхнее отклонение вала ei-нижнее отклонение вала p r s Номинальный размер d es e f g h j, js t u v x ei
34 Поле допуска в ЕСДП образуется сочетанием основного отклонения (h, d, e) (H, D, E) и квалитета(7, 8, 11) Для валов: h 7, d 8, e 11 Для отверстий: H 7, D 8, E 11 Обозначение номинального размера и поля допуска: отверстие 40 H 7, вал 30 h 8 В ЕСДП нормируется одно отклонение(основное), а другое находится добавлением значения допуска к этому отклонению Для тех полей допусков , у которых основным является верхнее отклонение вычисляют нижнее отклонение : валы: ei=es-IT (1) отверстия: EI=ES-IT (2) Для тех полей допусков , у которых основным является нижнее отклонение вычисляют верхнее отклонение: валы: es=ei+IT (3) отверстия: ES=EI+IT В формулы (1)-(4) основные отклонения подставляют с их знаками (4)
35 ОБРАЗОВАНИЕ И ОБОЗНАЧЕНИЕ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ es=ei+IT T es основное отклонение ei=es-IT номинальный размер основное отклонение ei T Поля допусков валов
36 ОБРАЗОВАНИЕ И ОБОЗНАЧЕНИЕ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ ES=EI+IT T ES основное отклонение EI=ES-IT номинальный размер основное отклонение EI T Поля допусков отверстий
37 ПРИМЕР Дано: отверстие 45 мм, 9 квалитета ES=+0. 112 Е 9 -где 45 мм –номинальный диаметр EI=0, 05 45 -E-основное отклонение отверстия -9 - квалитет отверстия -E 9 -поле допуска отверстия Так как основное отклонение(нижнее) EI=0, 05 мм, то определяем отклонение ES по формуле : ES=EI+IT Так как допуск 9 квалитета IT=0, 062 мм, то ES=0. 05+0, 062=0, 112 мм верхнее
39 ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ПОЛЯ ДОПУСКОВ Квалитеты Предпочтительные поля допусков валов Предпочтительные поля допусков отверстий 6 g 6, h 6, js 6, n 6, p 6, r 6, s 6, ----- 7 f 7, h 7, H 7, JS 7, K 7, N 7, P 7 8 e 8, h 8, F 8, H 8 9 d 9, h 9, 11 d 11, h 11 E 9, H 9 H 11
40 ПОСАДКИ В СИСТЕМЕ ОТВЕРСТИЯ(А) И В СИСТЕМЕ ВАЛА(Б). Поле допуска основного отверстия EI=0 0 Отв. + - вал Поле допуска для посадки с натягом вал Поле допуска для переходной посадки 0 + - Вал Поле допуска основного вала es=0 Поле допуска для посадки с зазором Отв. 0 вал Поле допуска для посадки с зазором Отв. Поле допуска для переходной посадки Отв. Поле допуска для посадки с натягом рис. а 0 рис. б
Основное отверстие и основной вал 41 Основным отверстием называется отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю и наименьший размер равен номинальному(EI=0 Dmin=D) Основным валом называется вал, верхнее отклонение которого равно нулю и наибольший предельный размер равен номинальному(es=0 dmax=d)
42 ПОСАДКИ В СИСТЕМЕ ОТВЕРСТИЯ Посадками в системе отверстия называется система, в которой посадки с зазором, натягом и переходные образовываются всего одним полем допуска отверстия и несколькими полями допусков для валов. Обозначения посадок состоит из написания полей допусков отверстия и вала, представленные в виде простой дроби. Поле допуска с внутренней сопрягаемой поверхностью (отверстие) всегда указывается в числителе, а поле допуска с внешней сопрягаемой поверхностью (вал) - в знаменателе. Примеры:
43 ПОСАДКИ В СИСТЕМЕ ВАЛА Посадками в системе вала называется система, в которой посадки с зазором, натягом и переходные образовываются всего одним полем допуска вала и несколькими полями допусков для отверстий. Обозначения посадок состоит из написания полей допусков отверстия и вала, представленные в виде простой дроби. Поле допуска с внутренней сопрягаемой поверхностью (отверстие) всегда указывается в числителе, а поле допуска с внешней сопрягаемой поверхностью (вал) - в знаменателе. Примеры:
44 Посадки переходные Посадки с зазором H 11 Посадки с натягом H 7 p 6 k 6 H 7 g 6 f 7 H 7 e 8 js 6 H 7 h 6 g 6 h 7 e 8 H 7 H 8 e 8 s 6 r 6 n 6 H 7 h 6 s 6 p 6 H 9 H 8 r 6 H 7 h 8 H 7 H 7 k 6 H 7 n 6 js 6 H 8 h 8 e 8 f 7 d 9 H 8 H 9 d 9 d 11 H 11 d 1 1 Рекомендуемые предпочтительные посадки в системе отверстия ЕСПД для номинальных размеров св. 40 до 50 мм.
45 Посадки переходные Посадки с зазором E 9 F 8 H 8 Посадки с натягом H 11 H 8 H 7 Js 7 h 6 h 7 H 7 F 8 h 6 K 7 h 8 N 7 H 8 Js 7 K 7 h 6 h 6 H 8 h 6 h 11 N 7 h 6 P 7 h 6 H 11 h 11 Рекомендуемые предпочтительные посадки в системе вала ЕСПД для номинальных размеров св. 40 до 50 мм.
46 СЛУЧАИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОСАДОК В СИСТЕМЕ ВАЛА o Когда на вал одного диаметра надо установить несколько отверстий с разным видом посадок. o При использовании стандартных узлов и деталей, изготовленных по системе вала. o При использовании валов из калиброванного материала ( «серебрянки» ). o Когда по прочностным соображениям нельзя делать ступенчатый вал. o По технологическим соображениям.
47
48
49
50 a) б)