Moduł 3. Tolerancje i pasowania

Transkrypt

1 Mduł 3 Tlerancje i pasania 1. Definicja ymiaru nminalneg, graniczneg, dchyłek granicznych, tlerancji, pasania, luzu graniczneg 2. Zasada stałeg tru i stałeg ałka, zasada tlerania głąb i na zenątrz materiału 3. Spsby znaczania dchyłek i tlerancji ymiaru 4. Rdzaje pasań 5. Oznaczanie pasań 6. Obliczanie tlerancji i luzó na pdstaie ymiaró nminalnych i dchyłek granicznych 7. Przeliczanie dchyłek

2 1. Definicja ymiaru nminalneg, graniczneg, dchyłek granicznych, tlerancji, pasania, luzu graniczneg (PN-ISO 286-1:2010) Wymiar (PN-ISO 286-1:2010) liczba yrażająca kreślnych jednstkach miary artść liczbą długści lub kąta. Otór kreślenie umne, stsane znaczeniu elementó bryły kreślnych ymiarem enętrznym ( tym rónież elementó niealcych). Przykładem mże być tór alcy pstały płycie p yierceniu iertłem lub tór przekrju prstkątnym uzyskany płycie pprzez ypiłanie pilnikiem. Wałek kreślenie umne, stsane znaczeniu elementó bryły kreślnych ymiarem zenętrznym ( tym rónież elementó niealcych). Przykładem mże być: ałek, pręt lub drut przekrju krągłym, bądź ałek lub pręt przekrju kadratym. Wymiar nminalny [(D dla tru, D dla ałka [g 6]), N częst użyane znaczenie przykładach bliczeniych dtyczących pasań; jeśli móimy pasaniu zasze musi zachdzić zależnść: D = D = N] - znrmalizany ymiar teretyczny przedmitu, zględem któreg dnsi się dchyłki. Z ymiaru nminalneg ynikają ymiary graniczne pprzez pdanie spmnianych dchyłek (PN-ISO 286-1:2010). Wymiar nminalny jest pdaany na rysunku technicznym maszynym milimetrach, bez zamieszczania jednstek [mm]. W praktyce ymiary nminalne są niesiągalne ze zględu na błędy yknania czy błędy metdy pmiarej, dlateg ymiary rzeczyiste są zasze niec iększe lub mniejsze d nminalnych. Wymiar nminalny i dchyłki yznaczają zakres, którym pinien zaierać się rzeczyisty ymiar przedmitu. Wymiar rzeczyisty jest t ymiar kreślny jednznacznie istniejących arunkach. Wymiar rzeczyisty jest t ymiar jaki trzyman by p przepradzeniu bezbłędneg pmiaru (PN-ISO 286-1:2010). Wymiar zabserany jest t ymiar kreślny na pdstaie pmiaru dknaneg z ustalną dkładnścią pmiaru (PN-ISO 286-1:2010). Rzróżniamy następujące rdzaje ymiaró: Wymiar zenętrzny (Z [g 6]) - jest t dległść elementó pierzchni, pmiędzy którymi ich bezpśrednie tczenie jest ypełnine materiałem. Przykładem takieg ymiaru mże być: średnica ałka, grubść blachy, długść pręta, itp. Wymiar enętrzny (W [g 6]) jest t dległść elementó pierzchni pmiędzy którymi ich bezpśrednie tczenie nie jest ypełnine materiałem. Przykładem mże być: średnica tru, szerkść rka. Wymiar mieszany - jest t dległść elementó pierzchni, pmiędzy którymi bezpśrednie tczenie jedneg z nich jest ypełnine materiałem, a drugieg jest ypełnina materiałem jedynie na zenątrz. Przykładem mże być: głębkść nieprzelteg tru, głębkść rka klineg. Wymiar pśredni, czasem zany abstrakcyjnym taki ymiar, któreg nie mżna zmierzyć bezpśredni, a ięc dległść między dma trami ybrażalnymi (abstrakcyjnymi) lub między jednym trem rzeczyistym i drugim ybrażalnym (teretycznym). Przykładem jest rzstaienie si tró lub dległść si tru d ściany przedmitu. 2

3 Wymiary graniczne, dlny A i górny B t ymiary, między którymi pinien być zaarty lub być róny jednemu z nich ymiar zabserany dbrze yknanej części (PN-ISO 286-1:2010). Wśród spmnianych ymiaró granicznych rzróżnia się: - dlny ymiar graniczny tru A i dlny ymiar graniczny ałka A, - górny ymiar graniczny tru B i dlny ymiar graniczny ałka B. Wymiar tlerany - ymiar który należy znaczyć ymiarem nminalnym i następującym p nim znaczeniem ymaganeg pla tlerancji lub dchyłkami granicznymi (PN-ISO 286-1:2010). Określają g jednznacznie spmniane da ymiary graniczne: - ymiar górny B (iększy ymiar graniczny najiększy dpuszczalny ymiar elementu), - ymiar dlny A (mniejszy ymiar graniczny najmniejszy dpuszczalny ymiar elementu). Jeżeli część ma być uznana za ppranie yknaną, t jej ymiar zabserany nie mże przekrczyć spmnianych dóch ymiaró granicznych: dlneg A i górneg B. Wymiar tlerany liczb składa się z trzech ymiaró yrażnych liczbami: ymiaru nminalneg N raz dchyłek granicznych - górnej (es, ES) - dlnej (ei, EI). Małe litery (es, ei) dpiadają ymiari zenętrznemu (ałek), ielkie (ES, EI) ymiari enętrznemu (tór). Wymiar max mat. (ML; ML = A dla tru, ML = B dla ałka) znaczenie dtyczące teg z dóch ymiaró granicznych, który dpiada ymiari maksimum materiału daneg elementu (PN-ISO 286-1:2010). Wymiar min mat. (LML; LML = B dla tru, LML = A dla ałka) znaczenie dtyczące teg z dóch ymiaró granicznych, który dpiada ymiari minimum materiału daneg elementu (PN-ISO 286-1:2010). Tleranie ymiaru plega na kreśleniu dóch ymiaró granicznych: dlneg A i górneg B, między którymi pinien się znaleźć ymiar przedmitu (rys.3.1). Rys Wymiary: nminalny, graniczne, tlerancja ymiaru i dchyłki Źródł: 3

4 Tlerancja (T; T dla tru, T dla ałka) jest t różnica między górnym ymiarem granicznym a dlnym ymiarem granicznym (PN-ISO 286-1:2010). T = B - A Tlerancja jest zasze nieujemna pnieaż górny ymiar graniczny jest zasze iększy d dlneg ymiaru graniczneg lub mu róny. Tlerancja nrmalna IT każda tlerancja należąca d układu tlerancji i pasań ISO (PN-ISO 286-1:2010). Układ tlerancji znrmalizany układ tlerancji i dchyłek (PN-ISO 286-1:2010). Ple tlerancji przy graficznym przedstaieniu bszar graniczny ymiarami granicznymi: górnym i dlnym (PN-ISO 286-1:2010). Linia zera prsta reprezentująca ymiar nminalny, zględem której kreśla się dchyłki i tlerancje przy przedstaianiu graficznym ymiaró granicznych i pasań (PN-ISO 286-1:2010). Odchyłką górną (ES dla ymiaru enętrzneg, es dla ymiaru zenętrzneg) nazya się algebraiczną różnicę między górnym ymiarem granicznym B i ymiarem nminalnym N (rónym dpiedni: D dla tru lub D dla ałka [g 6]). ES = B - N B - D es = B B - N B = N + ES D + ES B = N + es D + es Odchyłką dlną (EI dla ymiaru enętrzneg, ei dla ymiaru zenętrzneg) nazya się różnicę między dlnym ymiarem granicznym A i ymiarem nminalnym N (rónym dpiedni: D dla tru lub D dla ałka [g 6]).. EI = A - N A - D ei = A A - N A A = N + ei D + ei Pnieaż najczęściej skjarzenia części pstają przez płączenie ałka z trem, dlateg technice pszechnie przyjęt, że mói się zasadach tlerancji średnic ałkó i tró. Zasady tlerancji dla innych ymiaró: - zenętrznych, takich jak: długść, szerkść, yskść przedmitu znacza się tak sam jak ałki, - enętrznych, takich jak szerkść rka, itp. znacza się tak sam jak try. Tlerany ymiar zapisuje się ten spsób, że u dłu piszemy dchyłkę dlną a u góry dchyłkę górną. Na przykład (ymiar nminalny N jest róny 50 mm, dchyłka górna ES lub es jest róna mm, zaś dchyłka dlna jest róna mm) Ze ziązkó pmiędzy ymiarami granicznymi B i A, ymiarem nminalnym N i dchyłkami granicznymi es(es), ei (EI) ynika, że tlerancje mżna bliczyć także za pmcą dchyłek granicznych. T = B - A = N + es- (N + ei) = D + es- (D + ei) es- ei T = B - A = N + EI D = N + ES - (N + EI) = D - D - D + EI + ES - (D + EI) ES - EI 4

5 Płżenie pla tlerancji zględem ymiaru nminalneg mże być: a) symetryczne, gdy artści dchyłek są jednake, a tylk ich znaki różne (rys. 3.2), np Rys Tleranie symetryczne Źródł: b) asymetryczne, gdy jedna z dchyłek róna się zeru (rys. 3.3), np. lub Rys Tleranie asymetryczne Źródł: c) asymetryczne dustrnne, gdy artści i znaki dchyłek są różne (rys. 3.4), np

6 Rys Tleranie asymetryczne dustrnne Źródł: d) asymetryczne jednstrnne, gdy bie dchyłki mają jednake znaki (rys. 3.5), np. lub Rys Tleranie asymetryczne jednstrnne Źródł: Pasanie pstaje pprzez płączenie dóch części maszynych (z których jedna bejmuje drugą czyli są sbie funkcjnalnie pdprządkane) jednakym ymiarze nminalnym i kreślnych dchyłkach. Pasanie kreśla charakter spółpracy płącznych części: bejmującej i bejmanej (np. tulei i ałka), kreślny różnicą ich ymiaró przed płączeniem. Inaczej móiąc, pstaje tedy zajemna relacja między ymiarami dóch łącznych elementó (ałka i tru) przed ich płączeniem, ynikająca z ich rzmiaró (PN-ISO 286-1:2010). 6

7 Wymiar nminalny pasania spólny ymiar nminalny dla tru i ałka, trzących spólne płączenie. Wymiar nminalny kjarznych części (ałka i tru) jest taki sam, ale niekniecznie taki sam jest ich spólny ymiar zabserany (zmierzny). Jeśli ymiar kjarzneg tru jest iększy d ymiaru ałka t różnica ich ymiaró trzy luz. Z klei, jeśli ymiar tru jest mniejszy d ymiaru ałka, t płączeniu ystąpi cisk (PN-ISO 286-1:2010). Luz (S [g 6]) jest t ddatnia różnica ymiaró tru i ałka przed ich płączeniem, gdy średnica ałka jest mniejsza niż średnica tru. Luz graniczny najiększy (Smax [g 6]) = B - A = ES ei ddatnia różnica ymiaru górneg tru i ymiaru dlneg ałka pasaniu luźnym i mieszanym (ES > ei). Luz graniczny najmniejszy (Smin [g 6]) = A B = EI es ddatnia różnica ymiaru dlneg tru i górneg ałka pasaniu luźnym (EI > es). Wcisk (N [g 6]) ujemna różnica ymiaró tru i ałka przed ich płączeniem, gdy średnica ałka jest iększa niż średnica tru. Wcisk graniczny najiększy (Nmax [g 6]) = - (A - B) = - (EI - es) ujemna różnica ymiaru dlneg tru i ymiaru górneg ałka przed ich płączeniem pasaniu ciasnym i mieszanym (EI < es) Wcisk graniczny najmniejszy (Nmin [g 6]) = - (B - A) = - (ES ei) ujemna różnica ymiaru górneg tru i ymiaru dlneg ałka pasaniu ciasnym (ES < ei). Nrma PN-EN :1996 yróżnia trzy rdzaje pasań: Pasanie luźne pasanie którym zasze ystępuje luz. Dla teg pasania ymiar dlny tru A musi być nie mniejszy niż górny ymiar ałka B. Pasanie ciasne pasanie którym zasze jest zapeniny cisk. Dla teg pasania ymiar górny tru B musi być nie iększy niż dlny ymiar ałka A. Pasanie mieszane pasanie, którym zależnści d ymiaró zabseranych tru i ałka mże ystąpić zarón luz, jak i cisk. Oprócz pjęcia luzu i cisku niekiedy literaturze [6] jest użyane pjęcie skaźnika pasania P. Wskaźnik pasania (P [g 6]) ugólnine pjęcie luzu i cisku. Wskaźnik pasania, zależnie d dchyłek granicznych, przyjmuje artść najiększą Pmax raz najmniejszą Pmin. Wskaźnik pasania mże być ddatni, ujemny lub róny zeru. Wskaźnik ddatni jest róny luzi, natmiast artść bezzględna skaźnika ujemneg jest róna ciski. P 0 P S P 0 P N Jeśli P=0, t płączeniu nie ystępuje ani luz, ani cisk. W pasaniu luźnym ystępują artści skaźnika pasania: Pmin, Pmax > 0. W pasaniu ciasnym ystępują artści skaźnika pasania: Pmin, Pmax < 0 W pasaniu mieszanym ystępują artści skaźnika pasania: Pmax > 0, Pmin < 0 Tlerancja pasania Tp - suma tlerancji tru T i ałka T: T = T + T lub różnicą skaźnikó pasania najiększeg Pmax i najmniejszeg Pmin: T = P - P p p max min 7

8 W literaturze, złaszcza dtyczącej bliczania płączeń ciskych, dść pszechnie ystępują jeszcze stare znaczenia luzó granicznych: minimalneg Lmin i maksymalneg Lmax. Niekiedy jest yznaczany także luz średni Lśr. a) luz minimalny Lmin, bliczany jak różnica dlneg ymiaru graniczneg tru A i górneg ymiaru graniczneg ałka B. Jeśli luz minimalny jest ujemny, t przecina jeg artść nsi nazę cisku maksymalneg Wmax L = A - B L W min min max = EI - es L b) luz maksymalny Lmax, bliczany jak różnica górneg ymiaru graniczneg tru B i dlneg ymiaru graniczneg ałka A. Jeśli luz minimalny jest ujemny, t przecina jeg artść nsi nazę cisku minimalneg Wmin L = B - A L max max Wmin Lmax c) luz średni Lsr, bliczany jak średnia arytmetyczna luzu minimalneg i luzu maksymalneg L = 0.5 L L sr min = ES - ei 2. Zasada stałeg tru i stałeg ałka, zasada tlerania głąb i na zenątrz materiału Przy prjektaniu mechanizmó, maszyn i urządzeń pasania tró z ałkami uzyskuje się najczęściej przez zastsanie zasady stałeg tru lub ałka. Zasada stałeg tru (rys. 3.6) plega na tym, że średnice tru tleruje się zasze asymetrycznie głąb materiału (EI = 0) jest t tak zany ałek pdstay, a żądane pasanie dbiera się dbierając dpiednie ple tlerancji dla ałka. min max Rys Zasada stałeg tru Źródł: 8

9 Zasada stałeg ałka (rys. 3.7) plega na tym, że średnice ałka tleruje się zasze asymetrycznie głąb materiału (es = 0) jest t tak zany ałek pdstay, a żądane pasanie dbiera się dbierając dpiednie ple tlerancji tru. Rys Zasada stałeg ałka Źródł: W budie maszyn najczęściej stsuje się zasadę stałeg tru, gdyż znacznie łatiej jest yknać ałek dlnej średnicy za pmcą na przykład tczeni lub szlifania niż tór. Złaszcza przypadku tró mniejszych średnicach, na rynku mamy d czynienia z graniczną liczbą ierteł, rziertakó, frezó, których ymiary są stpniane. Zasadę stałeg ałka stsuje się przy prdukcji ielkseryjnej np. pustó, półfabrykató. Zasadę stałeg ałka stsuje się zasze jeśli jeden ałek przechdzi przez kilka tró. Tleranie głąb materiału (rys. 3.8a) tleranie asymetryczne, przy którym dchyłka dpuszcza tylk zmniejszenie ilści materiału. Charakterystyczne cechy teg tlerania t: - ymiar nminalny kreśla najiększą bjętść przedmitu, - dchyłki ymiaró zenętrznych są ujemne, - dchyłki ymiaró enętrznych (i części ymiaró mieszanych) są ddatnie. a) b) Rys Tleranie głąb i na zenątrz materiału Źródł: 9

10 Tleranie na zenątrz materiału (rys. 8b) tleranie asymetryczne, przy którym dchyłka dpuszcza tylk ziększenie ilści materiału. Charakterystyczne cechy teg tlerania t: - ymiar nminalny kreśla najmniejszą bjętść przedmitu, - dchyłki ymiaró zenętrznych są ddatnie, - dchyłki ymiaró enętrznych (i części ymiaró mieszanych) są ujemne. 3. Spsby znaczania dchyłek i tlerancji ymiaru Tleranie sbdne jest t tleranie ymiaró przez dbranie dchyłek edług uznania knstruktra. Tleranie sbdne jest zasze tleraniem liczbym. Przy tleraniu sbdnym ymiary zenętrzne i enętrzne należy tlerać głąb materiału. Tleranie na zenątrz materiału stsuje się głónie dniesieniu d ymiaró tych pierzchni i yrbó, które mają naddatki bróbke. Tleranie nrmalne jest t tleranie ymiaró przez dbranie dpiednich dchyłek z nrm. Zapis ymiaru tleraneg na rysunku, zarón linieg, jak i kąteg reguluje nrma PN-ISO 406:1993. Nrma ta stani, że składnikami ymiaru tleraneg są ymiar nminalny i znaczenia pla tlerancji. Pla tlerancji mżna yrazić symblem liter-cyfrym, artścią liczbą dchyłek lub ymiarami granicznymi. Pnadt ymagane jest, aby: -dchyłki były yrażne tych samych jednstkach, c ymiar nminalny, - przypadku pdaania dóch dchyłek yrażać je za pmcą tej samej liczby znakó dziesiętnych p przecinku, - dchyłkę róna zeru pisać bez znaku (plus, minus) i bez yrónyania miejsc znaczących. W przypadku ymiaró kątych ymaga się, aby zasze były pdaane jednstki. Przy dchyłkach kątych yrażnych minutach i sekundach Kątych artść liczba minut i sekund pinna być pprzedzna dpiedni przez 0 lub 00. Jak spmnian rzróżnia się kilka ariantó zapisu pla tlerancji: 1. Tleranie liter-cyfre (symbliczne) (rys. 3.9) - za ymiarem nminalnym pdaje się symbl litery, dpiadający dchyłkm dbranym dla daneg ymiaru (a). Jeżeli ymiar nminalny jest kreślny literą, t symbl tlerancji ddziela się d ymiaru nminalneg pzimą kreską (b). Tleranie symbliczne stsuje się przypadku ymiaró liniych, óczas, gdy przeiduje się spradzanie ymiaró stleranych spradzianami różnicymi. 10

11 Rys Tleranie symbliczne Źródł: 2. Tleranie liczbe (rys. 3.10) - za ymiarem nminalnym pdaje się dchyłki dbrane z nrmy pstaci artści liczbych. Ten spsób tlerania stsuje się óczas, gdy przeiduje się spradzanie ymiaró stleranych uniersalnymi przyrządami pmiarymi. Ten spsób mżna stsać dla ymiaró liniych i kątych. Rys Tleranie liczbe dla ymiaró a) liniych, b)-d) kątych Źródł: Tleranie mieszane (rys. 3.11) jest t dmiana tlerania symbliczneg - za ymiarem nminalnym pdaje się zarón symbl umny jak i dchyłki dbrane z nrmy pstaci artści liczbych. Ten spsób tlerania stsuje się dla ymiaró liniych, óczas, gdy nie iadm jak będą spradzane ymiary nminalne. 11

12 Rys Tleranie mieszane Źródł: 4. Tleranie ymiarami granicznymi (rys. 312). Mże być n stsane zarón dla ymiaró liniych, jak i kątych. Ten spsób tlerania stsuje się óczas, gdy przeiduje się spradzanie ymiaró stleranych uniersalnymi przyrządami pmiarymi lub gdy przeiduje się kniecznść yknyania szablnó spradzających. Rys Tleranie ymiarami granicznymi dla ymiaró a) liniych, b) kątych Źródł: W Plsce biązuje układ tlerancji edług PN-EN , PN-ISO zgdny z międzynardym układem ISO. W układzie tym kreślne są dla każdeg ymiaru da elementy: szerkść pla tlerancji i jeg płżenie stsunku d linii zerej. Tlerancje edług szerkści pla dzielą się na 20 klas dkładnści. Klasy znacza się numerami 01, 0 i d 1 d 18, kierunku malejącej dkładnści. W układzie tlerancji i pasań ISO przeidzian: - 20 klas tlerancji nrmalnych zakresie ymiaró d 0 d 500 mm, znacznych IT01, IT0, IT1,... IT18, - 18 klas tlerancji nrmalnych zakresie ymiaró d 500 d 3150 mm, znacznych IT1, IT2,... IT18. 12

13 Klasa dkładnści decyduje artści tlerancji. Dla kreślneg przedziału ymiaró nminalnych, yższej liczb klasie dkładnści dpiada iększa artść tlerancji nrmalnej IT (tab. 3.1). Klasy dkładnści 01, 0 i d 1 d 7 stsane są yrbie narzędzi mierniczych, klasy d 5 d 18 stsuje się yrbie części maszyn, przy czym klasy 5 d 12 stsuje się pasaniach części maszyn a klasy 12 d 18 stsuje się przypadku ielkich luzó raz pierzchni sbdnych i surych. Każda artść tlerancji dpiada penemu zakresi średnic. Płżenie pla tlerancji d linii zerej znacza się literami, przy czym małe litery stsuje się d ałkó, a duże d tró. Płżenie pól tlerancji i ich znaczenia pkazan na rys Wałki i try znaczne literami h i H nazya się pdstaymi. Pla tlerancji tym przypadku przylega d linii zerej i sięga głąb materiału. Pełne znaczenie ałka lub tru zaiera ymiar nminalny, symbl litery płżenia pla tlerancji i symbl cyfry klasy dkładnści, np. 50 k6 lub 50 H7. Zgdnie z nrmą PN-EN :1996 układ tlerancji dla zakresu ymiaró nminalnych d 3150 mm bejmuje 21 przedziałó tych ymiaró nminalnych (tab. 1). W każdym takim przedziale tlerancja nrmalna IT raz dchyłka pdstaa jest ielkścią stałą (tab. 2). Płżenie pla tlerancji zględem linii zerej kreśla dchyłka pdstaa, czyli dchyłka ymiaru bliższa linii zerej. Wartść dchyłki pdstaej decyduje płżeniu pla tlerancji zględem linii zerej. Dla dchyłek nrmalnych płżenie dchyłek pdstaych znacza się symblami literymi: - dla tró A, B, C kierunku ich malejących artści, - dla ałkó a, b, c kierunku ich rsnących artści (rys. 3.13). Tab Klasy dkładnści g PN-ISO Źródł: atsc.pdf 13

14 Tab Wybrane przedziały ymiaró nminalnych raz dchyłki pdstae g PN-ISO Przedziały ymiaró nminalnych Pdprzedziały [mm] Odchyłki a pdstae ałkó dla c szystkich g klas tlerancji nrmalnych h [μm] p u z Źródł: pracanie łasne na pdstaie: Rys Płżenie pól tlerancji Źródł: W celu ustalenia płżenia pla tlerancji ałka należy znać jeg dchyłkę górną i dlną. Nrmy pdają bliczne dchyłki górne i dlne dla szystkich tró i ałkó dla różnych zakresó średnic. 14

15 Tlerancje kształtu i płżenia Definicje i tlerancje dchyłek kształtu i płżenia PN- ISO 1101 Układ tlerancji gemetrycznych przedstain na rys Rys Układ tlerancji gemetrycznych Źródł: pracanie łasne na pdstaie Tlerancja kształtu i płżenia elementu gemetryczneg ( pierzchnia, ś, punkt lub płaszczyzna symetrii) definiuje przedział, którym musi się mieścić każdy punkt teg elementu. W zależnści d tleranej łaściści i spsbu ymiarania przedziałem tlerancji mże być: Pierzchnia graniczna kręgiem Pierzchnia pmiędzy dma spółśrdkymi kręgami Pierzchnia między dma prstymi rónległymi Pierzchnia między dma liniami róndległymi Przestrzeń między dma płaszczyznami róndległymi Przestrzeń między dma płaszczyznami rónległymi Przestrzeń graniczna alcem Przestrzeń między dma spółsiymi alcami Przestrzeń graniczna prstpadłścianem Dla tlerancji płżenia ymagane jest pdanie dniesienia, które pdaje dkładne płżenia przedziału tlerancji. Odniesieniem jest teretycznie dkładny element gemetryczny ( Np. ś, płaszczyzna, linia prsta itd.). Odniesienie mże bazać na jednym lub kilku elementach dniesienia. Element tlerany mże przedziale tlerancji przyjmać dlny kształt, dlne płżenie raz dlny kierunek, chyba że zstaną pdane ddatke graniczenia. 15

16 Dla artści tlerancji t biązuje ta sama jednstka, jak d ymiaru długści. Jeśli nie pdan inaczej tlerancja biązuje na całej długści lub pierzchni tleraneg elementu. Stsane rysunku technicznym znaki tlerancji kształtu i płżenia pdan tab. 3. Tab Znaki tlerancji kształtu i płżenia g PN-ISO 1101 Tlerancje kształtu prstliniści płaskści krągłści alcści zarysu przekrju zdłużneg Tlerancje płżenia rónległści prstpadłści nachylenia spółsiści symetrii pzycji przecinania się si Tlerancje złżne płżenia i kształtu bicia prmienieg (pprzeczneg) bicia sieg (zdłużneg) bicia yznacznym kierunku bicia prmienieg całkiteg bicia sieg całkiteg kształtu yznaczneg zarysu kształtu yznacznej pierzchni Źródł: Tlerancje kształtu kreślają ymagane dkładnści yknania kształtu pierzchni i składają się z symbli tlerancji i z liczbej artści dchyłki. Rzróżniamy trzy spsby zapisyania dchyłek kształtu: 16

17 Tlerancja niezależna ystępuje tedy, gdy jej artść jest niezmienna, niezależnie d rzeczyistych ymiaró tleraneg elementu przedmitu i elementu dniesienia. Tlerancja zależna ystępuje tedy, gdy jej artść mże się zmieniać, zależnie d rzeczyistych ymiaró tleraneg elementu przedmitu i elementu dniesienia. Znakiem tlerancji zależnej jest litera M kółku. Spsób zapisyania dchyłek kształtu zależy d teg, czy dchyłka biązuje na całej pierzchni, czy na granicznym jej fragmencie kreślnym miejscu elementu, czy reszcie na całej długści dniesienia. Tlerancja płżenia jest zasze ziązana z diema pierzchniami rzpatryaneg przedmitu ( przypadkach szczególnych pierzchni tych mże być ięcej niż die. Ramki (rys. 3.15) zaierające pis elementu tleraneg łączy się z linią knturą pierzchni lub linią pmcniczą za pmcą dnszącej, zakńcznej strzałką. Wartść dchyłki pdajemy mm. Rys Ramka tlerancji kształtu i płżenia Źródł: Ramkę tlerancji należy łączyć z zarysem elementu linią zakńczna strzałka, przy czym linia łącząca pinna być pradzna d leej strny ramki i mże być prsta lub łamana, zaś strzałka pinna być zrócna kierunku pmiaru danej dchyłki kształtu lub płżenia. Linię łączącą umieszcza się: - penej dległści d linii ymiarej, gdy tlerancja dnsi się d pierzchni (rys. 3.16a) lub jej zarysu (rys. 3.16b), lub na dnśniku gdy tlerana płaszczyzna jest umieszczna rónlegle d rzutu (rys. 3.16c), - na przedłużeniu linii ymiarej gdy tlerancja dnsi się d si (rys. 3.16d) lub płaszczyzny symetrii (rys. 3.16e). Tlerancje płżenia (rónległści, prstpadłści, nachylenia, symetrii) dtyczą zasze dóch elementó. Jeden z nich jest elementem tleranym ( linią, pierzchnią), a drugi elementem dniesienia (linią, pierzchnią). Element dniesienia jest znaczany zaczerninym lub pustym trójkątem płącznym z ramką tlerancji. Pdstaa trójkąta pinna dtykać linii zarysu przedmitu lub pmcniczej linii ymiarej będącej przedłużeniem linii zarysu. Jeśli trójkąta nie mżna płączyć z ramką tlerancji t element dniesienia należy znaczyć ielką literą umieszczaną ramce i taką samą literę pisać trzecim plu ramki tlerancji (rys. 3.16f). 17

18 Jeśli elementem dniesienia jest pierzchnia, a nie ś elementu, t trójkąt należy umieszczać penej dległści d linii ymiarej (rys. 3.16g). Jeśli elementem dniesienia jest płaszczyzna płżna rónlegle d rzutu, t trójkąt jest umieszczany na dnśniku (rys. 3.16h). Jeśli elementem dniesienia jest ś (rys. 3.16i) lub płaszczyzna symetrii (rys. 3.16j), t trójkąt umieszcza się na przedłużeniu linii ymiarej. Rys Płżenie ramek tlerancji kształtu i płżenia raz baz Źródł: pracanie łasne na bazie atsc.pdf Jeśli trójkąt mżna płączyć bezpśredni z ramką tlerancji, t pmija się litere znaczanie elementu dniesienia (rys. 3.17a i 3.17b), ale najczęściej stsuje się rzdzielne znaczanie elementu dniesienia (np. pierzchni A rys. 3.17c) i elementu tleraneg (np. pierzchni prstpadłej d pierzchni dniesienia A - rys. 3.17c). Jeśli elementem dniesienia jest spólna ś lub płaszczyzna symetrii, t trójkąt należy umieścić na spólnej si lub płaszczyźnie symetrii (rys. 3.17d). Jeśli da elementy przedmitu trzą element dniesienia spólny (spólna ś lub płaszczyzna symetrii), t każdy element (np. sie alcó A i B na rys. 3.17e) należy 18

19 znaczyć ddzielnie ielką literą, a trzecim plu ramki tlerancji pisać te litery rzdzielając je pzimą kreską (rys. 3.17e). Rys Łączenie ramek tlerancji bezpśredni z elementem dniesienia Źródł: pracanie łasne na bazie atsc.pdf W ramce tlerancji mgą ystępać także inne znaczenia mdyfikujące znaczenie tlerancji (rys. 3.18). Zasze ystępuje symbl tlerancji plu 1. W plu drugim zasze ystępuje artść tlerancji. Przed nią i za nią mże ystąpić symbl mdyfikujący znaczenie tlerancji. Ramka mże psiadać pla 3, 4 i 5 zaierające znaczenie litere baz dniesienia (punktu, linii lub pierzchni): pierszrzędnej, drugrzędnej i trzecirzędnej. Oznaczenia baz mgą być uzupełnine symble mdyfikujące arunki materiałe (kształtu) baz. Częst użyane znaczenia symbli mdyfikujących przedstaia tab Rys Umieszczanie symbli mdyfikujących tlerancje i arunki materiałe baz Źródł: pracanie łasne na bazie atsc.pdf 19

20 Tab Częst użyane znaczenia symbli mdyfikujących tlerancje i arunki materiałe baz Źródł: pracanie łasne na pdstaie Jeśli linie łączące ramkę tlerancji z elementami tleranymi przekraczałyby bszar rysunku, lub pdały jeg nieczytelnść raz gdy tę samą tlerancję stsuje się d ięcej niż jedneg gemetryczneg elementu, t ten fakt mżna zaznaczyć umieszczając przed tlerancją liczbę elementó tleranych pprzedzną przez znak "x" (rys. 3.19a, b, e). W razie ptrzeby, infrmacja charakteryzująca kształt gemetryczny nętrza tlerancji musi być napisana pd ramką tlerancji (rys. 3.19c). 20

21 Jeśli trzeba pdać ięcej niż jedną tlerancję dla jedneg elementu gemetryczneg, specyfikacje tlerancji mżna pdaać ielu ramkach tlerancji dla ygdy umieszczanych, jedna pd drugą (rys. 3.19d). Rys Ddatke elementy ramki tlerancji. Źródł: pracanie łasne Zykle pdana tlerancja kształtu lub płżenia, bądź baza dniesienia dtyczy długści całeg elementu. Jednak jeśli tlerancja lub baza dtyczy graniczneg bszaru, t mże być umieszczana jak na rysunku Jeśli tlerancja jest stsana na granicznej długści daneg gemetryczneg elementu dlnym miejscu, artść tej granicznej długści jest pdaana za artścią tlerancji i ddzielna d niej znakiem ukśnika (rys. 3.20a, b). Die lub ięcej tlerancji kształtu lub płżenia, dtyczące teg sameg elementu mże być płącznych jak na rys. 3.20b. Jeśli baza lub tlerancja ma zastsanie jedynie d granicznej części gemetryczneg elementu, t takie graniczenie pinn pjaić się pstaci grubej linii punktej (krpka-kreska), z reguły pzimej i pinn być zymiarane c d ielkści i płżenia (rys. 3.20c dla bazy, 3.20d - dla tlerancji płżenia, 3.20e dla tlerancji kształtu). Pdanie na rysunku prjekcji tlerancji elementu ymaga pradzenia symblu P za artścią tlerancji ramce tlerancji i pprzedzenia ymiaru prjekcji symblem P (rys. 3.21). Oznaczenie arunku, że tlerancja kształtu dtyczy całeg bdu jest pkazane na rys. 3.22a. Oznaczenie arunku zenętrznej średnicy pkazan na rys. 3.22b, a e- 21

22 nętrznej na rysunku 3.22c. Pdbnie realizane jest znaczanie ymagania maksimum materiału M, minimum materiału L, sbdnej pierzchni F i przylegającej pierzchni graniczającej E. Litery te ramce tlerancji umieszczane są kółku za artścią tlerancji i/lub znaczeniem bazy. Rys Specyfikanie bazy lub tlerancji dla graniczneg bszaru elementu Źródł: pracanie łasne Rys Prjekcja tlerancji Źródł: na pdstaie atsc.pdf 22

23 Rys Tlerancja dtycząca całej pierzchni (bdu), zenętrznej i enętrznej średnicy Źródł: na pdstaie atsc.pdf Przykłady znaczania tlerancji kształtu i płżenia na rysunkach i ich interpretację zaiera tab Tab Tlerancje kształtu i płżenia Odchyłka Oznaczenie Prstliniść Definicja Odchyłki kształtu Przykłady Płaskść 23

24 Okrągłść Walcść Prfil zarysu na płaszczyźnie rzutu Prfil zarysu usytuaneg zględem płaszczyzn dniesienia Prfil pierzchni usytuanej dlnie 24

25 Prfil pierzchni usytuanej zględem płaszczyzny dniesienia Rónległść linii d linii kierunku prstpadłym d płaszczyzny dniesienia Odchyłki płżenia Rónległść linii d linii kierunku rónległym d płaszczyzny dniesienia Rónległść linii d linii kierunku rónległym i prstpadłym d płaszczyzny dniesienia Rónległść linii d linii tleranie przy użyciu pierzchni alcej Rónległść linii d płaszczyzny 25

26 Rónległść płaszczyła zględem linii dniesienia Rónległść płaszczyzn Rónległść linii zględem dóch płaszczyzn prstpadłych d siebie Prstpadłść dóch linii Prstpadłść linii zględem płaszczyła dniesienia tleranie jednym kierunku Prstpadłść linii zględem płaszczyła dniesienia tleranie dóch kierunkach 26

27 Prstpadłść linii zględem płaszczyła dniesienia tleranie przy użyciu pierzchni alcej Prstpadłść płaszczyzny zględem linii dniesienia Prstpadłść płaszczyzny zględem płaszczyła dniesienia Nachylenie linii przecinających się Nachylenie linii skśnych (nie przecinających się) Nachylenie linii d płaszczyzny dniesienia tleranie przy użyciu płaszczył rónległych Nachylenie linii d płaszczyzny dniesienia tleranie przy pmcy alca 27

28 Nachylenie płaszczyła zględem linii dniesienia Nachylenie płaszczyła zględem płaszczyła dniesienia Pzycja punktu Pzycja si tlerana jednym kierunku Pzycja si tlerana dóch kierunkach 28

29 Pzycja si tlerana pierzchni alcej Pzycja płaszczyzny zględem płżenia kąteg Współ śrdkść 29

30 Współsiść Symetria Odchyłki złżne 30

31 Bicie prmienie Bicie prmienie zaznacznym segmencie kątym Bicie sie 31

32 cał- Bicie kite sie Bicie yznacznym kierunku prstpadle d pierzchni tleranej Bicie yznacznym kierunku - przez pdanie kąta dniesienia Bicie całkite prmienie Źródł: na pdstaie Jeżeli ymiar nie psiada zdefinianych dchyłek, t yknuje się g zgdnie z przyjętą klasą dkładnści. W budie maszyn jest t zazyczaj klasa 14, zanej klasą arsztatą, dla której dpuszczalne dchyłki ymiaró sbdnych nie mgą przekraczać: dla ymiaró enętrznych dchyłek dpiadających trm H14, dla ymiaró zenętrznych dchyłek dpiadających ałkm h14. 32

33 W żadnym razie dchyłki tych ymiaró nie mgą pdać utraty funkcjnalnści danej części raz nie mże nich dlnie rzstrzyga yknaca lub kntrla techniczna. Dpuszczalne dchyłki ymiaró nietleranych pdaje się dkumentacji knstrukcyjnej pstaci jedneg zapisu gólneg dla szystkich części. Zapis ten, przypadku części brbinych skraaniem lub tłcznych z blachy mże mieć inną pstać: Przyłyana jest na pczątku nrma przyłująca zasadę niezależnści tlerania. Odbya się t pstaci uagi nad tabliczką rysunką: Tleranie edług ISO 8015 Następnie pdaje się nrmę zaierające tablice dchyłek dla tlerancji gólnych ymiaró liniych i kątych, czyli niekreślnych janie na rysunku. Tlerancje te przynależą d czterech grup (tab. 6): v very carse bardz zgrubna c carse zgrubna m middle średnidkładna f fine dkładna Tlerancje gólne kształtu i płżenia przynależą z klei d trzech grup: L - zgrubna K - średnidkładna H - dkładna Odbya się t pstaci uagi nad tabliczką rysunką: Tlerancje gólne edług ISO 2768 mk Symetryczne dchyłki graniczne ymiaró liniych bez indyidualnych znaczeń tlerancji g ISO 2768 pdan tab. 6, 7, 8, 9. Nie dtyczą ne kraędzi załamanych. Tab Symetryczne dchyłki graniczne ymiaró liniych bez indyidualnych znaczeń tlerancji (nie dtyczy kraędzi załamanych g ISO 2768 Klasa tlerancji Przedziały ymiaró nminalnych [mm] Symbl Naza 0, f Dkładna 0,05 0,05 0,1 0,15 0,2 0,3 0,5 - m Średni 0,1 0,1 0,2 0,3 0,5 0,8 1,2 2 dkładna c Zgrubna 0,2 0,3 0,5 0,8 1, v Bardz - 0,5 1 1,5 2, zgrubna Źródł: na pdstaie 33

34 Tab Odchyłki klasy tlerancji H Wymiar nminalny < Prstliniść, 0,02 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 płaskść Prstpadłść 0,2 0,3 0,4 0,5 Symetria 0,5 Nachylenie 0,1 Źródł: na pdstaie Tab Odchyłki klasy tlerancji K Wymiar nminalny < Prstliniść, 0,05 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 płaskść Prstpadłść 0,4 0,3 0,8 1 Symetria 0,6 0,8 1 Nachylenie 0,2 Źródł: na pdstaie Tab Odchyłki klasy tlerancji L Wymiar nminalny < Prstliniść, 0,1 0,2 0,4 0,8 1,2 1,6 płaskść Prstpadłść 0,6 1 1,5 2 Symetria 0,6 1 1,5 2 Nachylenie 0,5 Źródł: na pdstaie Ogólna tlerancja krągłści jest Minimum z tlerancji średnicy i gólnej tlerancji bicia. Ogólna tlerancją rónległści jest Minimum z tlerancji ymiaru i gólnej tlerancji prstliniści/płaskści 5. Rdzaje pasań Rzróżnia się pasania (rys. 3.6 i 3.7): Luźne których ystępuje zasze luz ( granicznym przypadku róny zeru), Pdstae - których luz minimalny ynsi 0, Mieszane których mże ystępać zarón luz jak i cisk, Pdstae których cisk minimalny ynsi 0, Ciasne których zasze ystępuje cisk. 34

35 6. Oznaczanie pasań Przy pisyaniu na rysunek tlerancji spólneg ymiaru nminalneg płącznych części mżna krzystać z jednej linii ymiarej (rys. 3.23), przy czym a) przypadku tlerania symbliczneg za spólnym ymiarem nminalnym umieszcza się symbl pasania tlerancji ymiaru enętrzneg (tru) raz symbl pasania tlerancji ymiaru zenętrzneg (ałka) rzdzielne znakiem ułamka. a) b) Rys Oznaczanie pasań na rysunku Źródł: b) przypadku tlerania liczbeg tlerany ymiar enętrzny pisze się nad linią ymiarą, a ymiar zenętrzny pd nią, pprzedzając je skazókami, który ymiar której z płącznych części dtyczy. Zalecenia dtyczące dbru tlerancji i pasań Zgdnie z nrma PN-ISO 1829 jest zalecane, aby pla tlerancji ałkó i tró dla gólnych zastsań dbierać, ile jest t mżlie, spśród zamieszcznych tab. 10 i 11. W pierszej klejnści pinn się ybierać biedzine gruba linią. Przy ybrze pasań należy najpier kreślić układ pasania edług stałeg tru (H) lub stałeg ałka (h). Uprzyilejanym układem jest układ stałeg tru. Układ stałeg ałka stsać należy tedy, gdy przynsi t krzyści eknmiczne. Dla daneg pasania dchyłki i tlerancje należy dbierać tak, aby trzymać dpiedni najmniejsze luzy lub ciski dpiadające ymaganym arunkm zastsania. Otór jak trudniejszy d bróbki mże mieć tlerancję jedna klasę iększą niż ałek (np. H8/f7, P7/h6). Tab Pla tlerancji tró gólneg przeznaczenia g PN-ISO 1829 Klasa tlerancji Odchyłki pdstae tru A B C D E F G H Js K M N P R S T 6 G6 H6 Js6 K6 M6 N6 P6 R6 S6 T6 7 F7 G7 H7 Js7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7 8 E8 F8 H8 Js8 K8 M8 N8 P8 R8 9 D9 E9 F9 H9 10 D10 E10 H10 11 A11 B11 C11 D11 H11 Źródł: 35

36 Tab Pla tlerancji ałkó gólneg przeznaczenia g PN-ISO 1829 Klasa tlerancji Odchyłki pdstae ałka a b c d e f g h js k m n p r s t u 5 g5 g5 js5 k5 m5 n5 p5 r5 s5 t5 6 f6 g6 h6 js6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6 7 f7 h7 js7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7 8 e8 f8 h8 js8 k8 m8 n8 p8 r8 9 d9 e9 h9 10 d10 11 a11 b11 c11 h11 Źródł: Dbór pasań ymiaró dla elementó knstrukcyjnych mże być następujący: U8/h7; H8/s7; S7/h6; H7/r6; R7/h6 - Płączenia tłaczane kół zębatych z ałami, tarcz sprzęgłych raz ieńcó kół zębatych z piastami, H7/p6; P7/h6 - Płączenia kół zębatych z ałami maszyn bciążnych zmiennie i udar, łączenie tulei łżyskych, kłkó, pierścieni sadczych raz pustó, H7/n6; N7/h6 - Płączenia ieńcó kół zębatych z piastami, dźigni i krb na ałach, tulei krpusach, kół i sprzęgieł na ałach, łżysk na ałach, H7/m6; M7/h6 - Płączenia kół pasych i zębatych na ałach, zabezpieczne przed przemieszczaniem zdłużnym, srzni raz kłkó ustalających, H7/k6 - Płączenia kół pasych i zamachych z ałami, ręcznych dźigni na ałach, kłkó, śrub raz srzni ustalających, H7/j6; J7/h6 - Płączenia części częst demntanych ręcznie: zenętrzne pierścienie łżysk tcznych słnach, ymienne kła zębate i kła pase na ałach, częst ymieniane tuleje łżyske raz paneki łżysk ślizgych, H7/h6 - Płączenia umżliiające ręczne przesuanie p nasmaraniu: zenętrzne pierścienie łżysk tcznych, pierścienie uszczelniające, pradnice, łżyska ślizge raz narzędzia na trzpieniach, H8/h9; H9/h8 - Płączenia pierścieni sadczych i łżyska ślizge, H11/h11 - Płączenia części lutanych lub spaane, zaciskane na ałach, tuleje dystanse, H7/g6; G7/h6 - Łżyska ślizge krbdó, H7/f7 - Łżyska i pradnice ślizge, H8/e8; E8/h9 - Płączenia ze znacznym luzem; ały długich łżyskach, H11/d9; H11/d11; D11/h11 - Płączenia nitó z trami, H11/c11 - Płączenia z dużym luzem; łżyska maszyn rlniczych. 7. Obliczanie tlerancji i luzó na pdstaie ymiaró nminalnych i dchyłek granicznych Jak przykład bliczenia tlerancji i luzó na pdstaie ymiaró nminalnych i 21 7 dchyłek granicznych rzażmy pasanie 20H7 /g Jest t pasanie tru krągłeg, na c skazuje symbl Jest t pasanie edług zasady stałeg tru, na c skazuje duża litera H. 36

37 Wymiar nminalny N pasania, czyli średnica nminalna tru i ałka ynsi 20 mm. Odchyłka górna tru ynsi ES = +21 μm = mm. Odchyłka dlna tru ynsi EI = 0 μm = 0 mm Odchyłka górna ałka ynsi es = -7 μm = mm. Odchyłka dlna ałka ynsi ei = -20 μm = mm Górny ymiar graniczny tru ynsi: B = N + ES D ES 20mm 0.021mm mm Dlny ymiar graniczny tru ynsi A = N + EI D EI 20mm 0 mm 20mm I jest n róny ymiari nminalnemu, pnieaż mamy d czynienia z trem pdstaym Górny ymiar ałka ynsi B = N + es D es 20mm mm mm Dlny ymiar ałka ynsi A = N + ei D ei 20mm mm 19.98mm Tlerancja tru ynsi T = B - A = N + ES - (N + EI) = D ES - D ES - EI 0.021mm - 0 mm 0.021mm 0 i jest róna jeg górnej dchyłce granicznej, jak ynika z łasnści tru pdstaeg Tlerancja ałka ynsi T = B - A = N + es- (N + ei) = D es- D ei EI es- ei mm - (-0.02)mm 0.013mm 0 Obie tlerancje są ddatnie. Luz maksymalny pasania ynsi S L = B - A mm 19.98mm 0.041mm 0 max max Luz minimalny pasania ynsi S L = A - B 20mm mm 0.007mm 0 min min Pnieaż ba luzy są ddatnie ięc mamy d czynienia z pasaniem luźnym. Luz średni pasania ynsi L = 0.5 L L mm 0.041mm sr mm min max Tlerancja pasania ynsi T = T T = 0.021mm 0.013mm 0.034mm 0 p Szkic płżenia tlerancji dla teg pasania pkazan na rys

38 Rys Szkic płżenia pól tlerancji pasania Źródł: 8. Przeliczanie dchyłek Każdy ymiar stlerany jeden spsób mżna przekształcić rónażny mu: - ymiar stlerany głąb materiału óczas za ymiar nminalny przyjmuje się ymiar B (dla ymiaru zenętrzneg) lub A (dla ymiaru enętrzneg) es es es 0 N N es B ei ei- es -T ES ES EI T N N EI A EI EI - EI 0 - ymiar stlerany na zenątrz materiału óczas za ymiar nminalny przyjmuje się ymiar A (dla ymiaru zenętrzneg) lub B (dla ymiaru enętrzneg) es es ei T N N ei A ei ei- ei 0 ES ES ES 0 N N ES B EI EI - ES T - ymiar średni - za ymiar nminalny przyjmuje się średnią arytmetyczną ymiaru A i B (zarón dla ymiaru zenętrzneg jak i enętrzneg es 0.5( es ei) 0.5T N N 0.5( es ei ei es- ei 0.5T ES N EI N 0.5 ES EI 0.5ES EI 0.5T 0.5 ES EI 0.5T 38

39 Bibligrafia: 1. Dbrzański T. (2013) Rysunek Techniczny Maszyny ydanie dudzieste piąte, Warszaa: WNT. 2. Ptrykus J. (2012) Pradnik mechanika. Warszaa: Wydanict Rea. 3. Praca zbira (2000) Mały pradnik mechanika. Wydanict WNT. Netgrafia: 1. Firma handla Kris 2. Pdstay knstrukcji maszyn 3. Prezentacja Kmputery układ tlerancji i pasań ymiaró liniych ISO raz z przykładami i prjektem technlgicznym 4. Tabele tlerancji 5. Prezentacja Rysunek techniczny hrpatsc.pdf 39