Допуски расположение осей отверстий под крепёжные детали при требованиях полной взаимозаменяемости устанавливаются из расчётного зазора , который определяется по формуле:
(1)
где – гарантированный (наименьший предельный) диаметральный зазор под проход крепёжной детали. В (1) не учтены отклонения от перпендикулярности осей отверстий в плоскости разъёма соединяемых деталей.
К – коэффициент использования зазора для компенсации отклонения расположения осей.
В общем случае рекомендуется принимать К=1...0,8 для соединений, не требующих регулировки соединяемых деталей при сборке; для соединений, в которых требуется обеспечить регулировку взаимного расположения деталей при сборке, К=0,8…0,6.
Если требования к деталям ограничиваются только собираемостью, а другие отклонения расположения осей отсутствуют или ими можно пренебречь, то принимают К=1, т.е. .
При любом способе расположения и координирования отверстий для какой-либо i-ой оси координирующий размер равен
а) при скреплении деталей болтами (соединение типа А):
(2)
б) при скреплении деталей резьбовыми шпильками (соединение типа Б):
(3)
При координировании оси отверстия относительно двух взаимно перпендикулярных баз позиционное смещение оси будет определяться по формуле:
(4)
где – смещение центра отверстия по оси Х,
– смещение центра отверстия по оси Y.
Удвоенная величина этих смещений принимается за позиционный допуск: для соединения типа А, T=0,5 для соединения типа Б. При координировании отверстия относительно двух взаимно перпендикулярных баз позиционный допуск в диаметральной мере равен:
(5)
При равенстве смещений по Х и Y
Допуски расположения осей отверстий под крепёжные детали могут устанавливаться одним из двух способов:
– позиционными допусками в диаметральной мере ØТ (смещение от номинального расположения осей);
– предельными отклонениями размеров, координирующих оси отверстий:
Нормирование позиционных допусков согласно ГОСТ 14140-81 является предпочтительным для отверстий, образующих одну сборочную группу. Позиционные допуски комплексно ограничивают отклонение осей от номинального расположения и благодаря этому наиболее полно и надёжно обеспечивают требования взаимозаменяемости, облегчают её анализ оформление чертежей. Они рассчитываются на основе формул (2), (3), (5).
Технологические преимущества позиционных допусков состоят в том, что они позволяют использовать наибольшее поле допуска (рис.1).
Рис. 1. Связь между предельными отклонениями позиционным допуском |
Величина предельных отклонений координирующих размеров зависит от схемы простановки размеров между осями отверстий. При простановке размеров цепным способом («цепочкой»)
для соединения типа А:
, (6)
для соединения типа Б:
, (7)
где n – количество отверстий.
При простановке размеров от одной базы («лесенкой»)
Для соединения типа А:
, (8)
Для соединения типа Б:
, (9)
При простановке размеров от двух взаимно перпендикулярных баз связь между допусками и предельными отклонениями устанавливается по формуле (5) (см. также рис. 1).
В таблице 1 приводятся основные схемы расположения отверстий под крепёжные детали и расчётные зависимости для определения предельных отклонений.
Таблица 1
Основные схемы расположения осей отверстий под крепёжные детали
№ схем | Эскиз | Характеристика расположения | Расчётные зависимости |
I | Три и более отверстий, расположенные в ряд, сборочная база отсутствует. | Отклонение размера между осями двух любых отверстий Отклонение осей от общей плоскости | |
II | Два и более отверстия, расположенные в один ряд и координированные относительно плоскости или отверстия, являющегося сборочной базой. | Отклонения размеров между осью каждого отверстия и базой Отклонение осей от общей плоскости | |
III | Три или четыре отверстия, расположенные в два ряда. Сборочная база отсутствует. | Отклонение размеров Отклонения размеров между осями по диагонали . | |
IV | Одно или несколько отверстий в один или несколько рядов, координированные относительно сборочных баз в двух взаимно перпендикулярных направлениях. | Отклонения размеров и : . | |
V | Три и более отверстия, расположенные по окружности. Сборочная база отсутствует. | Отклонения диаметра окружности центров Отклонения центрального угла между осями двух любых отверстий . | |
VI | Три и более отверстия, расположенные по окружности и координированные относительно центрального базового элемента. | Отклонение радиуса окружности центров . Отклонение центрального угла между осями двух любых отверстий . |
В следующих вариантах заданий, приведённых в таблице 2, в зависимости от типа соединения и способа простановки размеров необходимо:
1. Вычислить предельные отклонения координирующих размеров.
2. Вычислить позиционный допуск и его наибольшее значение (допуск расположения зависимый).
3. На эскизе детали указать допуски расположения двумя способами.
№ вариантов | Кол-во отв. | Схема по таблице | Тип соед. | Способ простановки размеров | Отверстие ØD – H11 | Вал Ød - H10 |
II | Б | “лесенка” | 12,8 | |||
I | А | “цепочка” | 11,2 | |||
I | А | “лесенка” | 10,8 | |||
III | А | сб. база отсутствует | 5,6 | |||
III | Б | сб. база отсутствует | 6,8 | |||
V | А | сб. база отсутствует | 4,8 | |||
V | Б | сб. база отсутствует | 5,2 | |||
V | Б | сб. база отсутствует | 4,6 | |||
V | А | сб. база отсутствует | 4,8 | |||
II | А | от центрального базового элемента | 7,2 | |||
II | Б | 6,8 | ||||
III | А | отверстия расположены в три ряда | 5,0 | |||
III | Б | 6,8 | ||||
V I | Б | от центрального базового отверстия | 7,0 | |||
V I | А | 6,8 | ||||
I | Б | “лесенка” | 11,0 | |||
I | А | “цепочка” | 10,8 | |||
II | А | от одной базы | 12,8 | |||
I V | А | от боковых баз | 10,8 | |||
I V | Б | от боковых баз | 11,0 |
Таблица 2
Библиографический список
1. Никифоров А. Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Высшая школа, 2002. – 508 с.
2. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, 1984. – 464 с.
3. Допуски и посадки. Справочник в 2-х т./ М. А. Палей, А. Б. Романов, В.А. Брагинский. СПб.: Политехника, 2001. Т.1. 575 с.; Т.2. 608 с.
4. ГОСТ 25346-89. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и посадок. М.: Изд-во стандартов, 2008. – 23 с.
5. ГОСТ 25347-89. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки. М.: Изд-во стандартов, 2001. – 53 с.
6. ГОСТ 24643-89. Допуски формы и расположение поверхностей. Числовые значения. М.: Изд-во стандартов, 2004. – 8 с.
Редактор
ЛР №
Подписано к печати. Формат бумаги 60×84 1/16. Бумага писчая. Оперативный способ печати. Усл.печ.л.4,75. Уч.-изд.л. 4,75.
Заказ Тираж 150 экз.
Редакционно-издательский отдел ОмГТУ. 644050, Омск, пр. Мира, 11.
Типография ОмГТУ