Реферат допуски формы и расположения поверхностей

Обновлено: 18.05.2024

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Министерство Народного Образования Российской Федерации

Ижевский Государственный Технический Университет

1. Основные понятия о допусках и посадках 3

Допуски размеров, посадки и допуски посадок. 6

2. Единая система допусков и посадок 9

Основные отклонения 12

Система отверстия и система вала 13

3. Рекомендации по применению посадок ЕСДП 17

Посадки с зазором. 17

Посадки с натягом. 19

Переходные посадки. 19

Обозначение на чертежах допусков и посадок. 20

Допуски и посадки деталей из пластмасс. 21

Отклонения и допуски формы поверхности. 22

4. Правила нанесения предельных отклонений размеров согласно ГОСТ 2.307-68 25

5. Расчет допусков и посадок 35

Расчет размерной цепи 35

7. ЛИТЕРАТУРА 44

Основные понятия о допусках и посадках

Взаимозаменяемость

Наряду с полной взаимозаменяемостью допускается сборка изделий методами неполной и групповой взаимозаменяемости, регулирование и пригонка.

К неполной взаимозаменяемости относят сборку изделий на основе теоретико-вероятностных расчетов.

При групповой взаимозаменяемости детали, изготовленные на распространенном станочном оборудовании с технологически выполненными допусками, сортируются по размерам на несколько размерных групп; затем проверяют сборку детали одинакового номера группы.

Метод регулирования предполагает сборку с регулированием положения или размеров одной или нескольких отдельных, заранее выбранных деталей изделия, называемых компенсаторами.

Метод пригонки - сборка изделий с пригонкой одной и собираемых деталей. Взаимозаменяемостью обеспечивает высокое качество изделий и снижает их стоимость, способствуя при этом развитию прогрессивной технологии и измерительной технике. Без взаимозаменяемости невозможно современное производство. Взаимозаменяемость базируется на стандартизации - нахождения решения для повторяющихся задач в сфере науки, технике и экономики, направленного на достижения оптимальной степени упорядочение в определенной области. Стандартизация направлена на совершенствование и управления народным хозяйством, повышения технического уровня и качества продукции и т. д. Главной задачей стандартизации является создания системы нормативно-технической документации, которая устанавливает требования к объектам стандартизации, обязательна для использования в определенных областях деятельности. Важнейшим нормативно-техническим документом стандартизации является стандарт, разрабатываемый на основе достижения отечественной и зарубежной науки, техники, технологии передового опыта и предусматривающий решения, оптимальные для экономического и социального развития страны.

Допуски и посадки указывают на чертежах, эскизах технологических картах и в другой технологической документации. На основе допусков и посадок разрабатываются технологические процессы изготовления деталей и контроля их размеров, а также сборки изделий.

На рабочим чертеже детали проставляют размеры, называемые номинальными, предельные отклонения размеров и условные обозначения полей допусков. Номинальный размер отверстия обозначают через D, а номинальный размер вала - d. В том случаи, когда вал и отверстие образует одно соединение за номинальный размер соединения, принимают общий размер вала и отверстия, обозначаемый d(D). Номинальный размер выбирают из ряда нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69. ограничивающих число применяемых размеров. Для размеров в интервале 0,001-0,009 мм установлен ряд: 0,001; 0,002; 0,003;..0,009 мм. Предусмотрены четыре основных ряда нормальных размеров (Ra5; Ra10; Ra20; Ra40) и один ряд дополнительных размеров. Предпочтительны ряды с более крупной градацией размеров, т.е. ряд Ra5 сведут предпочесть ряду Ra10 и т.д.

Обработать деталь точно по номинальному размеру практически невозможно из-за многочисленных погрешностей, влияющих на прочес обработки. Размеры обрабатываемой детали отличаются от заданного номинального размера. Поэтому их ограничивают двумя придельными размерами, один из которых (больший) называется наибольшим предельным размером, а другой (меньший) - наименьшим предельным размером. Наибольший предельный размер отверстий обозначают D_max, вала d_max; соответственно наименьший предельный размер отверстия D_min, и вала d_min.

Измерение отверстия или вала с допустимой погрешностью определяют их действительный размер. Деталь является годной, если ее действительный размер больше наименьшего предельного размера, но не превосходит наибольшего предельного размера.

На чертежах вместо предельных размеров рядом с номинальным размером указывают два предельных отклонения, например .

Отклонением называется алгебраическая разность между размеров и соответствующим номинальным размером. Таким образом, номинальный размер служит также началом отсчета отклонений и определяет положение нулевой линии.

Действительное отклонение – алгебраическая разность между действительным и номинальным размером.

Предельное отклонение - алгебраическая разность между действительным и номинальными размерами. Одно из двух предельных отклонений называется верхним, а другое – нижним.

Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок (ГОСТ 25346-82). Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительное отклонение откладывается вверх от нее, а отрицательное – вниз.

Допуски размеров, посадки и допуски посадок.

Допуск характеризует точность изготовления детали. Чем меньше допуск, тем труднее обрабатывать деталь, так как повышается требование к точности станка, инструмента, приспособлений, квалификации рабочего. Неоправданно больший допуск снижает надежность и качество работы изделия.

Зону (поля), ограниченную верхним и нижним отклонениями, называют полем допуска. Оно определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключают между линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям нулевой линии.

Для тел вращения допуск относительно оси распределяется на две половины по Td/2. расположены симметрично. Для наглядности и упрощения схем расположения полей допусков, принято одностороннее их изображение. Поле допуска характеризует не только величину допуска, но и расположение его относительно номинального размера или нулевой линии. Поле допуска может быть расположено выше, ниже, симметрично, односторонне и асимметрично относительно нулевой линии. На чертежах деталей над размерной линией после номинального размера принято указывать верхнее и нижнее отклонение в миллиметрах с их знаками. Для наглядности строят схемы расположения поля допуска вала или отверстия относительно нулевой линии; при этом верхние и нижние отклонения откладывают в микрометрах, а не в миллиметрах.

При нанесения размеров с верхним и нижним отклонением на чертежах следует соблюдать определенные правила:

- верхнее или нижнее отклонения, равные нулю, не указываются.

- в случае симметричного расположения поля допуска относительно нулевой линии, т.е. когда верхнее отклонение равно по абсолютной величине нижнему отклонению, но противоположно по знаку, их значение указывают после знака ± цифрами, равными по высоте цифрам номинального размера;

- верхнее и нижнее отклонения записывают в две строки, причем верхнее отклонение располагают над нижним; высота цифр отклонения примерно вдвое меньше цифр номинального размера;

- количество знаков в верхним и нижнем отклонениях выравнивают, при необходимости для сохранения одинокого числа знаков справа дописывают нули, например .

Характер соединения детали, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов, называется посадкой. Различают посадки трех тиков: с зазором, с натягом и переходные.

Зазор S – разность размеров отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше отверстия вала. Посадка с зазором - посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении и поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала. Эту посадку характеризует наименьший S_min и наибольший S_max зазоры; S_min в соединении отверстия с валом образуется, если в отверстии с наименьшим предельным размером D_min, будет установлен вал с наибольшим предельным размером d_max, а S_max – при наибольшем предельном размере отверстия D_max и наименьшим предельном размере вала d_min.

Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Посадка с натягом – посадка, при которой обеспечивается натяг в соединении, а поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала. Для посадки с натягом важное значения имеют наименьший N_min и наибольший N_max натяги. N_min имеет место в соединении, если в отверстии с наибольшим предельным размером D_max будет запрессован вал наименьшего предельного размера d_min, а N_max – при наименьшим предельном размере отверстия D_min и наибольшим предельном размере вала d_max.

Переходная посадка – посадка, при которой возможно получения как зазора, так и натяга. В том случае поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью.

Вследствие неизбежного колебания размеров вала и отверстия от наибольшего до наименьшего значений возникает колебание зазоров и натягов при сборку деталей. Наибольшие зазоры и наименьшие зазоры и натяги рассчитываются по формулам. Чем меньше колебание зазоров или натягов, тем выше точность посадки.

Допуск посадки – разность между наибольшим наименьшим зазорами или сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединения.

Вал и отверстие, образующие посадку, имеют один и тот же номинальный размер и различаются верхними и нижними отклонениями; поэтому на чертежах над размерной линией, посадку обозначают после номинального размера дробью, в числители которой записывают предельные отклонения для отверстия, а в знаменателе – аналогичные данные для вала.

Единая система допусков и посадок

Стандарты ЕСДП распространяются на гладкие сопрягаемые и несопрягаемые элементы деталей с номинальными размерами до 10 000 мм (табл. 1)

Независимо от области применения любая деталь выполняется с заранее заданной точностью. Для его задания вводятся допуски формы и расположения поверхностей. Существующие допуски формы и расположения поверхностей сведены в специальные стандарты. Каждый из них имеет своё индивидуальный графический символ. Правила нанесения таких символов приведены в стандарте ГОСТ 24642-81.

Виды допусков формы

Сравнение полученной формы детали с её расчётными параметрами производится на основании учёта разрешённых погрешностей. Они называются допуск формы. Величины этого параметра указывается на чертежах с помощью двух параметров: полем допуска и так называемой базой. Полем считается выделенная вокруг изделия область пространства. В неё попадают все точки поверхности изделия, расположенные на утверждённом расстоянии. Базой выбирают такой элемент изделия, который можно использовать как эталон для последующего сравнения.

К изменению формы относятся следующие отклонения геометрических параметров:

прямолинейности (как долго сохраняется форма прямой без отклонения от заданного направления);
плоскости (сохранение формы плоскости вдоль всей поверхности детали);
круглости (постоянство радиуса окружности);
цилиндричности (соблюдение цилиндрической формы);

Допуск формы позволяет определить с какой точностью должна быть обработана деталь. Это позволит правильно произвести дальнейшую сборку всего агрегата.

Отклонения и допуски формы

Точное соблюдение особенностей конфигурации, заданной в техническом задании необходимо для обеспечения её высокой работоспособности. Отклонения от требуемых параметров задаются в виде установленных погрешностей. С их помощью определяется конечная форма изделия. Указанные параметры определяют разрешённое наибольшее и наименьшее значение, которое допускается после проведения обработки. Эти отклонения объединены общим полем.

Виды допусков расположения

Соблюдение всех размеров, разрешённых отклонений, указанных на рабочих чертежах, определяет качественную и долговечную работу собранного агрегата. С этой целью задают допуски расположения. Они определяют взаимное ориентирование и расстояния между отдельными плоскостями соседних деталей. К ним относятся следующие параметры:

параллельности и перпендикулярности;
угла наклона образованного поверхностями двух соседних деталей;
соосности (стабильность расстояний между валами);
пересечение осей;
симметричности (степень сохранения симметрии одной части детали относительно другой).

Допуск расположения необходим при сборке отдельных деталей устанавливаемых в готовый агрегат. Его делят на две категории: зависимый и независимый.

Отклонения и допуски расположения

От точного места взаимного расположения отдельных деталей зависит его правильное и длительное функционирование. Обеспечение правильности сборки определяет допуск расположения. Он устанавливает приемлемое ограничение параметров соседних поверхностей. Это ограничение задаётся специально выделенным полем. Отклонения расположения соседних поверхностей могут быть независимы друг от друга.

Суммарные допуски

Все виды разрешённых отклонений, указываются для конкретной части изделия. Отмеченные данные суммируются. Полученный результат называется суммарным допуском. К нему относятся:

параметры различных биений (радиального, торцового);
результирующие характеристики формы обработанной заготовки.

Итоговое значение определяется как расположение контрольных точек вдоль заданной прямой или линии более высокого порядка.

Обозначения допусков формы и расположения на чертежах

Каждый из принятых параметров обладает своим индивидуальным графическим символом. Они называются допуск формы или допуск расположения. Все утверждены существующими стандартами приведены в единой системе конструкторской документации. Допуск формы и допуск расположения сведены в отдельные таблицы. Их делят на три группы. К первой группе относятся отклонения в пределах разрешенного поля. Вторая группа объединяет специфические погрешности. Величина которых, не может быть однозначно установлена в процессе измерений.

Последняя группа объединяет показатели, которые нормируются в особых случаях. Это связано с отсутствием существующих графических изображений.

Требуемый элемент обозначают утверждённым графическим символом. Для его нанесение на чертеже выделяется специальное место с указанием сносок и необходимых значений.

Зависимые допуски

Эта категория объединяет разрешённые отклонения, для которых допускается их превышение на определённую величину. Величина этого превышения должна соответствовать разрешённой разнице параметра между реальной поверхностью и выбранной базой. Зависимый допуск расположения вычисляется на основании разработанных формул, на основании указанных значений. Альтернативой этому параметру является независимый допуск. Его значение всегда является постоянной величиной, не зависит от других параметров. Обозначение обоих видов отклонений производится на соответствующих сносках.

Назначения допусков формы и расположения

Основные положения, поясняющие назначение каждого из них, приведены в ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей позволяют выбрать способ, инструмент, порядок для обработки. Кроме этого допуски формы и расположения поверхностей определяют условия эксплуатации отдельных изделий составляющих конкретный механизм, его надёжность и долговечность.

ГОСТ 24642-81 Допуски формы и расположения поверхностей

Числовые значения допусков формы

первой (литера А) признаётся нормальная точность, которая составляет не менее 60 % от погрешностей всех указанных размеров;
вторая геометрическая точность (литера В) относится к категории повышенной точности (обычно она равна около 40% допусков для всех применяемых деталей);
наивысшей степенью точности является третий уровень (литера С), которая не превышает 25% от всех использованных погрешностей.

Числовые значения допусков формы цилиндрических поверхностей, устанавливаются для каждого из трёх уровней. Согласно стандарту они не должны превышать 30% для первого уровня, 20% для второго и 12% для третьего. Это связано с применяемыми ограничениями при отклонении радиуса изделия, с помощью указания места расположения установленного размера.

Допуски плоскости и прямолинейности

Оценка соблюдения параметров плоскости осуществляется путём сравнения с характеристиками выбранной базой. Базой служит отдельный элемент детали, которые однозначно считают плоскими. Характер и расположение прямолинейного участка уточняется по результатам сравнения со своей базой. Каждый из разрешённых изменений обозначается установленным значком. В сноске к этому знаку указывают расположение и величину установленного отклонения. Допуск устанавливается для линий и плоскостей различного порядка. Все разрешённые изменения размеров объединяют единым полем. Общепризнанными изменения характера прямолинейности считаются выпуклость и вогнутость. Расположение и параметры отклонения от заданной плоскости обозначаются аббревиатурой (EFE). Для описания характеристик прямолинейности приняты показатели, входящие в единый комплект, обозначаемый (EFL).

Допуски круглости, цилиндричности профиля продольного сечения

Под понятием цилиндричности понимают сходство изготовленного изделия с параметрами аналогичного цилиндра. Его диаметр, длина, расположение должны соответствовать указанным в технической документации. Для сравнения выбирают цилиндр с прилегающей (контрольной) поверхностью, имеющей меньший диаметр. Он может быть свободно вписан в реальную внутреннюю поверхность. Установленные отклонения от цилиндричности позволяют установить соответствие обработанной детали заданной форме. Расположение указанных отклонений определяют конечный вид изделия, её место установки в агрегате после сборки. Это служит главным отличием от изменений профиля продольного сечения и так называемой круглости. Они задают только один параметр отклонения от точек расположенных на заготовке. Под отклонением от так называемой круглости понимают наибольшее расстояние, задающее расположение точек на поверхности детали по отношению к прилегающей окружности. Под этой окружностью понимают окружность с большим радиусом, описанную вокруг наружной поверхности вращения, с минимальным диаметром, который устанавливает самое близкое расположение между точками этих окружностей. Наиболее встречаемыми отклонениями являются овальность и огранка.

Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона торцевого биения

В процессе эксплуатации элементов конструкции агрегата, имеющего цилиндрическую форму, наблюдается эффект так называемого торцевого биения. Предотвращения негативных последствий устраняется установлением разрешённых отклонений от утверждённых размеров. Эти значения наносятся на протяжении всей заготовки.

Допуск устанавливает величину и характер торцевого биения. Для отдельных случаев его величину задают относительно наибольшего диаметра торцевой поверхности, расположенной в готовом агрегате.

Допуски радиального биения симметричности соосности пересечения осей в диаметральном выражении

Изготовление изделий цилиндрической формы (валов, стержней и так далее) всегда рассматривается в перспективе их дальнейшего вращения относительно соседних деталей. Для обеспечения их хорошей работоспособности задают специальные формы отклонений. К ним относятся три основных вида: симметричности расположения соседних поверхности, соосности, степени пересечения осей. Кроме этого задают два важных параметра, которые определяют уровень допустимого биения. Они определяют номинальный диаметр. Их значения задаются на чертеже согласно существующим правилам. Ось вращения сравнивается с заданной базой. При отсутствии указанных параметров базы, эти параметры определяется относительно элемента с наибольшим диаметром.

Любая технологическая операция может быть выполнена с определенной точностью, а значит размеры полученной в результате обработки детали не будут идеальными, они могут колебаться в некотором диапазоне. Для того, чтобы выполнить условия собираемости и обеспечить надежную работу детали в заданных условиях необходимо задать допустимый интервал, в который должен попасть итоговый размер. Этот интервал может регламентировать не только линейные или диаметральные размеры, но и форму или взаимное расположение поверхностей.

Допуски формы и расположения назначаются конструктором исходя из условий сборки и особенностей работы детали в механизме.

Виды допусков формы

Поле допуска формы - это область на плоскости или в пространстве, внутри которой должны находиться все точки рассматриваемого элемента в пределах нормируемого участка, ширина или диаметр которой определяется значением допуска, а расположение относительно реального элемента прилегающим элементом.