TOLERANCJE I PASOWANIA WYMIARÓW LINIOWYCH. 1. Wymiary nominalne rzeczywiste, tolerancja wymiaru.

Transkrypt

1 OLERCJE I PSOWI WYMIRÓW LIIOWYCH 1. Wymiary nominalne rzeczywiste, tolerancja wymiaru. Wymiary przedmiotów na rysunkach noszą nazwę wymiarów nominalnych oznaczanych symbolem. W praktyce wymiary nominalne są nieosiągalne ze względu na nieunikalne błędy wykonania i dlatego wymiary rzeczywiste są zawsze nieco większe lub mniejsze od wymiarów nominalnych. Gdy konieczne jest, aby wymiar rzeczywisty nie różnił się bardzo od wymiaru nominalnego, należy na rysunku wymiar nominalny stolerować. olerowanie wymiaru polega na określeniu dwóch wymiarów granicznych: dolnego i górnego, między którymi powinien się znaleźć wymiar przedmiotu (rys.1). ei EI es ES Rys.1. Wymiary: nominalny, graniczne, tolerancja wymiaru i odchyłki. olerancja jest to więc różnica między górnym wymiarem granicznym a dolnym wymiarem granicznym. = olerancja jest zawsze dodatnia ponieważ górny wymiar graniczny jest zawsze większy od dolnego wymiaru granicznego. ajczęściej skojarzenia części powstają przez łączenie wałka z otworem oteż będziemy omawiać zasady tolerancja średnic otworów i wałków. Zasady tolerancji dla innych wymiarów (zewnętrznych takich jak: długość, szerokość, wysokość przedmiotu oznaczać będziemy tak jak wałki, wewnętrznych takich jak szerokość rowka itp. oznaczać będziemy jak otwory ). 1

2 Odchyłką górną (ES dla wymiaru wewnętrznego, es dla wymiaru zewnętrznego) nazywa się algebraiczną różnicę między górnym wymiarem granicznym i wymiarem nominalnym. ES = O es = W O = +ES W = +es Odchyłką dolną (EI dla wymiaru wewnętrznego, ei dla wymiaru zewnętrznego) nazywa się różnicę między dolnym wymiarem granicznym i wymiarem nominalnym. EI = O ei = W O = +EI W = +ei olerowany wymiar zapisuje się w ten sposób, że u dołu piszemy odchyłkę dolną a u góry odchyłkę górną. p ,04 0,03 Ze związków pomiędzy wymiarami granicznymi i, wymiarem nominalnym i odchyłkami granicznymi, ei (EI) wynika, że tolerancje można obliczyć także za pomocą odchyłek. W = W W = +es ( +ei) = es ei O = O O = +ES ( +EI) = ES EI 2. Położenie pola tolerancji względem wymiaru nominalnego. olerowanie może być: a) symetryczne, gdy wartości odchyłek są jednakowe, a tylko ich znaki różne, np. 0,02 25 ± (rys.2), 25 ±0,02 Rys. 2. olerowanie symetryczne 2

3 0,05 b) asymetryczne, gdy jedna z odchyłek równa się zeru, np. φ 25 + lubφ (rys.3), ,025 Rys. 3. olerowanie asymetryczne c) asymetryczne dwustronne, gdy wartości i znaki odchyłek są różne, np. (rys.4), φ 0, , ,02-0,05 Rys. 4. olerowanie asymetryczne dwustronne 3

4 d) asymetryczne jednostronne, gdy obe odchyłki mają jednakowe znaki, np.. lubφ (rys.5). 0, ,045 0, ,03-0, ,06 φ 20 φ 25-0, ,03 Rys.5. olerowanie asymetryczne jednostronne 3. olerowanie normalne i swobodne olerowanie normalne jest to tolerowanie wymiarów przez dobranie odpowiednich odchyłek z norm. W Polsce obowiązuje układ tolerancji według P-E , P-ISO zgodny z międzynarodowym układem ISO. W układzie tym określone są dla każdego wymiaru dwa elementy: szerokość pola tolerancji i jego położenie w stosunku do linii zerowej. olerancje według szerokości pola dzielą się na 19 klas dokładności. Klasy oznacz się numerami 01, 0 i od 1 do 17. Klasy dokładności 01, 0 i od 1 do 7 stosowane są w wyrobie narzędzi mierniczych, klasy do 5 do 17 stosuje się w wyrobie części maszyn, przy czym klasy 5 do 12 stosuje się w prasowaniach części maszyn a klasy 12 do 17 stosuje się w przypadku wielkich luzów oraz powierzchni swobodnych i surowych. Każda wartość tolerancji odpowiada pewnemu zakresowi średnic. Położenie pola tolerancji od linii zerowej oznacza się literami, przy czym małe litery stosuje się do wałków, a duże do otworów. Położenie pól tolerancji i ich oznaczenia pokazano na rys. 6. Wałki i otwory oznaczone literami h i H nazywa się podstawowymi. Pola tolerancji w tym przypadku przylega do linii zerowej i sięga w głąb materiału. Pełne oznaczenie wałka lub otworu zawiera wymiar nominalny, symbol literowy położenia pola tolerancji i symbol cyfrowy klasy dokładności, np. 50k6 lub 50 H7. 4

5 Rys. 6. Układ pól tolerancji Spośród wszystkich możliwych tolerancji wałków i otworów wybrano tzw. tolerancje normalne przeznaczone do stosowania w ogólnej budowie maszyn. W celu ustalenia położenia pola tolerancji wałka należy znać jego odchyłkę górną i dolną. ormy podają obliczone odchyłki górne i dolne dla wszystkich otworów i wałków dla różnych zakresów średnic. olerowanie swobodne jest to tolerowanie wymiarów przez dobranie wartości odchyłek według uznania konstruktora lub technologa. olerowanie swobodne jest zawsze tolerowaniem liczbowym. Przy tolerowaniu swobodnym należy tolerować w głąb materiału tzn. wymiary zewnętrzne z ujemnymi odchyłkami a wymiary wewnętrzne z dodatnimi odchyłkami. 4. Pasowania 4.1 Rodzaje pasowań: Przez połączenie dwóch części maszynowych (z których jedna obejmuje drugą) o jednakowym wymiarze nominalnym i określonych odchyłkach powstaje pasowanie. W zależności od wartości i znaków odchyłek rozróżnia się: a) pasowanie luźne, w którym zawsze występuje luz, a więc części łączone mogą się obracać lub przesuwać względem siebie, b) pasowanie mieszane, w których w zależności od rzeczywistych odchyłek może występować niewielki luz lub niewielki wcisk (luz ujemny), c) pasowanie ciasne, w których zawsze występuje wcisk, części złączne nie mogą zmieniać wzajemnego położenia po złączeniu. 5

6 4.2. Luzy graniczne a) luz minimalny L min, L min = O - W L min = EI es b) luz maksymalny L min, L max = O W L max = ES ei c) luz średni L sr Zasady stałego otworu i stałego wałka L śr = (L min + L max )/2 Przy projektowaniu mechanizmów, maszyn i urządzeń pasowania otworów z wałkami uzyskuje się najczęściej przez zastosowanie zasady stałego otworu lub wałka. Zasada stałego otworu polega na tym, że średnice otworu toleruje się zawsze asymetrycznie w głąb materiału (EI = 0) rys.7 a żądane pasowanie dobiera się dobierając odpowiednie pole tolerancji dla wałka. Pasowanie luźne mieszane ciasne H O = O Lmin W W W EI Lmax O ES es ei Rys. 7. Pasowanie na zasadzie stałego otworu Zasada stałego wałka polega na tym, że średnice wałka toleruje się zawsze asymetrycznie w głąb materiału (es = 0) rys. 8 a żądane pasowanie dobiera się dobierając odpowiednie pole tolerancji otworu. W budowie maszyn najczęściej stosuje się zasadę stałego otworu, zasadę stałego wałka stosuje się przy produkcji wielkoseryjnej np. wpustów. 6

7 Pasowanie luźne mieszane ciasne w h W = W O es O ei Lmin Lmax EI ES O Oznaczenie pasowań Jak wspomniano wyżej pasowanie powstaje przez skojarzenie otworu i wałka z których każdy jest stolerowany i posiada własne pole tolerancji (np. H7, n6) ak więc kojarząc otwór z wałkiem o tych samych wymiarach nominalnych powstanie pasowanie które oznaczamy podając najpierw tolerancje otworu a później wałka przedzielonych pochyłą kreską (znakiem dzielenia) np. 50 H7/n6. W polskiej normie P-ISO 1829 ujęte są układy pasowań normalnych Stosowanie innych otworów i wałków oraz pasowań poza normalnymi (np. F7/m6) jest dopuszczalne tylko w przypadkach uzasadnionych. Literatura 1. Podstawy konstrukcji maszyn praca zbiorowa pod redakcją Zbigniewa Osińskiego 2. Rysunek techniczny maszynowy adeusz Dobrzański 3. Poradnik mechanika tom II 4. Pasowania i pomiary Jan Malinowski 5. Polskie ormy: P-ISO 1829, P-E