Допуски и посадки, шероховатость поверхности

Номинальный и предельные размеры, поле допуска и квалитеты, посадки с зазором, натягом и переходные, обозначения на чертеже, шероховатость Ra и Rz.

Ни одну деталь нельзя изготовить точно по номиналу. Допуски задают, насколько велико допустимое отклонение, а посадки определяют характер соединения двух деталей. Без этого раздела чертёж в курсовой считается незаконченным.

Основные понятия

  Номинальный размер D — расчётный, указан на чертеже
  Наибольший предельный:  D_max = D + ES  (для отверстия)
  Наименьший предельный:  D_min = D + EI

  Допуск:  TD = D_max − D_min = ES − EI

Обозначения отклонений:
  ES, EI — верхнее и нижнее для ОТВЕРСТИЯ (заглавные)
  es, ei — верхнее и нижнее для ВАЛА (строчные)

Пример: ⌀40H7 = ⌀40 (+0,025 / 0) → от 40,000 до 40,025 мм

Квалитеты

Основные отклонения

Буква в обозначении задаёт положение поля допуска относительно нулевой линии. Ключевые случаи: H — отверстие с нижним отклонением ноль, h — вал с верхним отклонением ноль. Буквы от A до H у отверстий дают зазор, от K до ZC — натяг; у валов наоборот.

Виды посадок

Посадка с зазором:
  S_max = D_max − d_min
  S_min = D_min − d_max        (S_min ≥ 0)

Посадка с натягом:
  N_max = d_max − D_min
  N_min = d_min − D_max        (N_min ≥ 0)

Переходная посадка: возможны и зазор, и натяг

Допуск посадки: TS = TD + Td (сумма допусков отверстия и вала)

Пример расчёта посадки ⌀40 H7/f7

  Отверстие ⌀40H7:  ES = +25 мкм, EI = 0
     D_max = 40,025   D_min = 40,000
  Вал ⌀40f7:        es = −25 мкм, ei = −50 мкм
     d_max = 39,975   d_min = 39,950

  S_max = 40,025 − 39,950 = 0,075 мм
  S_min = 40,000 − 39,975 = 0,025 мм
  Средний зазор = 0,050 мм — посадка с гарантированным зазором

Системы посадок

• Система отверстия: основное отверстие H, характер посадки задаётся валом. Применяется чаще — отверстие точного размера дороже в изготовлении, поэтому его делают стандартным инструментом.
• Система вала: основной вал h, характер задаётся отверстием. Применяют для длинных валов постоянного диаметра с несколькими деталями на них и для стандартных изделий вроде наружного кольца подшипника.

Шероховатость

  Ra — среднее арифметическое отклонение профиля, основной параметр
  Rz — высота неровностей по десяти точкам

  Ориентировочно Rz ≈ 4·Ra

Обозначение на чертеже: знак с указанием значения, например Ra 1,6
Без снятия материала — знак с кружком, с обязательным снятием — с полкой.

Обозначения на чертеже

⌀40H7          отверстие, квалитет 7, основное отклонение H
⌀40h6          вал, квалитет 6
⌀40H7/f7       посадка: отверстие H7, вал f7
⌀40 +0,025     то же числовыми отклонениями
        0
⌀40 ±0,012     симметричные отклонения (js, соответствует IT7/2)

Допуски формы и расположения:
  ⏥ 0,05       плоскостность
  ⌭ 0,02 A     соосность относительно базы A
  ⟂ 0,03 A     перпендикулярность к базе A
  ⌰ 0,1 A      биение относительно базы A

Порядок назначения в курсовой

1. Определить характер соединения: подвижное, неподвижное, требующее центрирования.
2. Выбрать тип посадки по назначению узла из таблиц предпочтительных посадок.
3. Назначить квалитеты: для отверстия обычно на единицу грубее, чем для вала.
4. Выписать предельные отклонения по ГОСТ 25347 и посчитать зазоры или натяги.
5. Проверить, что расчётные значения попадают в допустимый диапазон для узла.
6. Назначить шероховатость, согласованную с квалитетом.
7. Нанести обозначения на чертёж и составить схему полей допусков.