Система посадок ИСО на гладкие цилиндрические соединения

Сис­те­ма по­садок ИСО — сис­те­ма по­садок, об­ра­зу­ющих­ся при со­еди­нении ва­лов и от­вер­стий, до­пус­ки на ли­нейные раз­ме­ры ко­торых ус­та­нов­ле­ны в со­от­ветс­твии с сис­те­мой до­пус­ков ИСО на ли­нейные раз­ме­ры.

Ос­новные по­ложе­ния сис­те­мы по­садок ИСО при­веде­ны в ГОСТ 25346—2013.

При при­мене­нии сис­те­мы до­пус­ков ИСО на ли­нейные раз­ме­ры под­ра­зуме­ва­ют, что но­минальные раз­ме­ры ва­ла и от­вер­стия, об­ра­зу­ющих по­сад­ку, оди­нако­вы.

Ос­но­вание сис­те­мы. Раз­ли­ча­ют по­сад­ки в сис­те­ме от­вер­стия и по­сад­ки в сис­те­ме ва­ла.

По­сад­ка в сис­те­ме от­вер­стия — по­сад­ка, в ко­торой ос­новное от­кло­нение (ниж­нее пре­дельное от­кло­нение) от­вер­стия рав­но ну­лю. На рис. 3.12 по­каза­ны воз­можные со­чета­ния ос­новно­го от­вер­стия с ва­лами, со­от­ветс­тву­ющи­ми раз­личным клас­сам до­пус­ка.

Рис. 3.12.Посадки в системе отверстия:
1 — деталь с основным отверстием; 2 — интервал допуска основного отверстия; 3 — интервал допуска различных валов; а — номинальный размер

По­сад­ки в сис­те­ме от­вер­стия — по­сад­ки, в ко­торых ниж­ний пре­дельный раз­мер от­вер­стия ра­вен но­минально­му раз­ме­ру. Тре­бу­емые за­зоры или на­тяги об­ра­зу­ют­ся со­чета­ни­ем ва­лов, име­ющих раз­личные клас­сы до­пус­ка, с ос­новны­ми от­вер­сти­ями, класс до­пус­ка ко­торых име­ет ну­левое ос­новное от­кло­нение. При­меры по­садок в сис­те­ме от­вер­стия: H 7/ f 6, H 6/ k 5, H 6/ p 6.

По­сад­ка в сис­те­ме ва­ла — по­сад­ка, в ко­торой ос­новное от­кло­нение (вер­хнее пре­дельное от­кло­нение) ва­ла рав­но ну­лю. На рис. 3.13 по­каза­ны воз­можные со­чета­ния ос­новно­го ва­ла с от­вер­сти­ями, со­от­ветс­тву­ющи­ми раз­личным клас­сам до­пус­ка.

Рис. 3.13.Посадки в системе вала:
1 — основной вал; 2 — интервал допуска основного вала; 3 — интервал допуска различных отверстий; а — номинальный размер

По­сад­ки в сис­те­ме ва­ла — по­сад­ки, в ко­торых вер­хний пре­дельный раз­мер ва­ла ра­вен но­минально­му раз­ме­ру. Тре­бу­емые за­зоры или на­тяги об­ра­зу­ют­ся со­чета­ни­ем от­вер­стий, име­ющих раз­личные клас­сы до­пус­ка, с ос­новны­ми ва­лами, класс до­пус­ка ко­торых име­ет ну­левое ос­новное от­кло­нение. При­меры по­садок в сис­те­ме ва­ла: G 7/ h 6, P 6/ h 6, M 6/ h 6.

Вы­бор сис­те­мы по­сад­ки оп­ре­деля­ет­ся конс­трук­тивны­ми, тех­но­логи­чес­ки­ми и эко­номи­чес­ки­ми со­об­ра­жени­ями. По эко­номи­чес­ким и тех­но­логи­чес­ким со­об­ра­жени­ям наи­большее рас­простра­нение по­лучи­ла сис­те­ма от­вер­стия, так как при этой сис­те­ме на про­из­водс­тве об­ра­зу­ет­ся меньше раз­личных по раз­ме­рам от­вер­стий, сле­дова­тельно, меньше но­мен­кла­тура ре­жуще­го инс­тру­мен­та для об­ра­бот­ки от­вер­стий, а так­же и ме­рительно­го инс­тру­мен­та. Об­ра­бот­ка же ва­лов с раз­личны­ми раз­ме­рами про­ще, нап­ри­мер, на од­ном то­кар­ном или шли­фовальном стан­ке мож­но по­лучить раз­личные зна­чения ди­амет­ров у ва­ла.

Сис­те­ма ва­ла при­меня­ет­ся:

• ког­да в про­из­водс­тве ис­пользу­ет­ся цельно­тяну­тый ма­тери­ал в ви­де прут­ка без пос­ле­ду­ющей ме­хани­чес­кой об­ра­бот­ки;
• при ис­пользо­вании стан­дар­тных де­талей и уз­лов, пос­тавля­емых по ко­опе­рации;
• ког­да на од­ном и том же ва­лу или оси ус­та­нов­ле­но нес­колько де­талей с раз­личным ха­рак­те­ром по­садок (по­лу­ось ав­то­моби­ля или вто­рич­ный вал ко­роб­ки пе­редач ав­то­моби­ля);
• ес­ли по конс­трук­тивным или экс­плу­ата­ци­он­ным ус­ло­ви­ям не­воз­можно при­менить сис­те­му от­вер­стий (нап­ри­мер, ког­да тре­бу­ет­ся че­редо­вать со­еди­нение нес­кольких от­вер­стий оди­нако­вого но­минально­го раз­ме­ра, но с раз­личны­ми по­сад­ка­ми на од­ном ва­лу).

Ква­лите­ты. Ква­литет — со­вокуп­ность до­пус­ков, со­от­ветс­тву­ющих од­но­му уров­ню точ­ности для лю­бых но­минальных раз­ме­ров. Точ­ность в пре­делах од­но­го ква­лите­та из­ме­ня­ет­ся только в за­виси­мос­ти от но­минально­го раз­ме­ра.

Для раз­ме­ров до 3 и 3…150 мм по ве­личи­не до­пус­ка ус­та­нов­ле­но 20 ква­лите­тов: 01; 0; 1; 2; …; 18 (в по­ряд­ке по­ниже­ния точ­ности). Для раз­ме­ров до 1 мм ква­лите­ты 14—18 не при­меня­ют­ся.

В ква­лите­тах, на­чиная с IT 6, зна­чения до­пус­ков уве­личи­ва­ют­ся в 10 раз при пе­рехо­де с дан­но­го ква­лите­та на пять ква­лите­тов гру­бее.

До­пус­ки (мкм) для ква­лите­тов с IT 2 по IT 18 оп­ре­деля­ют­ся по фор­му­ле

IT = ki,

где k — чис­ло еди­ниц до­пус­ка (ко­эф­фи­ци­ент, ха­рак­те­ризу­ющий из­ме­нение до­пус­ка по ква­лите­там). Зна­чения k, на­чиная с 5-го ква­лите­та, приб­ли­зительно со­от­ветс­тву­ют гео­мет­ри­чес­кой прог­рессии со зна­мена­телем φ = 1,6 и при­веде­ны в табл. 3.3; i — еди­ница до­пус­ка, вы­ража­ющая за­виси­мость до­пус­ка от но­минально­го раз­ме­ра, мкм. Зна­чения еди­ницы до­пус­ка при­веде­ны в табл. 3.4.

Таблица 3.3. Число единиц допуска

Таблица 3.4. Значения единицы допуска для интервалов номинальных размеров

Для раз­ме­ров до 500 мм:

Для раз­ме­ров свы­ше 500 до 3150 мм:

где D — сред­нее ге­омет­ри­чес­кое из крайних зна­чений каж­до­го ин­терва­ла но­минальных раз­ме­ров, мм.

В це­лях уп­ро­щения пос­тро­ения сис­те­мы до­пус­ков весь ди­апа­зон но­минальных раз­ме­ров до 3150 мм под­разде­ля­ют на ос­новные ин­терва­лы: до 3; 3—6; 6—10; 10—18; 18—30; 30—50; 50—80 и др. Зна­чения до­пус­ков вы­чис­ля­ют для сред­не­го ге­омет­ри­чес­ко­го зна­че­ния D:

где D _min, D _max — гра­нич­ные зна­чения ин­терва­ла раз­ме­ров.

Для ин­терва­ла до 3 мм при­нима­ет­ся

По­лучен­ный до­пуск при­нима­ет­ся пос­то­ян­ным для всех но­минальных раз­ме­ров, от­но­сящих­ся к за­дан­но­му ин­терва­лу.

Еди­ница до­пус­ка i яв­ля­ет­ся ме­рой точ­ности. Ве­личи­на до­пус­ка не­пол­но ха­рак­те­ризу­ет точ­ность об­ра­бот­ки. Нап­ри­мер, у ва­лов ⌀6_−0,03 и ⌀80_−0,03 ве­личи­на до­пус­ка оди­нако­вая. Но об­ра­ботать вто­рой вал зна­чительно труд­нее.

В ка­чес­тве еди­ницы точ­ности, с по­мощью ко­торой мож­но ус­та­новить за­виси­мость из­ме­нения до­пус­ка с из­ме­нени­ем ди­амет­ра, яв­ля­ет­ся еди­ница до­пус­ка.

При­мер 3.4. Да­ны две де­тали ⌀20 ±0,1 и ⌀500^+0,5. Ка­кая из де­талей об­ра­бота­на с большей точ­ностью?

Ре­шение.

Зна­чение k ₁ больше зна­чения k ₂. По табл. 3.3 оп­ре­деля­ем, что точ­ность у ⌀500 вы­ше.

Чис­ло­вые зна­чения до­пус­ков для раз­ме­ров при­веде­ны в табл. 3.5.

Таблица 3.5. Числовые значения допусков для размеров (с 01 по 12-й квалитеты)

Класс до­пус­ка. В сис­те­ме до­пус­ков ИСО на ли­нейные раз­ме­ры класс до­пус­ка ука­зыва­ют со­чета­ни­ем иден­ти­фика­тора ос­новно­го от­кло­нения (про­пис­ной бук­вы ла­тин­ско­го ал­фа­вита — для от­вер­стий и строч­ной бук­вы — для ва­лов) и но­мера ква­лите­та (нап­ри­мер, D 13 — для от­вер­стий; h 9 — для ва­лов и др.).

Класс до­пус­ка со­дер­жит ин­форма­цию о зна­чении до­пус­ка и по­ложе­нии ин­терва­ла до­пус­ка от­но­сительно но­минально­го раз­ме­ра раз­мерно­го эле­мен­та.

Класс до­пус­ка оп­ре­деля­ет зна­чение до­пус­ка. Зна­чение до­пус­ка за­висит от но­мера ква­лите­та и но­минально­го раз­ме­ра раз­мерно­го эле­мен­та.

По­ложе­ние ин­терва­ла до­пус­ка. Ря­ды ос­новных от­кло­нений. Ин­тервал до­пус­ка (преж­ний тер­мин «по­ле до­пус­ка») — мно­жес­тво зна­чений раз­ме­ра, ог­ра­ничен­ное верх­ним и ниж­ним пре­дельны­ми раз­ме­рами. Класс до­пус­ка оп­ре­деля­ет по­ложе­ние ин­терва­ла до­пус­ка от­но­сительно но­минально­го раз­ме­ра пос­редс­твом ос­новно­го от­кло­нения, вхо­дяще­го в обоз­на­чение клас­са до­пус­ка. По­ложе­ние ин­терва­ла до­пус­ка, т.е. ос­новное от­кло­нение, оп­ре­деля­ет­ся од­ной или нес­кольки­ми бук­ва­ми, на­зыва­емы­ми иден­ти­фика­тора­ми ос­новно­го от­кло­нения.

Ос­новные от­кло­нения обоз­на­ча­ют сле­ду­ющим об­ра­зом:

• про­пис­ной бук­вой (бук­ва­ми) ла­тин­ско­го ал­фа­вита (A…ZC) — для от­вер­стий;
• строч­ной бук­вой (бук­ва­ми) ла­тин­ско­го ал­фа­вита (a…zc) — для ва­лов.

Для обоз­на­чения ос­новных от­кло­нений не при­меня­ют сле­ду­ющие бук­вы: I, i, L, l, O, o, Q, q, W, w.

Ос­новное от­кло­нение ус­та­нав­ли­ва­ют для ин­терва­ла но­минальных раз­ме­ров.

Ос­новное от­кло­нение не за­висит от ква­лите­та, а из­ме­ня­ет­ся в за­виси­мос­ти от но­минально­го раз­ме­ра.

Ос­новное от­кло­нение счи­та­ют по­ложи­тельным [знак «+» (плюс)], ес­ли оп­ре­деля­емый им пре­дел до­пус­ка рас­по­лага­ет­ся вы­ше но­минально­го раз­ме­ра, и счи­та­ют от­ри­цательным [знак «−» (ми­нус)], ес­ли со­от­ветс­тву­ющий пре­дел до­пус­ка рас­по­лага­ет­ся ни­же но­минально­го раз­ме­ра.

Воз­можные слу­чаи рас­по­ложе­ния ин­терва­лов до­пус­ка от­но­сительно но­минально­го раз­ме­ра и пра­вило зна­ков [«+» (плюс) или «−» (ми­нус)] для ос­новных от­кло­нений от­вер­стий и ва­лов по­каза­ны на рис. 3.14.

Рис. 3.14.Схема расположения и обозначения основных отклонений

По­нятие «ос­новное от­кло­нение» не рас­простра­ня­ет­ся на от­кло­нения Js и js, пре­делы до­пус­ка в этом слу­чае рас­по­лага­ют­ся сим­метрич­но от­но­сительно но­минально­го раз­ме­ра и от­кло­нения, со­от­ветс­тву­ющие их гра­ницам, рав­ны ±  IT /2.

Дру­гое (не ос­новное) пре­дельное от­кло­нение (вер­хнее или ниж­нее) оп­ре­деля­ют сле­ду­ющим об­ра­зом: для от­вер­стий от A до H ос­новное от­кло­нение (ниж­нее) EI пос­то­ян­но для всех ква­лите­тов, а вер­хнее от­кло­нение:

ES = EI + IT.

Для от­вер­стий от K до ZC ос­новное от­кло­нение (вер­хнее) ES пос­то­ян­но, а ниж­нее от­кло­нение:

EI = ES - IT.

Для ва­лов от a до h ос­новное от­кло­нение es, а ниж­нее от­кло­нение:

ei = es - IT;

для ва­лов от k до zc ос­новное от­кло­нение i, а вер­хнее от­кло­нение:

es = e + IT.

Ос­новные от­кло­нения ва­лов и от­вер­стий, обоз­на­чен­ных од­ной бук­вой, рав­ны по ве­личи­не, но про­тиво­полож­ны по зна­ку.

Для от­вер­стий с ос­новны­ми от­кло­нени­ями A—H:

EI = - es.

Для от­вер­стий с ос­новны­ми от­кло­нени­ями J—ZC:

ES = - ei.

Из это­го пра­вила сде­лано ис­клю­чение. Для от­вер­стий с ос­новны­ми от­кло­нени­ями J, К, M, N до 8-го ква­лите­та вклю­чительно и для от­вер­стий с ос­новны­ми от­кло­нени­ями от Р до ZC до 7-го ква­лите­та вклю­чительно для ин­терва­лов раз­ме­ров свы­ше 3 до 500 мм су­щес­тву­ет спе­ци­альное пра­вило для оп­ре­деле­ния ос­новных от­кло­нений:

ES = - ei + ∆,

где ∆ рав­на раз­ности меж­ду до­пус­ком рас­смат­ри­ва­емо­го ква­лите­та IT_n и до­пус­ком бли­жайше­го бо­лее точ­но­го ква­лите­та IT_{n −1}:

∆ = IT_n - IT_{n -1}.

Ука­зан­ное пра­вило оп­ре­деле­ния ос­новных от­кло­нений сфор­му­лиро­вано на ос­но­ве сле­ду­юще­го прин­ци­па: ос­новное от­кло­нение от­вер­стия дол­жно быть та­ким, что­бы две со­от­ветс­тву­ющие друг дру­гу по­сад­ки в сис­те­ме от­вер­стия и в сис­те­ме ва­ла, в ко­торых от­вер­стие дан­но­го ква­лите­та со­еди­ня­ет­ся с ва­лом бли­жайше­го бо­лее точ­но­го ква­лите­та, нап­ри­мер H 7/ p 6 и P 7/ h 6, обес­пе­чива­ли иден­тичные за­зоры и на­тяги.

Чис­ло­вые зна­чения ос­новных от­кло­нений раз­ме­ров при­веде­ны в табл. 3.6.

Таблица 3.6. Основные отклонения размеров, мкм

Таблица 3.6. Основные отклонения размеров, мкм (окончание)

Под­робнос­ти, ка­са­ющи­еся ос­новных от­кло­нений Js, J, K, M и N (  j, js, k, m, n), при­веде­ны в табл. 3.7 и 3.8. Чис­ло­вые зна­чения поп­равки ∆ — в табл. 3.9.

Таблица 3.7. Значения основных отклонений js, j, k, m и n для валов

Таблица 3.8. Значения основных отклонений JS, J, K, M и N для отверстий

Таблица 3.9. Значение поправки ∆, мкм
Ин­терва­лы но­минальных раз­ме­ров, мм	Ква­лите­ты
	3	4	5	6	7	8
До 3 вклю­чительно	0	0	0	0	0	0
3—6	1	1,5	1	3	4	6
6—10	1	1,5	2	3	6	7
10—18	1	2	3	3	7	9
18—30	1,5	2	3	4	8	12
30—50	1,5	3	4	5	9	14
50—80	2	3	5	6	11	16
80—120	2	4	5	7	13	19
120—180	3	4	6	7	15	23
180—250	3	4	6	9	17	26

Зна­чения ос­новных от­кло­нений P—ZC до IT  7 вклю­чительно оп­ре­деля­ют­ся как зна­чения для ква­лите­тов, свы­ше IT  7, уве­личен­ные на ∆.

При­мер 3.5. Дан вал ⌀ Оп­ре­делим пре­дельные от­кло­нения для от­вер­стия ⌀130 K  7.

Ре­шение. Оп­ре­деля­ем ве­личи­ну поп­равки ∆.

Для но­минально­го раз­ме­ра 130 мм:

IT  7 = 40 мкм; IT 6 = 25 мкм;

∆ = IT_n - IT_{n -1} = 40 - 25 = 15 мкм.

Вер­хнее пре­дельное от­кло­нение от­вер­стия:

ES = - ei + ∆ = -3 + 15 = 12 мкм.

Ниж­нее пре­дельное от­кло­нение от­вер­стия:

EI = ES - IT = 12 - 40 = -28 мкм.

Вы­бор клас­са до­пус­ка. В пер­вую оче­редь сле­ду­ет при­менять пред­почти­тельные клас­сы до­пус­ков (их обоз­на­чение зак­лю­чено в рам­ки) (рис. 3.15 и 3.16).

Рис. 3.15.Предпочтительные классы допусков отверстия Рис. 3.16.Предпочтительные классы допусков валов

Вы­бор по­садок. По­сад­ку наз­на­ча­ют, ори­ен­ти­ру­ясь на из­вес­тные со­еди­нения с ана­логич­ны­ми ус­ло­ви­ями ра­боты, или оп­ре­деля­ют по ре­зульта­там вы­чис­ле­ния до­пус­ти­мых за­зоров и(или) на­тягов, ис­хо­дя из фун­кци­ональных тре­бова­ний к соп­ря­га­емым де­талям и воз­можнос­ти их из­го­тов­ле­ния.

На фун­кци­они­рова­ние по­сад­ки ока­зыва­ют вли­яние не только раз­ме­ры соп­ря­га­емых де­талей и их до­пус­ки, но и дру­гие па­рамет­ры — от­кло­нения фор­мы, ори­ен­та­ции и мес­то­рас­по­ложе­ния, ше­рохо­ватость по­вер­хнос­ти, плот­ность ма­тери­ала, тер­ми­чес­кая об­ра­бот­ка и ма­тери­ал де­талей, об­ра­зу­ющих по­сад­ку.

В выб­ранной сис­те­ме по­садок ква­лите­ты и ос­новное от­кло­нение (по­ложе­ние ин­терва­ла до­пус­ка) от­вер­стия и ва­ла сле­ду­ет наз­на­чать та­ким об­ра­зом, что­бы обес­пе­чить ми­нимальный и мак­си­мальный за­зоры (или на­тяги), ко­торые на­илуч­шим об­ра­зом удов­летво­ря­ют тре­бу­емым ус­ло­ви­ям экс­плу­ата­ции.

Для пред­почти­тельно­го при­мене­ния из всей со­вокуп­ности воз­можных по­садок вы­деле­но не­большое их чис­ло. По­сад­ки пред­почти­тельно­го при­мене­ния в сис­те­ме от­вер­стия и в сис­те­ме ва­ла по­каза­ны на рис. 3.17 и 3.18 со­от­ветс­твен­но. По эко­номи­чес­ким со­об­ра­жени­ям, в пер­вую оче­редь, сле­ду­ет вы­бирать те из по­садок, обоз­на­чения ко­торых на этих ри­сун­ках зак­лю­чены в рам­ки.

Рис. 3.17.Предпочтительные посадки в системе отверстия Рис. 3.18.Предпочтительные посадки в системе вала