Назначение и анализ норм точности геометрических параметров деталей

Краткое описание состава и работы изделия

Если к заданию прилагается эскиз сложного изделия без указания основных размеров элементов и требований к их точности, то для обоснованного назначения необходимых норм точности следует выяснить, как изделие работает. Результаты анализа формулируют в виде краткого описания состава и работы изделия. На рис.1 представлен фрагмент сложного изделия (редуктора), состав и работа которого понятны из эскиза, а далее представлен возможный вариант их описания.

Рис. 1. Эскиз сложного изделия (фрагмент зубчатого редуктора)

Краткое описание состава и работы изделия может выглядеть следующим образом.

В редукторе со сборным корпусом 6 в подшипниках качения 1 и 10 установлен вал 3. На валу 3 установлено зубчатое колесо 7. Шпонка 8 входит в пазы вала 3 и зубчатого колеса 7 и предназначена для передачи крутящего момента. Распорная втулка 9 предотвращает осевое смещение зубчатого колеса 7. Размер прокладки между подшипником качения 10 и крышкой 11 является замыкающим звеном многозвенной размерной цепи (направление – вдоль оси вала). На консольно выступающем конце вала 3 при помощи шлицевого соединения и гайки 13 со стопорным кольцом 14 закреплено зубчатое колесо 12.

Винты 5 с кольцами 4 предназначены для крепления на корпусе 6 крышек 2 и 11. На эскизе не показан второй вал с сопрягаемым зубчатым колесом 15.

Очевидно, что более полный эскиз (чертеж) должен сопровождаться более подробным описанием с обоснованным назначением всех необходимых норм точности. В рамках курсовой работы не ставится задача представить чертеж общего вида сложного изделия, который позволил бы разработать всю рабочую документацию. Законченный (окончательно оформленный) эскиз должен включать необходимую информацию обо всех заданных сопряжениях и размерных цепях, обеспечивающую возможность разработки чертежей деталей, которые определяет руководитель.

Выбор норм точности для отдельных поверхностей

И соединений

При назначении норм точности по аналогии дают краткую характеристику работы соединения или поверхности и указывают источник, откуда взята рекомендуемая норма. Например: «Допуск плоскостности рабочей поверхности стола назначаем по 6-й степени точности, как рекомендует справочник [1] для соответствующих деталей приборов нормальной точности. При максимальной длине стола 160 мм допуск плоскостности составит 10 мкм».

Следует различать аналоги в виде технических нормативных правовых актов (такие как стандартные резьбовые посадки с натягом, посадки подшипников качения и др.) и аналоги, представленные в справочной или учебной литературе, конструкции аналогичных изделий и др. При использовании аналогов, не включенных в состав технических нормативных правовых актов, можно воспользоваться рекомендациями, приведенными в настоящем пособии.

Анализ норм точности геометрических параметров деталей включает построение схем расположения полей допусков, расчет предельных значений размеров поверхностей, а для посадок – расчет предельных, средних и вероятностных значений зазоров (натягов), а также выводы по результатам выполненных расчетов или другой аналитической работы. Необходимые примеры приведены в настоящем издании.

Выбор посадок гладких цилиндрических

Поверхностей

В Единой системе допусков и посадок (ЕСДП) стандартизованы поля допусков, а посадки не имеют стандартных наименований. Однако любые посадки, образованные с применением стандартных полей допусков, являются стандартными. Рекомендуемые посадки образуются только в системах основного отверстия или основного вала.

Посадки с нулевым гарантированным зазором типа Н/h («скольжения») применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить относительное продольное перемещение деталей или поворот их относительно друг друга с небольшой скоростью, например, при установочных или регулировочных перемещениях. При сравнительно низких требованиях к точности можно использовать посадку Н11/h11, при более высоких – Н8/h7 или Н7/h6.

Посадки с наименьшим гарантированным зазором («движения») используют для обеспечения точного вращения деталей с небольшой скоростью. К таким посадкам относятся посадки типа Н/g или G/h. В опорах скольжения, работающих при средних скоростях, применяют посадки с несколько большим гарантированным зазором, например, Н7/f7 или H8/f8.

При сравнительно невысоких требованиях к точности вращения и относительно высоких скоростях в опорах скольжения используют так называемые «ходовые» и «широкоходовые» посадки типа Н7/е8, Н8/е8. Такие же посадки применяют в направляющих скольжения, обеспечивающих свободное перемещение деталей, а для создания разъемных неподвижных соединений (например, крышка – корпус), при наличии требования легкой сборки и разборки, можно использовать более грубые посадки, такие как Е9/h8, Н8/d9, Н9/d9, а при отсутствии требований к точности центрирования – посадку Н11/d11.

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 «уси-ленные прессовые». К посадкам с минимальным гарантированным натягом («легкопрессовым») относят посадки Н7/р6, Н7/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 умеренным гарантированным натягом («среднепрессовые») обеспечивают наименьшее значение относительного натяга (отношение натяга в сопряжении к номинальному диаметру сопряжения) до 0,5 мкм/мм. Такие посадки применяют в соединениях, без дополнительных элементов крепления передающих крутящий момент до 1/2 предельного значения. К среднепрессовым посадкам относят Н7/s6, Н7/s7, S7/h6 и ряд других.

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 Н7/t6, Н7/u7, Т7/h6 и т. д.

Посадки с наибольшими гарантированными натягами ("уси-ленные прессовые", обеспечивающие относительные натяги более 1 мкм/мм) дают равнопрочные валу соединения. Для таких посадок используют сочетания полей допусков Н8/x8 и Н8/z8.

Переходные посадки, как правило, применяют для центрирования сопрягаемых деталей. Иногда для этих целей при-меняют посадки с нулевым гарантированным зазором (типа Н/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.

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 ва-лами зубчатых колес, шкивов, полумуфт и т. д. Типы посадок с преимущественными зазорами: Н7/js6, Н8/js7, Js7/h6и др. Как правило, детали собираются в соединения без применения слесарного инструмента.

«Напряженные» посадки образуются при использовании сочетаний полей допусков с большей степенью перекрытия, например: Н7/k6, Н8/k7, К7/h6 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.

«Глухие» посадки практически всегда обеспечивают натяги в соединениях, и для их сборки могут использоваться нагревательные, холодильные установки или прессы. Это посадки Н7/n6, N6/h5, N7/h6 и т. д. Область применения таких посадок – соединения, в которых не допускаются зазоры, как возможные причины мертвых ходов, а также ударов и других нежелательных динамических явлений.

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

Посадки могут обозначаться:

· с указанием полей допусков в буквенно-цифровой форме: Æ20 Н7/g6;

· с указанием числовых значений предельных отклонений: Æ ;

· с одновременным указанием полей допусков в буквенно-цифровой форме и числовых значений предельных отклонений (в скобках): Æ .

Допуски размеров ограничивают отклонения формы и расположения поверхностей, однако в определенных случаях необходимо специально назначать допуски формы и расположения поверхностей. При выполнении чертежей деталей должны быть указаны все нормированные требования, включая параметры и характеристики шероховатости поверхностей. Вопросы назначения требований к точности формы и расположения, а также требований к параметрам микрогеометрии поверхностей будут рассмотрены в последующих разделах данного пособия.

Пример расчёта посадки с зазором

З а д а ч а: выбрать посадку распорной втулки на вал диаметром 32 мм, провести вероятностный расчет посадки.

Основным назначением распорной втулки является фиксация размера между подшипником качения и зубчатым колесом. Особых требований по точности сопряжения предъявлять нет надобности, соединение должно собираться легко, поэтому для данного соединения назначаем посадку Ø32Н9/d9.

Рассчитываем предельные размеры отверстия Ø32Н9.

По ГОСТ 25346-89 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений» определяем значения допуска IT9 = 62 мкм и основного (нижнего) отклонения EI = 0 мкм.

Верхнее отклонение будет равно

ES = EI + IT9 = 0 + 62 = +62 мкм.

Предельные размеры отверстия:

D_min = D₀ + EI = 32,000 + 0 = 32,000 мм;

D_max =D₀ + ES = 32,000 + 0,062 = 32,062 мм.

Рассчитываем предельные размеры вала Ø32d9.

По ГОСТ 25346 определяем значения допуска IT9 = 62 мкм и основного (верхнего) отклонения es = -80 мкм.

Нижнее отклонение будет равно

ei = es – IT9= – 80 – 62 = – 142 мкм.

Предельные размеры вала:

d_min = d₀ + ei = 32,000 – 0,142 = 31,858 мм;

d_max = d₀ + es = 32,000 – 0,080 = 31,920 мм.

Результаты расчётов оформим в виде таблицы (табл. 1).

Таблица 1

Расчёт предельных размеров сопряжения

Размер	IT, мкм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dmin(dmin), мм	Dmax(dmax), мм
Ø32Н9		+ 62		32,000	32,062
Ø32d9		– 80	– 142	31,858	31,920

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей (рис. 2) и рассчитываем предельные значения зазоров.

S_max = D_max – d_min= 32,062 – 31,858 = 0,204 мм;

S_min = D_min – d_max= 32,000 – 31,920 = 0,080 мм.

Рис. 2. Схема расположения полей допусков вала и втулки

Средний зазор

S_cp = (S_max + S_min)/2 = (0,204 + 0,080)/2 = 0,142 мм.

Допуск посадки

T_S = IT_D + IT_d = 0,062 + 0,062 = 0,124 мм.

Принимаем, что и размеры вала, и размеры распорной втулки распределены по нормальному закону и центр группирования каждого из размеров совпадает с координатой середины поля допуска. При нормальном распределении параметра 99,73 % всех значений попадают в диапазон, ограниченный значением 6 стандартных отклонений (± 3σ). Если принять, что данный диапазон равен допуску (Т = 6σ), то на долю несоответствующих единиц продукции будет приходиться 0,27 % деталей, что для условий машиностроительного производства является приемлемым. Следовательно, стандартное отклонение значений нормируемого параметра можно рассчитать по приближенной формуле как шестую часть допуска:

s_d = Т_d /6,

s_D = Т_D /6.

Тогда стандартное отклонение посадки получим путем геометрического суммирования стандартных отклонений размеров вала и втулки:

.

Так как зазор – разность между диаметрами втулки и вала, то при распределении размеров в партии деталей по нормальному закону сами зазоры также будут распределены по нормальному закону. Центр группирования зазоров будет соответствовать среднему значению зазора. Таким образом, предельные значения вероятных зазоров можно получить как

S_max.вер. = S_cp + 3s_S;

S_min.вер. = S_cp – 3s_S.

Рассчитаем предельные значения вероятных зазоров.

S_max.вер. = 142 + 3×14,6 = 185,8 мкм » 0,186 мм;

S_min.вер. = 142 – 3×14,6 = 98,2 мкм » 0,098 мм.

Рис. 3. Схема распределения вероятных зазоров сопрягаемых деталей

Пример расчёта переходной посадки

З а д а н и е: выбрать посадку зубчатого колеса на вал диаметром 34 мм, провести вероятностный расчет посадки.

Выбор посадки зубчатого колеса на вал определяется условиями работы передачи, точностью передачи, условиями сборки узла. Для колёс, перемещаемых вдоль оси вала, применяют посадки Н7/g6, H7/h6, для неподвижных колёс – H7/js7, H7/k6. При значительных скоростях и динамических нагрузках рекомендуются посадки H7/n6, Н7/р6, H7/s6. Для тихоходных колёс невысокой точности (9...10-й степени точности) применяют посадки H8/h7, H8/h8.

В данном примере выбираем переходную посадку Ø34H7/k6, которая позволит обеспечить точность центрирования сопрягаемых деталей, возможность самоустановки колеса под нагрузкой, легкость сборки и разборки соединения.

Рассчитываем предельные размеры отверстия Ø34Н7.

По ГОСТ 25346 определяем значения допуска IT7 = 25 мкм и основного (нижнего) отклонения EI = 0.

Верхнее отклонение будет равно

ES = EI + IT7 = 0 + 25 = +25 мкм.

Предельные размеры отверстия:

D_min = D₀ + EI = 34,000 + 0 = 34,000 мм;

D_max = D₀ + ES = 34,000 +0,025 = 34,025 мм.

Рассчитываем предельные размеры вала Ø34k6.

По ГОСТ 25346 определяем значения допуска IT6 = 16 мкм и основного (нижнего) отклонения ei = +2 мкм.

Верхнее отклонение будет равно

es = ei + IT6 = +2 + 16 = +18 мкм.

Предельные размеры вала:

d_min = d₀ + ei = 34,000 + 0,002 = 34,002 мм;

d_max = d₀ + es = 34,000 + 0,018 = 34,018 мм.

Результаты расчётов оформим в виде таблицы (табл. 2).

Таблица 2

Расчёт предельных размеров деталей сопряжения

Размер	IT, мкм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dmin (dmin), мм	Dmax(dmax), мм
Æ34Н7		+ 25		34,000	34,025
Æ34k6		+ 18	+ 2	34,002	34,018

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей и рассчитываем предельные значения табличных зазоров (натягов).

D_cp = (D_max + D_min)/2 = (34,025 + 34,000)/2 = 34,0125 мм;

d_cp = (d_max + d_min)/2 = (34,002 + 34,018)/2 = 34,010 мм;

S_max = D_max – d_min = 34,025 – 34,002 = 0,023 мм;

N_max = d_max – D_min = 34,018 – 34,000 = 0,018 мм.

Допуск посадки

T_(S,N) = IT_D + IT_d = 0,025 + 0,016 = 0,041 мм.

Принимаем нормальный закон распределения размеров и рассчитываем предельные значения вероятных зазоров (натягов). В рассматриваемом сопряжении

D_cp > d_cp.

поэтому в данном сопряжении будет большая вероятность возникновения зазоров.

Рассчитываем математическое ожидание и стандартное отклонение зазоров:

M_S = D_cp – d_cp = 34,0125 – 34,010 = 0,0025 мм;

П р и м е ч а н и е. Если средний диаметр отверстия меньше среднего диаметра вала, то в сопряжении будет большая вероятность возникновения натягов. В этом случае рассчитывают математическое ожидание натягов. Если средний диаметр отверстия равен среднему диаметру вала, то в сопряжении вероятность возникновения зазоров и натягов будет одинакова. Математическое ожидание зазоров и натягов в этом случае равно нулю.

Рассчитаем предельные значения вероятных зазоров и натягов:

S_max.вер. = M_S + 3s_(S,N) = 2,5 + 3×4,9 = 17,2 мкм = 0,017 мм;

S_min.вер. = M_S – 3s_(S,N) = 2,5 – 3×4,9 = –12,2 мкм;

N_max.вер = 12,2 мкм = 0,012 мм.

Рис. 4. Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей

При применении переходных посадок в сопряжениях возможны зазоры или натяги. Поэтому рассчитываем вероятность их получения. Для определения площади, заключённой между кривой Гаусса, выбранными ординатами и осью абсцисс (на рис. 5 заштрихована площадь, определяющая процент зазоров), удобно использовать табулированные значения функции (прил. 3).

,

где .

Рис. 5. Распределение вероятных зазоров (натягов)

В данном примере

х = M_S = 2,5 мкм;

s_(S,N) = 4,9 мкм.

Тогда

z = M_S /s_(S,N) = 2,5/4,9 = 0,51;

Ф(z = 0,51) = 0,1950 = 19,5 %.

Таким образом, с учетом симметрии распределения (P" =
= 0,5), вероятность получения зазоров в сопряжении Æ34Н7/k6 составляет

Р(S) = 50 % + 19,5 % = 69,5 %.

Определим вероятность получения натягов, принимая что 0,9973 ≈ 1:

Р(N) = 30,5%.

Пример расчёта посадки с натягом

В рассматриваемом узле редуктора применение посадки с натягом нецелесообразно. Поэтому в методическом плане приводим пример расчёта посадки с натягом, который может быть использован в другом узле или как вариант задания контрольной работы.

Принимаем сопряжение Æ63S8/h7.

Таблица 3

Расчёт предельных размеров сопряжения

Размер	IT, мкм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dmin (dmin), мм	Dmax (dmax), мм
Æ63S8		– 53	– 99	62,901	62,947
Æ63h7			– 30	62,970	63,000

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей и рассчитываем предельные значения табличных натягов.

N_max = d_max – D_min = 63,000 – 62,901 = 0,099 мм;

N_min = d_min – D_max = 62,970 – 62,947 = 0,023 мм;

N_cp = (N_max + N_min)/2 = (0,099 + 0,023)/2 = 0,061 мм.

Допуск посадки

T_N = IT_D + IT_d = 0,046 + 0,030 = 0,076 мм.

Принимаем нормальные законы распределения случайных размеров и рассчитываем предельные значения вероятных натягов:

N_max.вер. = N_cp + 3s_N;

N_min.вер. = N_cp – 3s_N,

где s_N – стандартное отклонение сопряжения:

N_max.вер. = 61 + 3×9,1 = 88,3 мкм » 0,088 мм;

N_min.вер. = 61 – 3×9,1 = 33,7 мкм » 0,034 мм.

Рис. 6. Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей

Рис. 7. Распределение вероятных натягов

Выбор допусков формы

И расположения поверхностей

При назначении допусков формы и расположения поверхностей можно пользоваться следующими рекомендациями.

При нормировании точности формы плоских и прямолинейных поверхностей деталей (назначение допусков плоскостности и/или прямолинейности) степени точности 1 и 2 применяют для измерительных и рабочих поверхностей особо точных средств измерений (плоскопараллельных концевых мер длины, лекальных линеек и т.д.), направляющих прецизионных измерительных приборов и технологического оборудования. Допуски формы степеней точности 3 и 4 назначают на измерительные поверхности средств измерений нормальной точности (поверочных линеек и плит, микрометров, угломеров и др.), а также на такие рабочие поверхности, как опорные поверхности рамных и брусковых уровней, квадрантов и др. Такие же допуски формы назначают на поверхности направляющих приборов и технологического оборудования повышенной точности, а также на базовые, установочные и измерительные поверхности контрольных приспособлений повышенной точности.

Допуски плоскостности и/или прямолинейности степеней точности 5 и 6 используют для поверхностей направляющих и столов приборов и станков нормальной точности, базовых и установочных поверхностей технологических приспособлений повышенной точности, плоских рабочих поверхностей упорных подшипников. Степени 7 и 8 – для разметочных плит, рабочих поверхностей ползунов, опорных поверхностей рам технологического оборудования, корпусов подшипниковых опор, разъемов корпусов редукторов, опорных и привалочных поверхностей станин. Девятая и десятая степени точности формы применяют для неподвижных поверхностей стыков и опорных поверхностей машин пониженной точности, работающих в легких режимах нагружения, для поверхностей присоединения арматуры. Степени точности 11 и грубее применяют для неответственных рабочих поверхностей машин пониженной точности.

При назначении норм точности формы цилиндрических поверхностей (назначение допусков цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения) допуски формы степеней точности 1 и 2 используют для роликов подшипников класса точности 2, деталей плунжерных и золотниковых пар, подшипниковых шеек прецизионных шпинделей. Допуски степеней точности 3 и 4 назначают на посадочные поверхности подшипников 4-го и 5-го классов точности и сопрягаемые с ними поверхности валов и корпусов, на поверхности поршневых пальцев, плунжеров, цапф осей гироприборов. Допуски
5-й и 6-й степеней могут использоваться для назначения норм точности посадочных поверхностей подшипников 6-го, 0-го и нормального классов точности и сопрягаемых с ними поверхностей. Их можно назначать на посадочные поверхности валов редукторов и поршневых пальцев двигателей внутреннего сгорания, золотников, гильз, цилиндров и других деталей гидравлической и пневматической аппаратуры средних и низких давлений (без уплотнения) и высоких давлений (с уплотнениями). Степени точности 7 и 8 – для подшипников скольжения гидротурбин, двигателей и редукторов, для отверстий под втулки в шатунах двигателей внутреннего сгорания. Допуски 9-й и 10-й степеней точности можно использовать для подшипников скольжения, работающих при низких частотах вра-щения, для поршней и цилиндров гидроаппаратуры низкого давления (с мягким уплотнением). Степени точности от 11-й и грубее предназначены для несопрягаемых поверхностей и поверхностей с неуказанными допусками.

Назначенные допуски формы и расположения поверхностей указывают с использованием соответствующих условных обозначений. На рис. 8 показаны несколько примеров обозначений допусков формы и расположения поверхностей.

Если отклонения формы и (или) расположения непосредственно ограничиваются допуском размера соответствующего элемента детали, они могут не нормироваться. В таком случае предельные значения допусков формы и расположения ограничиваются допусками размера (условное наименование «гру-бая относительная геометрическая точность»). Можно ужесточить допуски формы и расположения подобных элементов, ограничив их значения определенной долей допуска размера. Уровни относительной геометрической точности А, В и С определяются долей допусков формы и расположения от допуска размера – соответственно 60 %, 40 % и 25 % (а для допусков цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения – вдвое меньше, что соответствует 30 %, 20 % и 12 %).

а)

а

б)

б

в)

в

Рис. 8. Примеры обозначения допусков:

а) торцевого биения; б) параллельности; в) позиционного допуска

Допуски формы и расположения грубой относительной геометрической точности (отклонения формы и расположения допустимы в пределах всего поля допуска размера) не требуют специального назначения и обозначений. Их выбирают для несопрягаемых поверхностей; для поверхностей, к которым не предъявляются особые требования по точности центрирования; для поверхностей в соединениях с зазором, если он предназначен для обеспечения собираемости, без относительных перемещений деталей. Такие допуски устанавливают для поверхностей соединений с переходными посадками при возможности небольших натягов, если при эксплуатации соединения не подвергаются тяжелым нагрузкам с ударами и вибрацией и не подлежат разборке и повторной сборке.

Допуски формы и расположения нормальной относительной геометрической точности (A) назначают на поверхности подвижных соединений при небольших скоростях относительных перемещений и легких нагрузках, если не предъявляются повышенные требования к плавности хода или стабильности трения. Они также могут применяться для поверхностей соединений с небольшими натягами (включая соединения с переходными посадками) при необходимости обеспечения повышенных требований к точности центрирования и стабильности натяга, если соединения подлежат разборке и повторной сборке. Такой же уровень относительной геометрической точности обычно используют для допусков формы и расположения рабочих поверхностей калибров, а также для назначения технологических допусков формы и расположения, обеспечивающих точность технологических и измерительных баз при установленных допусках размеров 4...12 квалитетов.

Допуски формы и расположения повышенной относительной точности (B) назначают на поверхности подвижных соединений, работающих при средних относительных скоростях перемещения и умеренных нагрузках, если к соединению предъявляют повышенные требования по плавности хода или герметичности уплотнений. Аналогичный уровень точности применяют для поверхностей соединений с натягом (включая соединения с переходными посадками) для обеспечения повышенных требований к точности и прочности изделия, работающего в условиях больших скоростей и нагрузок с ударами и вибрациями. Такой же уровень точности используют для назначения технологических допусков формы и расположения, обеспечивающих требуемую точность обработки и упрощенного контроля параметров деталей, в том числе и активного контроля размеров.

Допуски формы и расположения, соответствующие высокой относительной геометрической точности (С), назначают на параметры поверхностей подвижных соединений, работающих при высоких скоростях и нагрузках, если предъявляются высокие требования к точности хода, стабильности трения и герметичности уплотнений. Такие же требования предъ-являют к поверхностям соединений с натягом (включая соединения с переходными посадками) при высоких требованиях к точности и прочности соединений, работающих в условиях воздействия больших скоростей и нагрузок с ударами и вибрациями.

Рассмотрим назначение допусков формы и расположения поверхностей на примерах типовых конструкторских задач.

В соединении «зубчатое колесо – вал» Ø32 Н7/n6 (переходная посадка в системе основного отверстия с преимущественными натягами) крутящий момент передается дополнительным конструктивным элементом, например, штифтом или шпонкой. В данном случае рекомендуется назначать допуски формы цилиндрических поверхностей (вала и отверстия) с использованием уровня относительной геометрической точности А. Расчетные значения допусков цилиндричности или круглости и профиля продольного сечения, если принять, что допуск формы составляет около 30 % от допуска размера, будут для отверстия 0,3·25 = 7,5 мкм, а для вала 0,3·16 = 4,8 мкм. Округленные значения допусков можно принять равными 8 и 5 мкм, что будет соответствовать допускам цилиндричности или круглости и профиля продольного сечения 6-й степени точности для отверстия и 5-й степени точности для вала.

Другой пример – выбор допуска формы (плоскостности) для привалочной поверхности кронштейна технологического приспособления. Поскольку координирующий положение при-валочной поверхности размер 63 мм ограничен общим допуском среднего класса точности (класс m) по ГОСТ 30893.1-2002 (см. следующий параграф), который равен 600 мкм, выбор допуска формы по уровню относительной геометрической точности А, В или С нерационален. Для привалочных поверхностей таких деталей справочник рекомендует назначать допуск формы степеней точности 7 – 8 [1]. При максимальной длине привалочной поверхности 50 мм допуск плоскостности по 8-й степени точности (более экономичной) составит 16 мкм.

Более подробные рекомендации по выбору норм точности формы и расположения поверхностей содержатся в справочнике [1].