Transcript Základní úchylky hřídelů

Tolerování rozměrů
U12113
© Mrňák 2009
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Základní
pojmy
• Hřídel – termín užívaný k označení vnějších prvků součástí (nemusí mít válcový tvar)
• Díra – termín užívaný k označení vnitřních prvků součástí (opět nemusí mít val. tvar)
• Jednotný hřídel – hřídel, který má horní úchylku nulovou a je užitý jako základ
uložení v soustavě jednotného hřídele.
• Jednotná díra – díra, která má dolní úchylku nulovou a je užita jako základ uložení v
soustavě jednotné díry.
• Jmenovitý rozměr – rozměr k němuž se vztahují úchylky
• Skutečný rozměr – rozměr prvku, zjištěný měřením
• Mezní rozměry – dva krajní dovolené rozměry, mezi nimiž má být, nebo kterým
múže být rovný skutečný rozměr.
• Horní x dolní m.r – největší x nejmenší dovolený rozměr prvku
• Mezní úchylky – horní a dolní úchylka
• Horní úchylka – ES, es – algebraický rozdíl mezi horním m.r a j.r. (ES, es = écart
superieur, z franc.)
• Dolní úchylka – EI, ei – algebraický rozdíl mezi dolním m.r a j.r. (EI, ei = écart
inférieur, z franc.)
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Základní
pojmy
• Základní úchylka – úchylka určující polohu tolerančního pole vzhledem k nul. Čáře
• Tolerance – rozdíl mezi horním a dolním m.r., nebo alg. rozdíl mezi horní a dolní
úchylkou (vždy kladné číslo!)
• Normalizované toleranční stupně – v soustavě tolerancí a uložení ISO je soubor
tolerancí (např. IT8) se stejnou úrovní přesnosti pro všechny jmenovité rozměřy
• Toleranční pole – v grafickém zobrazení tolerance je to oblast ohraničená dvěma
přímkami, které zobrazují horní a dolní rozměr. Toleranční pole je určeno velikostí
tolerance a její polohou vhledem k n.č
• Toleranční třída – označení kombinace zákl. úchylky a tol. Stupně, např. H9
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Základní
pojmy
• Vůle – kladný rozdíl mezi rozměrem díry a rozměrem hřídele před jejich spojením
(rozměř hřídele je menší než rozměř díry)
• Přesah – záporný rozdíl mezi rozměrem díry a rozměrem hřídele před jejich spojením
(rozměr hřídele je větší než rozměr díry)
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Základní
pojmy
• Uložení s vůlí – uložení zajišťující vždy vůli mezi dírou a hřídelem po spojení
• Uložení s přesahem – uložení zajišťující vždy přesah mezi dírou a hřídelem po
spojení
• Uložení přechodné – uložení, u něhož se ve spojení může vyskytnout buď vůle nebo
přesah
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Základní
pojmy
• Soustava uložení – soubor uložení obsahující hřídele a díry, které náleží do toleranční
soustavy
• Soustava jednotného hřídele – soubor uložení v němž se dosahuje požadovaných
vůlí nebo přesahů přirazením děr různých tol. tříd k hřídelům jedné tol. třídy
• Soustava jednotné díry – soubor uložení v němž se dosahuje požadovaných vůlí
nebo přesahů přirazením hřídelů různých tol. tříd k děrám jedné tol. Třídy
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Základní
pojmy
• Mez maxima materiálu – MML – termín, který se vztahuje na ten z obou mezních
rozměrů, jemuž odpovídá největší objem materiálu prvku
• Mez minima materiálu - termín, který se vztahuje na ten z obou mezních rozměrů,
jemuž odpovídá nejmenší objem materiálu prvku
PostupPolohy
tvorbyzákladních
skicy dle dané
součásti:
úchylek
Postup
tvorbyvelikostí
skicy dle
dané součásti:
Závislost
tolerancí
na D
Postup
tvorby základních
skicy dle dané
součásti:
Výpočet
úchylek
• Základní úchylky hřídelů – Vypočítaná zákl. úchylka je shodná s úchylkou ležící
nejblíže k nul. č. (ta z úchylek, jejíž absolutní hodnota je nejmenší), tj.pro mezní
úchylky hřídele a až h je to es, pro mezní úchylky hřídele h až zc je to ei.
• Základní úchylky děr – určují se
• všeobecným pravidlem
Pro díry se zákl. úchylkami A až H, dále pro K,M,N kde IT > 8 a P až
ZC kde IT > 7
• zvláštním pravidlem
Pro díry se zákl. úchylkami K,M,N do IT8 včetně a P až ZC do IT7
včetně
Postup
tvorby základních
skicy dle dané
součásti:
Výpočet
úchylek
• Všeobecné pravidlo – Stanoví se podle stejných vztahů jako základní
úchylky hřídelů stejného písmenového označení, mají však opačné
znaménko. Tzn. Základní úchylky děr jsou vzhledem k nul. č.
symetrické k základním úchylkám hřídelů označenými stejnými
písmeny.
• pro díry se zák. úchylkami A až H platí EI = -es
• pro díry se zákl. úchylkami K až ZC platí ES = -ei
Toto pravidlo platí pro všechny zákl. úchylky s vyjímkou:
a) úchylek děr N9 až N16 (3mm < d < 500mm), u nichž je zákl. úchylka 0
b) úchylek, na něž se vztahuje zvláštní pravidlo
Postup
tvorby základních
skicy dle dané
součásti:
Výpočet
úchylek
• zvláštní pravidlo – Zákl. úchylka díry musí být taková, aby dvě vzájemně si
odpovídající uložení v soustavě jednotné díry a jednotného hřídele, v nichž se
spojuje díra daného stupně přesnosti s hřídelem nejbližšího stupně přesnosti, např.
H7/p6 a P7/h6 zaručovala stejné vůle či přesahy, tj. aby obě uložení byla funkčně i
ekonomicky rovnocenná.
Postup
tvorby základních
skicy dle dané
součásti:
Výpočet
úchylek
Podle obrázku platí pro základ. úchylku stejného označení jako hřídele:
|ei| + ITn-1 = |ES| + ITn
Postup
tvorby základních
skicy dle dané
součásti:
Výpočet
úchylek
Dále pro ei > 0 je ES < 0 (mezní úchylky nutno uvažovat s ohledem na
znaménka) a pro základní úchylku díry ES bude platit:
ES = -ei + (ITn - ITn-1)
Postup
tvorby základních
skicy dle dané
součásti:
Výpočet
úchylek
• Příklad: Určete základní úchylky pro díry ø30U8, ø30R7
• ø30U8 – tolerance U8 patří do skupiny tolerancí, pro které budeme
používat všeobecné pravidlo → ES = -ei = -48 μm
•ø30R7 - tolerance R7 patří do skupiny tolerancí, pro které budeme
používat zvláštní pravidlo → ES = -ei + (ITn - ITn-1)
ES = -28 + (21 - 13)
ES = -20 μm
Postup
skicytolerance
dle danéasoučásti:
Pokynytvorby
pro volbu
uložení
• Správná volba uložení je důležitá z hlediska:
• funkce
• spolehlivosti
• životnosti výrobku
Výrobní náklady se zvyšují se zmenšováním tolerance
Postup
skicytolerance
dle danéasoučásti:
Pokynytvorby
pro volbu
uložení
• Podmínky ovlivňující vlastnosti uložení:
• pracovní teplota
• deformace při zatížení a spojování prvků
• vlastnosti prvků
• způsob mazání
• opotřebení ploch v době záběhu (uložení s vůlí)
• opotřebení ploch při spojování (uložení s přesahem)
Samotná velikost jmenovitého rozměru rovněž ovlivňuje vlastnosti uložení
Postup
skicytolerance
dle danéasoučásti:
Pokynytvorby
pro volbu
uložení
• Příklad:
•Mějmě uložení H7/p6
• Pro rozsah rozměrů do 3mm → uložení přechodné
• Pro rozsahy rozměrů od 3mm do 18mm → nejmenší přesah
bude roven 0
• Pro rozsahy rozměrů nad 18mm → nejmenší přesah bude
nabývat hodnot od 1μm do 5μm
PŘI NÁVRHU ULOŽENÍ BYCHOM MĚLI VYCHÁZET Z
DOPORUČENÝCH ULOŽENÍ
Postup
skicytolerance
dle danéasoučásti:
Pokynytvorby
pro volbu
uložení
• Uložení s vůlí – vůle mezi hřídelem a dírou
• nutno přezkoušet účinek možné nejmenší a největší vůle např. při
posuzování nosnosti ložiska a jeho mazání s ohledem na teploty v
klidu a v provozu
• Stejně označené uložení v soustavě jednotné díry i v soustavě
jednotného hřídele mají stejně velké nejmenší vůle
• Uložení přechodná – vyžadují zvláštní pečlivost a značných zkušeností,
má-li se dosáhnout žádaného charakteru
• Uložení s přesahem – určeno pro součásti, jež mají být pevně spojena
• nalisování součástí na sebe
• ohřátí vnější součásti
• ochlazení vnitřní součásti
• kombinace předcházejících způsobů
Postup
tvorby
dle dané
součásti:
Některé
vlivyskicy
na rozměry
a uložení
• Vliv teploty
Postup
tvorby
dle dané
součásti:
Některé
vlivyskicy
na rozměry
a uložení
• Vliv deformace materiálu
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Všeobecné
tolerance
• Pro rozměry ploch bez vztahu k jiné součásti nebo k jinému prvku
téže součásti → volné rozměry, u nichž se obvykle nekladou zvláštní
nároky na přesnost
• 80 až 90% všech kótovaných rozměrů
• 4 třídy přesnosti:
• f – jemná (fine)
• m – střední (medium)
• c – hrubá (corse)
• v – velmi hrubá (very corse)
• Platí pro:
• mezní úchylky délkových rozměrů
• mezní úchylky zkosení a zaoblení hran
• mezní úchylky úhlových rozměrů
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Všeobecné
tolerance
• souměrné mezní úchylky vzhledem k jmenovitému rozměru (nul. čáře)
• v některých případech však nevyhovují → nutno předepsat jednostrané
úchylky díry +, hřídele – (v případě vrtaných děr, v případech zmenšení
hmotnosti, snížení spotřeby materiálu – menší přídavky na obrábění)
• Příklad označení:
m – střední přesnost
K – geometrická přenost
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Všeobecné
tolerance
• Nevztahují se na:
• Informativní rozměry uvedené v závorkách
• Teoreticky přesné rozměry uvedené v pravoúhlých rámečcích
• Délkové a úhl. Rozměry, které se odvolávají na jiné normy o
všeobecných tolerancích
• Výhody:
• rychlejší a přehlednější provedení výkresů
• z výkresu jsou rychle patrné prvky, které lze vyrobit normálním
procesem a které jsou nutné vyrobit s velkou přesností
• při nákupu a odbytu výrobků se snáze projednají objednávky neboť je
známa ,,obvyklá dílenská přesnost´´ před tím, než se uzavře kontrakt
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Všeobecné
tolerance
Postup tvorby
skicy dle
dané součásti:
Všeobecné
tolerance
Postup tvorby skicy
dle dané součásti:
Literatura
Použitá literatura:
SLANEC, K.: Konstruování – Geometrická přesnost
výrobků – 2.díl. Praha, Nakladatelství ČVUT 2006