Przewodnik po Tolerancjach ISO dla Pasowań Otworów i Wałów

W projektowaniu mechanicznym zapewnienie precyzyjnego dopasowania między komponentami bezpośrednio wpływa na wydajność, długowieczność i niezawodność sprzętu.jako międzynarodowo uznana norma techniczna, zapewnia wyraźne odchylenia wymiarowe i stopnie tolerancji dla dopasowania do otworu i wału, stanowiąc podstawę do wymiany produkcji i zapewnienia jakości.

System tolerancji ISO opiera się na standardowych stopniach tolerancji (stopniach IT) i kodach podstawowych odchyleń, określających dopuszczalne zmiany wymiarowe elementów.System ten zapewnia, że części produkowane przez różnych producentów osiągają wymagane właściwości podczas montażuISO 286-2 szczegółowo opisuje tolerancje otworów i wałów, co czyni go niezbędnym odniesieniem w projektowaniu mechanicznym.

Tolerancje otworów składają się z podstawowego rozmiaru, oznaczenia strefy tolerancji i stopnia tolerancji.podczas gdy stopień tolerancji określa wielkość strefyWspólne kody podstawowych odchyleń dla otworów obejmują G, H, J, K, M i N, z których każdy reprezentuje różne kierunki i wartości odchylenia.

• G:Pozytywne mniejsze odchylenie dla otworów, odpowiednie do dopasowań wymagających większych odległości.
• H:Zerowe niższe odchylenie, służące jako wspólne odniesienie do dopasowania do podstawy otworu.
• J:Odchylenie dolne ujemne, odpowiednie dla przemian.
• K:Ujemna niższa odchylka, stosowana w przypadku ściślejszych przemian.
• M:Zarówno górne, jak i dolne odchylenia są ujemne, zaprojektowane do dopasowania interferencji.
• N:Obie odchylenia są ujemne, przeznaczone do silniejszych interferencji.

ISO klasy tolerancji (klasy IT) służą jako krytyczne wskaźniki precyzji wymiarowej, przy czym mniejsze liczby reprezentują większą dokładność.Wybór wymaga zrównoważenia wymagań funkcjonalnych, kosztów produkcji i montażu.

Odchylenia graniczne stanowią maksymalne dopuszczalne odchylenia od wielkości podstawowej, określone w oparciu o odchylenia podstawowe i wartości tolerancji.Inżynierowie muszą wybrać odpowiednie oznaczenia stref tolerancji i stopnie, aby zapewnić, że rzeczywiste wymiary pozostają w ramach specyfikacji.

W poniższej tabeli przedstawiono wartości graniczne odchylenia (w μm) dla otworów różnych oznaczeń i klas:

System tolerancji wału odzwierciedla system otworów, obejmujący podstawowy rozmiar, oznaczenie strefy tolerancji i stopień.każdy określający specyficzne cechy odchylenia.

• e:Ujemne odchylenie górne, w przypadku przestrzeni o dużym przejściu.
• f:Ujemne odchylenie górne, dla dopasowań wolnych.
• g:Ujemne odchylenie górne, w przypadku małych dopasowań.
• h:Zerowe odchylenie górne, odniesienie podstawy wału.
• j:Pozytywne odchylenie górne, w przypadku przejściowych pasów.
• k:Pozytywne odchylenie górne, dla ciasnych przejściowych pasów.
• m:Obie odchylenia pozytywne, dla interferencji pasuje.
• n:Obie odchyleń pozytywne, dla silnych interferencji pasuje.
• p:Obie odchylenia pozytywne, dla większych zakłóceń.
• r:Obie odchylenia pozytywne, dla maksymalnej interferencji.

Wybór odpowiedniego dopasowania ma kluczowe znaczenie dla wydajności mechanicznej.

Charakteryzuje się wielkością otworu przekraczającą wielkość wału, tworząc wolność.o pojemności nieprzekraczającej 10 W.

gdzie wymiary otworu mogą być większe lub mniejsze niż wymiary wału, umożliwiając albo otwartość lub zakłócenia.takie jak szpilki lokalizujące i przekładnie.

Oznacza rozmiary wału przekraczające rozmiary otworów, tworząc kompresję.

Kluczowe parametry obejmują maksymalną/minimalną przepustowość (lub zakłócenia) i tolerancję dopasowania, obliczoną jako:

• Maksymalny otwór = Maksymalny rozmiar otworu - Minimalny rozmiar wału
• Minimalny otwór = Minimalna wielkość otworu - Maksymalna wielkość wału
• Maksymalna interferencja = Maksymalna wielkość wału - Minimalna wielkość otworu
• Minimalne zakłócenia = Minimalna wielkość wału - Maksymalna wielkość otworu
• Tolerancja dopasowania = Tolerancja otworu + Tolerancja wału

Dwa główne systemy montażu regulują podejście do produkcji.

Utrzymuje stałe tolerancje otworów (zwykle H7), zmieniając tolerancje wału w celu osiągnięcia pożądanych dopasowań.

Utrzymuje stałe tolerancje wału (zwykle h6) przy różnych tolerancjach otworów.

Poza normami ISO, wiele zmiennych wpływa na jakość dopasowania.

Precyzyjne procesy, takie jak szlifowanie i szlifowanie, zapewniają wyższą dokładność wymiarową i wykończenie powierzchni.

Moduł elastyczności i współczynniki rozszerzenia termicznego wpływają na deformację i naprężenie pod obciążeniem.

Zmiany wymiarowe wynikające z wahania temperatur wymagają kompensacji w ekstremalnych warunkach.

Nierówność wpływa na tarcie i obszar kontaktu, szczególnie krytyczny dla zastosowań o wysokiej precyzji.

System tolerancji ISO zapewnia niezbędne specyfikacje techniczne dla konstrukcji mechanicznej, ustanawiając jasne standardy wymiarowe dla otworów i układów wału.Dzięki opanowaniu tych zasad i praktycznemu ich stosowaniu, inżynierowie mogą opracowywać dopasowania spełniające różne wymagania funkcjonalne, ostatecznie zwiększając wydajność, trwałość i niezawodność produktu.Skuteczne wdrożenie wymaga całościowego uwzględnienia procesów produkcyjnych, właściwości materiału, warunków środowiskowych i właściwości powierzchni w celu osiągnięcia celów projektowych.