Система отверстия и система вала. Особенности, отличия, преимущества

Содержание 

Глава 1. Система отверстия и система  вала. Особенности,

          отличия, преимущества………………………………………………….3

1.1.Понятия  «вал» и «отверстие»……………………………………………...3

1.2. Расчет параметров  посадки и калибров для сопряжения  в 

       системах  отверстия и вала………………………………………………….6 

Глава 2. Допуски  и посадки шпоночных соединений………………………...10

2.1.Допуски  резьбы……………………………………………………………15

2.2. Допуск  размера. Поле допуска…………………………………………..18

2.3. Образование  полей допусков и посадок………………………………..19

Глава 3. Системы допусков и посадок………………………………………..21

3.1.Схемы расположения  полей допусков стандартных сопряжений……….23 

Список использованной литературы…………………………………………..30

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. Система отверстия и система вала. Особенности, отличия, преимущества

1.1.Понятия «вал» и «отверстие»

Конструктивно любая деталь состоит из элементов (поверхностей) различной геометрической формы, часть из которых взаимодействует (образует посадки-сопряжения) с поверхностями  других деталей, а остальная часть  элементов является свободной (несопрягаемой). В терминологии по допускам и посадкам размеры всех элементов деталей  независимо от их формы условно делят  на три группы: размеры валов, размеры  отверстий и размеры, не относящиеся  к валам и отверстиям.

Вал - термин, условно применяемый для  обозначения наружных (охватываемых) элементов деталей, включая и  нецилиндрические элементы, и соответственно сопрягаемых размеров.

Отверстие - термин, условно применяемый для  обозначения внутренних (охватывающих) элементов деталей, включая нецилиндрические элементы, и соответственно сопрягаемых  размеров.

Для сопрягаемых элементов деталей  на основе анализа рабочих и сборочных  чертежей, а при необходимости  и образцов изделий, устанавливают  охватывающие и охватываемые поверхности  сопряженных деталей и, таким  образом, принадлежность поверхностей сопряжений к группам «вал» и  «отверстие».

Для несопрягаемых элементов деталей  установление вал это или отверстие  выполняют с помощью технологического принципа, состоящего в том, что если при обработке от базовой поверхности  размер элемента увеличивается, то это  отверстие, а если размер элемента уменьшается, то это вал.

Состав  группы размеров и элементов деталей, не относящихся ни к валам, ни к  отверстиям, сравнительно невелик (например, фаски, радиусы скруглений, галтели, выступы, впадины, расстояния между осями (и др.).

При сборке соединяемые детали соприкасаются  между собой отдельными поверхностями, которые называются сопрягаемыми. Размеры  этих поверхностей называются сопрягаемыми размерами (например, диаметр отверстия  втулки и диаметр вала, на который  посажена втулка). Различают охватывающую и охватываемую поверхности и  соответственно охватывающий и охватываемый размеры. Охватывающую поверхность  принято называть отверстием, а охватываемую — валом.

     Сопряжение  имеет один номинальный размер для  отверстия и вала, а предельные, как правило, различные.

     Если  действительные (измеренные) размеры  изготовленного изделия не выходят  за рамки наибольшего и наименьшего  предельных размеров, то изделие удовлетворяет  требованиям чертежа и выполнено  правильно.

     Конструкции технических устройств и других изделий требуют различных контактов  сопрягаемых деталей. Одни детали должны быть подвижными относительно других, а другие — образовывать неподвижные  соединения.

     Характер  соединения деталей, определяемый разностью  между диаметрами отверстия и  вала, создающий большую или меньшую  свободу их относительного перемещения  или степень сопротивления взаимному  смещению, называется посадкой.

     Различают три группы посадок: подвижные (с  зазором), неподвижные (с натягом) и  переходные (возможен зазор или натяг).

     Зазор образуется в результате положительной  разности между размерами диаметра отверстия и вала. Если эта разность отрицательна, то посадка будет с  натягом.

     Различают наибольшие и наименьшие зазоры и  натяги. Наибольший зазор — это  положительная разность между наибольшим предельным размером отверстия и  наименьшим предельным размером вала

     Наименьший  зазор — положительная разность между наименьшим предельным размером отверстия и наибольшим предельным размером вала.

     Наибольший  натяг—положительная разность между  наибольшим предельным размером вала и наименьшим предельным размером отверстия.

     Наименьший  натяг — положительная разность между наименьшим предельным размером вала и наибольшим предельным размером отверстия.

     Сочетание двух полей допусков (отверстия и  вала) и определяет характер посадки, т.е. наличие в ней зазора или  натяга .

     Системой  допусков и посадок установлено, что в каждом сопряжении у одной  из деталей (основной) какое-либо отклонение равно нулю. В зависимости от того, какая из сопрягаемых деталей  принята за основную, различают посадки  в системе отверстия и посадки  в системе вала.

     Посадки в системе отверстия — это  посадки, в которых различные  зазоры и, натяги получают соединением  различных валов с основным отверстием.

     Посадки в системе вала — посадки, в  которых различные зазоры и натяги получают соединением различных  отверстий с основным валом.

     Применение  системы отверстия предпочтительнее. Систему вала следует применять  в тех случаях, когда это оправдано  конструктивными или экономическими соображениями (например, установка  нескольких втулок, маховиков или  колес с различными посадками  на одном гладком валу). 
 
 
 
 

1.2. Расчет параметров посадки и калибров для сопряжения в системах отверстия и вала 

     1. Отклонения отверстия и вала  по ГОСТ 25347-82:

     ES = +25 мкм,           es =-80 мкм

     EI = 0;                         ei = -119 мкм

H7

  d8

                                            

     Рис.1. Схема расположения полей допусков посадки

     2. Предельные размеры:

       мм;

       мм;

       мм;

       мм;

     3. Допуски отверстия и вала:

       мм;

       мм;

     либо

       мм;

       мм.

     4. Зазоры:

       мм;

       мм

     либо

       мм;

       мм.

     5. Средний зазор:

       мм.

     6. Допуск зазора (посадки)

       мм

     либо

       мм.

     7. Обозначение предельных отклонений  размеров на конструкторских  чертежах:

     а) условное обозначение полей допусков 

     

     б) числовые значения предельных отклонений: 

        

     в) условное обозначение полей допусков и числовых значений предельных отклонений: 

       

     8. Обозначение размеров на рабочих  чертежах: 

       

     9. Расчет калибров для проверки  отверстия и вала.

     Допуски и отклонения калибров по ГОСТ 24853-81:

     а) для калибров-пробок

     Z = 3,5 мкм,                     Y = 3 мкм,                    H = 4 мкм;

     б) для калибров-скоб

     Z₁ = 6 мкм,                   Y₁ = 5 мкм,                  H₁ = 7 мкм; 

  

H7 
 
 
 
 

d8 

     Рис. 2 Схема расположения полей допусков калибров 

     Калибры для проверки отверстия

     Пробка  ПР

     Исполнительный  размер пробки ПР:

       мм;

     Средневероятный износ   мкм;

       мкм;

     Износ пробки рабочим допустим до размера:

       мм;

     Износ пробки цеховым контролером допустим до размера:

       мм;

     Пробка  НЕ

     Исполнительный  размер пробки НЕ:

       мм;

     Калибры для проверки вала

     Скоба ПР

     Исполнительный  размер скобы ПР:

       мм;

     Средневероятный износ     мкм;

       мкм;

     Износ скобы рабочим допустим до размера:

       мм;

     Износ скобы цеховым контролером допустим до размера:

       мм;

     Скоба НЕ

     Исполнительный  размер скобы НЕ

       мм;

  Глава 2. Допуски и посадки шпоночных соединений 

     Шпоночное соединение – один из видов соединений вала со втулкой с использованием дополнительного конструктивного  элемента (шпонки), предназначенной  для предотвращения их взаимного  поворота. Чаще всего шпонка используется для передачи крутящего момента  в соединениях вращающегося вала с зубчатым колесом или со шкивом, но возможны и другие решения, например – защита вала от проворота относительно неподвижного корпуса. В отличие  от соединений с натягом, которые  обеспечивают взаимную неподвижность  деталей без дополнительных конструктивных элементов, шпоночные соединения –  разъемные. Они позволяют осуществлять разборку и повторную сборку конструкции  с обеспечением того же эффекта, что  и при первичной сборке

     Шпоночное соединение включает в себя минимум  три посадки: вал-втулка (центрирующее сопряжение) шпонка-паз вала и шпонка-паз  втулки. Точность центрирования деталей  в шпоночном соединении обеспечивается посадкой втулки на вал. Это обычное  гладкое цилиндрическое сопряжение, которое можно назначить с  очень малыми зазорами или натягами, следовательно – предпочтительны  переходные посадки. В сопряжении (размерной  цепи) по высоте шпонки специально предусмотрен зазор по номиналу (суммарная глубина  пазов втулки и вала больше высоты шпонки). Возможно еще одно сопряжение – по длине шпонки, если призматическую шпонку с закругленными торцами  закладывают в глухой паз на валу.