Основные таблицы допусков и посадок

Основные термины и определения

&nbsp Государственные стандарты (ГОСТ 25346-89, ГОСТ 25347-82, ГОСТ 25348-89) заменили систему допусков и посадок ОСТ, которая действовала до января 1980 года.

&nbsp Термины приведены согласно ГОСТ 25346-89 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок».

СХЕМА ОСНОВНЫХ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ

Назначение посадок. Посадки выбирают в зависимости от назначения и условий работы оборудования и механизмов, их точности, условий сборки. При этом необходимо учитывать и возможность достижения точности при различных методах обработки изделия. В первую очередь должны применяться предпочтительные посадки. В основном применяют посадки в системе отверстия. Посадки системы вала целесообразны при использовании некоторых стандартных деталей (например, подшипников качения) и в случаях применения вала постоянного диаметра по всей длине для установки на него нескольких деталей с различными посадками.

Допуски отверстия и вала в посадке не должны отличаться более чем на 1-2 квалитета. Больший допуск, как правило, назначают для отверстия. Зазоры и натяги следует рассчитывать для большинства типов соединений, в особенности для посадок с натягом, подшипников жидкостного трения и других посадок. Во многих случаях посадки могут назначаться по аналогии с ранее спроектированными изделиями, сходными по условиям работы.

Примеры применения посадок, относящиеся главным образом к предпочтительным посадкам в системе отверстия при размерах 1-500 мм.

Посадки с зазором. Сочетание отверстия Н с валом h (скользящие посадки) применяют главным образом в неподвижных соединениях при необходимости частой разборки (сменные детали), если требуется легко передвигать или поворачивать детали одну относительно другой при настройке или регулировании, для центрирования неподвижно скрепляемых деталей.

Посадку H7/h6 применяют:

— для сменных зубчатых колес в станках;
— в соединениях с короткими рабочими ходами, например для хвостовиков пружинных клапанов в направляющих втулках (применима также посадка H7/g6);
— для соединения деталей, которые должны легко передвигаться при затяжке;
— для точного направления при возвратно-поступательных перемещениях (поршневой шток в направляющих втулках насосов высокого давления);
— для центрирования корпусов под подшипники качения в оборудовании и различных машинах.

Посадку H8/h7 используют для центрирующих поверхностей при пониженных требованиях к соосности.

Посадки H8/h8, H9/h8, H9/h9 применяют для неподвижно закрепляемых деталей при невысоких требованиях к точности механизмов, небольших нагрузках и необходимости обеспечить легкую сборку (зубчатые колеса,муфты, шкивы и другие детали, соединяющиеся с валом шпонкой; корпуса подшипников качения, центрирование фланцевых соединений), а также в подвижных соединениях при медленных или редких поступательных и вращательных перемещениях.

Посадку H11/h11 используют для относительно грубо центрированных неподвижных соединений (центрирование фланцевых крышек, фиксация накладных кондукторов), для неответственных шарниров.

Посадка H7/g6 характеризуется минимальной по сравнению с остальными величиной гарантированного зазора. Применяют в подвижных соединениях для обеспечения герметичности (например, золотник во втулке пневматической сверлильной машины), точного направления или при коротких ходах (клапаны в клапанной коробке) и др. В особо точных механизмахприменяют посадки H6/g5 и даже H5/g4.

Посадки Н7/е7, Н7/е8, Н8/е8 и Н8/е9 применяют в подшипниках при высокой частоте вращения (в электродвигателях, в механизме передач двигателя внутреннего сгорания), при разнесенных опорах или большой длине сопряжения, например, для блока зубчатых колес в станках.

Посадка H11/d11 применяется для подвижных соединений, работающих в условиях пыли и грязи (узлы сельскохозяйственных машин, железнодорожных вагонов), в шарнирных соединениях тяг, рычагов и т. п., для центрирования крышек паровых цилиндров с уплотнением стыка кольцевыми прокладками.

Переходные посадки. Предназначены для неподвижных соединений деталей, подвергающихся при ремонтах или по условиям эксплуатации сборке и разборке. Взаимная неподвижность деталей обеспечивается шпонками, штифтами, нажимными винтами и т.п. Менее тугие посадки назначают при необходимости в частых разборках соединения, при неудобствах требуется высокая точность центрирования, при ударных нагрузках и вибрациях.

Посадка Н7/п6 (типа глухой) дает наиболее прочные соединения. Примеры применения:

— для зубчатых колес, муфт, кривошипов и других деталей при больших нагрузках, ударах или вибрациях в соединениях, разбираемых обычно только при капитальном ремонте;
— посадка установочных колец на валах малых и средних электромашин; в) посадка кондукторных втулок, установочных пальцев, штифтов.

Посадка Н7/к6 (типа напряженной) в среднем дает незначительный зазор (1-5 мкм) и обеспечивает хорошее центрирование, не требуя значительных усилий для сборки и разборки. Применяется чаще других переходных посадок: для посадки шкивов, зубчатых колес, муфт, маховиков (на шпонках), втулок подшипников.

Посадка H7/js6 (типа плотной) имеет большие средние зазоры, чем предыдущая, и применяется взамен ее при необходимости облегчить сборку.

Посадку Н7/р6 применяют при сравнительно небольших нагрузках (например, посадка на вал уплотнительного кольца, фиксирующего положение внутреннего кольца подшипника у крановых и тяговых двигателей).

Посадки Н7/г6, H7/s6, H8/s7 используют в соединениях без крепежных деталей при небольших нагрузках (например, втулка в головке шатуна пневматического двигателя) и с крепежными деталями при больших нагрузках (посадка на шпонке зубчатых колес и муфт в прокатных станах, нефтебуровом оборудовании и др.).

Посадки Н7/u7 и Н8/u8 применяют в соединениях без крепежных деталей при значительных нагрузках, в том числе знакопеременных (например, соединение пальца с эксцентриком в режущем аппарате уборочных сельскохозяйственных машин); с крепежными деталями при очень больших нагрузках (посадка крупных муфт в приводах прокатных станов), при небольших нагрузках, но малой длине сопряжения (седло клапана в головке блока цилиндров грузового автомобиля, втулка в рычаге очистки зерноуборочного комбайна).

Посадки с натягом высокой точности Н6/р5, Н6/г5, H6/s5 применяют относительно редко и в соединениях, особо чувствительных к колебаниям натягов, например посадка двухступенчатой втулки на вал якоря тягового электродвигателя.

Допуски по 12-18-му квалитетам характеризуют несопрягаемые или сопрягаемые размеры относительно низкой точности. Многократно повторяющиеся предельные отклонения в этих квалитетах разрешается не указывать у размеров, а оговаривать общей записью в технических требованиях.

&nbsp ЕСДП рекомендует применять преимущественно посадки в системе отверстия (основное отверстие Н) и в системе вала (основной вал h).

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПОСАДКИ В СИСТЕМЕ ОТВЕРСТИЯ
при размерах от 1 до 500 мм

&nbsp Предпочтительные посадки помещены в рамку.

ПОЛЯ ДОПУСКОВ В ПОСАДКАХ С ЗАЗОРОМ И ПЕРЕХОДНЫХ

ПОЛЯ ДОПУСКОВ В ПОСАДКАХ С НАТЯГОМ

&nbsp Электронная таблица допусков отверстий и валов с указанием полей по старой системе ОСТ и по ЕСДП.

&nbsp Полная таблица допусков и посадок гладких соединений в системах отверстия и вала, с указанием полей допусков по старой системе ОСТ и по ЕСДП:

Таблицы Допусков углов
ГОСТ 25346-89 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений»
ГОСТ 8908-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные углы и допуски углов»
ГОСТ 24642-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Основные термины и определения»
ГОСТ 24643-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения»
ГОСТ 2.308-79 «Единая система конструкторской документации. Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей»
ГОСТ 14140-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей»

Источник

Назначение посадок с натягом

Посадки с натягом предназначены для неподвижных неразъёмных (или разбираемых лишь в отдельных случаях при ремонте) соединений деталей, как правило, без дополнительного крепления винтами, штифтами, шпонками и т. п. Относительная неподвижность деталей при этих посадках достигается за счёт напряжений, возникающих в материале сопрягаемых деталей вследствие действия деформаций их контактных поверхностей. При прочих равных условиях напряжения пропорциональны натягу. В большинстве случаев посадки с натягом вызывают упругие деформации контактных поверхностей, но в ряде посадок с натягом, особенно при относительно больших натягах или в соединениях деталей, изготовленных из лёгких сплавов и пластмасс, возникают упругопластические деформации (пластические деформации в одной или обеих деталях распространяются не на всю толщину материала) или пластические деформации, распространяющиеся на всю толщину материала. Применение таких посадок во многих случаях возможно и целесообразно.

В отличие от других способов обеспечения неподвижности деталей в соединении при передаче нагрузок посадки с натягом позволяют упростить конструкцию и сборку деталей и обеспечивают высокую степень их центрирования. В сравнительно редких случаях, при передаче очень больших крутящих моментов или при наличии весьма больших сдвигающих сил, в соединениях с натягом дополнительно применяются крепёжные детали.

При одном и том же натяге прочность соединения зависит от материала и размеров деталей, шероховатости сопрягаемых поверхностей, способа соединения деталей, формы и размеров центрирующих фасок, смазки и скорости запрессовки, условий нагрева или охлаждения и т.д. Ввиду такого многообразия исходных факторов выбор посадки следует производить не только по аналогии с известными соединениями, но и на основе предварительных расчётов натягов и возникающих напряжений, особенно при применении посадок с относительно большими натягами. Для изделий серийного и массового производства рекомендуется провести предварительную опытную проверку выбранных посадок с натягом.

Различают следующие основные способы сборки деталей при посадках с натягом:

1) Сборка под прессом за счёт осевого усилия при нормальной температуре, так называемая продольная запрессовка;

2) Сборка с предварительным разогревом охватывающей детали (отверстия) или охлаждением охватываемой детали (вала) до определённой температуры (способ термических деформаций, или поперечная запрессовка).

В каждом конкретном случае выбор способа сборки определяется конструктивными соображениями (форма и размеры сопрягаемых деталей, значения натягов, наличие соответствующего оборудования для сборки т.д.).

Сборка под прессом – наиболее известный и несложный процесс, применяемый преимущественно при относительно небольших натягах (до 0,001 d_н.с.). Однако к его недостаткам следует отнести: неравномерность деформации тонкостенных деталей, возможность повреждения сопрягаемых деталей, потребность в мощных прессах, более высокие требования к шероховатости сопрягаемых поверхностей.

Сборка способом термических деформаций применяется как при относительно больших, так и при небольших натягах и даёт более высокое качество соединения за счёт меньших повреждений сопрягаемых деталей и уменьшения влияния шероховатости поверхности.

1.2 Расчёт посадки с натягом.

Расчет посадок с натягом выполняется с целью обеспечить прочность соединения, т.е. отсутствие смещений сопрягаемых деталей под действием внешних нагрузок, и прочность сопрягаемых деталей. Исходя из первого условия, определяется минимальный допустимый натяг [N_min], мкм, необходимый для восприятия и передачи внешних нагрузок. Исходя из второго условия, определяется максимальный допустимый натяг [N_max], мкм, при котором, как правило, отсутствуют пластические деформации. В некоторых случаях прессовые соединения могут надежно работать и при наличии пластических деформаций в наиболее напряженной зоне.

При расчётах используются выводы задачи Ляме (определение напряжений и перемещений в толстостенных полых цилиндрах). Схема реализации посадки с натягом представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема реализации посадки с натягом

[p_min]= ,

где R_ос – осевая сила, Н;

— номинальный диаметр соединения, м;

l — длина контакта, м;

f- коэффициент трения при относительном вращении деталей.

1.2.2 Наименьший расчетный натяг , мкм определяем по формуле:

[p_min]·d_n

где Е₁ – модуль упругости материала вала, Па;

Е₂ – модуль упругости материала втулки, Па;

Коэффициенты Ляме вычисляем по следующим формулам:

где d₁ и d₂ – диаметры соответственно вала и втулки, м;

μ₁ и μ₂ – коэффициенты Пуассона соответственно для материала вала и материала втулки.

мкм.

1.2.3 Величину минимального допускаемого натяга , мкм определяем по формуле:

,

где U_R – поправка на смятие неровностей контактных поверхностей;

U_t – поправка, учитывающая различные температуры среды при сборке и рабочих температур деталей;

U_Ц – поправка, учитывающая ослабление натяга под действием центробежных сил;

U_П – поправка, учитывающая ослабление натяга при повторных запрессовках;

U_R, определяем следующим образом:

где R_zD, R_zd – шероховатости поверхности втулки и вала соответственно, мкм;

мкм;

Т_ср. – температура среды при сборке соединения, о С

мкм;

мкм.

1.2.4 Максимальное допустимое удельное давление, [p_max], Н/м 2 определяем по формуле:

р₁= 0,58·σ_Т · _,

р₂= 0,58·σ_Т · _,

где σ_Т и σ_Т — предел текучести материала вала и втулки при растяжении, Па.

р₁=0,58·118·10 6 · =64,42·10 6 Н/м 2 ;

р₂=0,58·280·10 6 · =28,43·10 6 Н/м 2 ;

Берём наименьшее из двух значений: [p_max]= 28,43·10 6 Н/м 2 ;

1.2.5 Наибольший расчётный натяг , мкм, при котором возникает [p_max], мкм определяем по формуле:

;

=

=28,43·10 6 ·0,198· =7,54 мкм.

1.2.6 Максимальный расчетный натяг , мкм, с учетом найденных ранее поправок определяем по формуле:

где — поправка, учитывающая увеличение удельного давления у торцов охватывающей детали, мкм.

=1,44 мкм;

=0 мкм;

=1 мкм.

мкм.

1.2.7 Задавшись системой отверстия и соответствующим квалитетом (7 или 8), выбираем стандартную посадку по ГОСТ 25347-89.

Условия подбора посадки:

Принимаем посадку Ø32 .

Источник

Выбор посадок гладких цилиндрических поверхностей

Инженерные продукты иногда представляют собой компоненты, которые должны скользить или прижиматься друг к другу для выполнения своих функций. Поэтому для описания этих размерных соотношений между компонентами используется посадка. Она используется, чтобы определить, ослаблены или затянуты компоненты, что способствует их скольжению или сдавливанию.

Все мы слышали истории о прохождении через руки операторов станка чертежей деталей, в которых указаны до смешного жесткие допуски. Мы знаем, что выдерживать жесткие допуски труднее, и мы знаем, что тем дороже изготовление детали, чем жестче допуски. В этой статье я расскажу исходя из каких соображений стоит выбирать посадку при проектировании узлов изделий.

В Единой системе допусков и посадок (ЕСДП) стандартизованы поля допусков, а посадки не имеют стандартных наименований.

Посадка – характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки. Посадку обозначают дробью, в числителе которой указывают обозначение поля допуска отверстия, а в знаменателе – обозначение поля допуска вала. Поле допуска обозначают сочетанием буквы (букв) основного отклонения и порядкового номера квалитета:

Допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Допуски по квалитетам обозначают сочетанием прописных букв IT с порядковым номером квалитета:

Основные отклонения обозначают буквами латинского алфавита:

Перед выбором посадки необходимо определить: o характер сопряжения (подвижное или неподвижное); o основные конструктивные требования, предъявляемые к сопряжению (скорость относительного перемещения деталей, компенсация погрешностей монтажа, необходимость центрирования сопрягаемых деталей или величина и характер нагрузок, передаваемых сопряжением).

После выбора вида посадки необходимо решить вопрос о точности выполнения сопряжения. При этом не следует забывать, что излишне высокая точность выполнения обработки деталей ведет к значительным и неоправданным затратам при их изготовлении.

Черновую обработку выполняют в большом диапазоне точности 12—16-го квалитетов, шероховатость поверхности Rа 100…25 мкм.

Получистовую обработку обычно назначают для заготовок, у которых при черновой обработке не снят весь припуск, а также для заготовок, к точности которых предъявляются повышенные требования. Точность этой обработки — 11 —12-й квалитеты, шероховатость поверхности Rа 50.. 12,5 мкм.

Чистовую обработку применяют в виде разовой для заготовок, полученных точными методами (высокоточным литьем, точной штамповкой и др.). Иногда ее включают в технологический процесс как промежуточную под последующую точную или отделочную обработку. Точность чистовой обработки — 8 — 11-й квалитеты, шероховатость поверхности Rа 12,5… 2,5 мкм.

Тонкая обработка окончательно формирует высокую точность поверхностей заготовки, ее выполняют при весьма малых подачах. Точность чистовой обработки — 5 — 7-й квалитеты, шероховатость поверхности обработанной заготовки из стали Rа 2,5…0,63 мкм.

Выбор квалитета зависит:

В общих чертах можно указать на следующее применение квалитетов.

Квалитеты 4-й и 5-й применяются сравнительно редко, в особо точных соединениях, требующих высокой однородности зазора или натяга (приборные подшипники в корпусах и на валах, высокоточные зубчатые колеса на валах и оправках в измерительных приборах).

Квалитеты 6-й и 7-й применяются для ответственных соединений в механизмах, где к посадкам предъявляются высокие требования в отношении определенности зазоров и натягов для обеспечения точности перемещений, плавного хода, герметичности соединения, механической прочности сопрягаемых деталей, а также для обеспечения точной сборки деталей (подшипники качения нормальной точности в корпусах и на валах, зубчатые колеса высокой и средней точности на валах, подшипники скольжения и т.п.).

Квалитеты 8-й и 9-й применяются для посадок при относительно меньших требованиях к однородности зазоров или натягов и для посадок, обеспечивающих среднюю точность сборки (посадки с зазором для компенсации погрешностей формы и расположения сопрягаемых поверхностей, опоры скольжения средней точности, посадки с большими натягами).

Квалитет 10-й применяется в посадках с зазором и в тех же случаях, что и 9-й, если условия эксплуатации допускают некоторое увеличение колебания зазоров в соединениях.

Квалитеты 11-й и 12-й применяются в соединениях, где необходимы большие зазоры и допустимы их значительные колебания (грубая сборка). Эти квалитеты распространены в неответственных соединениях машин (крышки, фланцы, дистанционные кольца и т.п.).

Допуски по 12-18-му квалитетам характеризуют несопрягаемые или сопрягаемые размеры относительно низкой точности. Многократно повторяющиеся предельные отклонения в этих квалитетах разрешается не указывать у размеров, а оговаривать общей записью в технических требованиях, х, например: ― Общие допуски по ГОСТ 30893.1: Н14, h14, ± IТ14/2.

Посадки с наименьшим гарантированным зазором («движения») используют для обеспечения точного вращения деталей с небольшой скоростью. К таким посадкам относятся посадки типа H/g или G/h. В опорах скольжения, работающих при средних скоростях, применяют посадки с несколько большим гарантированным зазором, например, H7/f7 или H8/f8.

Посадка с натягом – посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т.е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала. Все посадки с гарантированными натягами используют для передачи крутящих моментов или осевых сил либо для неразъемных соединений деталей, которые должны препятствовать относительному перемещению соединяемых деталей под действием крутящих моментов или осевых сил.

В справочных материалах рекомендуются следующие посадки в порядке возрастания гарантированного натяга: «легкопрессовые», «среднепрессовые», «тяжелые прессовые» и «усиленные прессовые». К посадкам с минимальным гарантированным натягом («легкопрессовым») относят посадки H7/p6, H7/r6, P7/h6 и ряд других. Их используют в соединениях, передающих без дополнительных элементов крепления крутящий момент, который не превышает 1/4 предельного крутящего момента (наибольшего момента, передаваемого соответствующим валом).

Посадки с большим гарантированным натягом («тяжелые прессовые»; дают наименьший относительный гарантированный натяг до 1 мкм/мм и при достаточной площади сопрягаемых поверхностей образуют соединения, равнопрочные валу. К таким посадкам относят сопряжения H7/t6, H7/u7, T7/h6 и т. д.

Посадки с наибольшими гарантированными натягами («усиленные прессовые», обеспечивающие относительные натяги более 1 мкм/мм) дают равнопрочные валу соединения. Для таких посадок используют сочетания полей допусков H8/х8 и H8/z8.

Переходные посадки, как правило, применяют для центрирования сопрягаемых деталей. Иногда для этих целей применяют посадки с нулевым гарантированным зазором (типа H/h), однако в таких сопряжениях максимальный зазор может оказаться слишком большим. Уменьшить максимальные зазоры можно за счет ужесточения допусков (вариант экономически невыгодный) или за счет сближения дальних отклонений при сохранении значений допусков. В этом случае поля допусков начинают перекрываться, появляется вероятность получения при сборке посадок с натягом. Вероятность появления натягов тем больше, чем выше по отношению к полю допуска отверстия расположено поле допуска вала. Одновременно растут предельные значения максимальных натягов, повышается точность центрирования деталей, но усложняются условия их сборки. Если сопряжения с зазором можно собирать без применения слесарного инструмента, то при сборке деталей с большой вероятностью натягов в сопряжении требуются или специальный инструмент, или даже прессовое оборудование.

Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение как зазора так и натяга в соединении, в зависимости от действительных размеров отверстия и вала. При графическом изображении поля допусков отверстия и вала перекрываются полностью или частично. Переходные посадки можно разделить на три группы: посадки с преимущественными зазорами («плотные»), посадки с примерно равной вероятностью зазоров и натягов («напряженные») и посадки с преимущественными натягами («глухие»).

«Плотные» посадки обеспечивают довольно высокую точность центрирования и используются для сопряжений с валами зубчатых колес, шкивов, полумуфт и т. д. Типы посадок с преимущественными зазорами: H7/js6, H8/js7, Js7/h6 и др. Как правило, детали собираются в соединения без применения слесарного инструмента.

«Напряженные» посадки образуются при использовании сочетаний полей допусков с большей степенью перекрытия, например: H7/k6, H8/k7, K7/h6 и и т. д. Они обеспечивают высокую точность центрирования деталей и могут использоваться в условиях вибрационных или динамических нагрузок. Для сборки и разборки таких соединений необходимо применение слесарного инструмента.

Более полные рекомендации по выбору посадок и допусков несопрягаемых поверхностей содержатся в справочниках.

При записи предельных отклонений числовыми значениями верхние

отклонения помещают над нижними, а предельные отклонения, равные

нулю, не указывают.Посадки могут обозначаться:

При симметричном расположении поля допуска абсолютную

величину отклонений указывают один раз со знаком ±; при этом высота

цифр, определяющих отклонения, должна быть равна высоте шрифта

номинального размера, например: 60±0,23.

Указывать предельные размеры допускается также на сборочных

чертежах для зазоров, натягов, мертвых ходов и т. п., например: «Осевое

смещение кулачка выдержать в пределах 0,4—1,1 мм».

Прежде чем решить, какие типы посадок подходят для ваших продуктов, вы должны знать свой бюджет. Например, использование посадок с более жесткими допусками будет стоить дороже, чем обычно

Если вам необходима помощь в назначении посадок поверхности детали на чертеже, вы можете обратиться ко мне. Инженерные работы по чертежам, моделям и инженерная поддержка положительно зарекомендовали себя почти в 100 государствах на всех обитаемых континентах. Благодаря моей инженерной поддержке качество вашего продукта может превзойти ваших конкурентов в кратчайшие сроки.

Если у вас есть, что добавить по теме, не стесняйтесь. Как и всегда, если есть какие-то вопросы, мысли, дополнения и всё такое прочее, то добро пожаловать в комментарии к этой записи. Желаю запаса бодрости и бьющейся энергии для достижения желанных побед. Пусть дивное настроение не иссякнет, а теплая улыбка дарит позитив окружающим.

Источник