Illesztési típusok: Hogyan határozzuk meg az illeszkedést a mérnöki projektekhez

Mi az a Fit in Engineering?

Az illeszkedések két osztályba sorolhatók. Ezek olyan dolgokon alapulnak, mint például, hogy az alkatrészek közötti interferencia vagy távolság akadályozza vagy vonzza őket. Vegyük például a „szoros illeszkedést”. Ez akkor lényeges, ha az alkatrészek jól kapcsolódnak egymáshoz és egy helyben maradnak, például egy sajtolt csapágyszerelvénynél. Alternatívaként a „laza illeszkedés” lehetővé teheti az alkatrészek szabad mozgását, mint például a tengelyt csapágyazó tengely forgása esetén.

Az alkatrészek illeszkedése határozza meg, hogyan működnek, például csúsznak, gurulnak vagy reteszelődnek. Ennek következtében az illeszkedés tervezésének feladatai nemcsak a jó tervezésre korlátozódnak, hanem arra is, hogy olyan zsanérokat építsenek, amelyek illeszkednek, és ezáltal hosszú távú alkalmazást garantálnak. A mérnökök különböző módokat használnak az alkatrészek összeillesztésére. Ez a megfelelő illesztések alkalmazásával fokozza a konstrukció mechanikáját és funkcionalitását.

Az illesztések alapjai: Lyuk- és tengelyrendszerek

A gépészet precíz szerelvényeket igényel. Ezek teszik lehetővé, hogy a szerelvény működjön és tartós legyen. A szerelvények szabványosítására jellemzően használt két rendszer a lyuk- és a tengelyalaprendszer. Tehát mindegyik rendszer megfelelő tűrésekkel különböző mértékű laza vagy szoros illeszkedés eléréséhez teremt struktúrát.

Hole-Base rendszer

Ez a leggyakrabban alkalmazott technika a mérnöki testreszabások területén. A lyukátmérő a használt rendszerben azonos és egységes, ami minden méret alapját képezi. Ezt követően a tengely méreteit úgy igazítják ki, hogy a kívánt illeszkedést biztosítsák. Ez lehet egy könnyű illeszkedés a hézagoláshoz vagy egy szűkebb szerelés interferenciaillesztéssel. A szabványos furat méretét a legkisebb mérethez használják, a minimális eltérés nulla. Ez a módszer előnyös, mivel a lyukak mindig a megfelelő méretre fúrhatók a szabványos fúrófejek és vésők segítségével.

A tengely alaprendszer

A furatbázisú rendszerrel ellentétben, amely a tengely átmérőjét rögzíti, a tengelybázisú rendszer a furat átmérőjét tartja meg alapméretként. A furat méretének megváltoztatásával a tengely megfelelően illeszkedik a furathoz. Ez a rendszer ideális ott, ahol a tengelyt a kezdeti gyártás után nem lehet elkészíteni, mint például az előre elkészített tengelyeknél vagy azoknál, amelyeknél a nagy működési sebességhez pontos kiegyensúlyozásra van szükség. Itt az alapméret a tengely mérete, +/- 0 felső eltéréssel. Ez a módszer ritka lehet, de nagyon fontos az olyan alkalmazásokban, ahol félkész vagy anyag előméretezést kell végezni.

Hogyan nevezzük meg a különböző illeszkedési típusokat a gépészetben？

A gépgyártásban a különböző illesztési típusok pontos megnevezése kulcsfontosságú a megfelelő illesztések kiválasztásához a termék összeszerelése során. Az elnevezési konvenciókat a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) szabványosította egy alfanumerikus kódrendszer segítségével. Ez a rendszer nemcsak az illesztés típusát azonosítja, hanem a tűréshatárokat is közli.

A kód egy alfabetikus és egy numerikus részre oszlik. Az alfabetikus rész megkülönbözteti, hogy az előírás egy furatra vagy egy tengelyre vonatkozik-e. A nagybetűk a lyukakat, míg a kisbetűk a tengelyeket jelölik. Például a „H7/h6” kód a következőket tükrözi:

A „H7” a furat tűréshatára.

„h6” a tengely tűréshatára.

Ez a szabványos kódolás lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy könnyen megtalálják a legnagyobb és a legkisebb méretet mind a furat, mind a tengely esetében. Segít a pontos összeszerelésben és biztosítja, hogy az alkatrészek illeszkedjenek egymáshoz.

Illesztési típusok

A gépészetben az illeszkedés kifejezés arra utal, hogy két egymáshoz illeszkedő alkatrész között milyen szoros a tűrés. Ez a kapcsolat meghatározhatja, hogy az alkatrészek mennyire jól és könnyen illeszkednek egymáshoz. A megfelelő illeszkedés kiválasztása azért fontos, mert befolyásolja, hogy a dolgok milyen jól működnek és milyen hosszú ideig tartanak. A mérnöki gyakorlatban háromféle illesztés létezik: hézagillesztés, interferenciaillesztés és átmeneti illesztés. Ezeknek a kategóriáknak különböző céljaik vannak, amelyeket attól függően választanak ki, hogy az adott alkalmazási környezetben milyen mechanikai követelményeknek kell megfelelni.

Üresen illeszkedik

A hézagillesztésnél mindig van egy kis hely a két illeszkedő alkatrész között; ez azt jelenti, hogy a furat átmérője nagyobb, mint a hozzá tartozó tengelyé. Az ilyen típusú illesztés fő célja a könnyű összeszerelés és szétszerelés biztosítása, miközben lehetővé teszi az alkatrészek közötti mozgást.

Típusok:

• Laza futófelület: Ahol a pontosság nem kritikus és némi szennyeződés lehetséges. A minimális hézag 25 mm-es átmérő esetén 0,11 mm. A maximális érték 0,37 mm. Tipikus felhasználási területek közé tartoznak a poros vagy korrodált helyek és a hajlító zsanérok.
• Free Running Fit: Ez a hőmérsékletváltozásokkal és nagy sebességgel történő használatra való. A 25 mm átmérőjű alkatrészeknél 0,065 mm és 0,169 mm közötti távolságot biztosít. Gyakori a siklócsapágyazott és kis forgású tengelyeknél.
• Közel futó illeszkedés: Kis távolságot biztosít a mérsékelt pontosság érdekében. Közepes sebességekhez/nyomásokhoz való. A H8/f7 illesztés 0,020 mm minimális hézagot biztosít. A maximális érték 0,074 mm. Ez a szerszámgépek és orsók csúszó rúdjaihoz való.
• Csúszó illeszkedés: Kis távolságokat tart, amikor a csúszó alkatrészek pontos relatív mozgására van szükség. Egy H7/g6 illesztés egy 25 mm-es tengelyhez 0,007 mm és 0,041 mm közötti hézagokat biztosít. Ez ideális tengelyek, csúszó fogaskerekek, csúszószelepek, autóalkatrészek és szerszámgépekben lévő kuplungtárcsák vezetéséhez.
• Helyszíni tisztaság illeszkedés: Nagyon kis hézagokat biztosít. Az alkatrészek között a pontos pozícionálás után nem történik jelentős elmozdulás. A H7/h6 illesztés egy 25 mm átmérőjű alkatrészhez legalább 0,000 mm és legfeljebb 0,034 mm hézagot biztosít. Ezeket az illesztéseket jellemzően görgős vezetőkben és tengelyek pontos vezetésére használják.

Átmeneti illeszkedés

Az átmeneti illesztés az egyes alkatrészek egyedi tűréshatárai alapján biztosíthat távolságot vagy interferenciát. Ez a tulajdonsága alkalmassá teszi a bizonyos mozgáspontosságot igénylő forgatókönyvekhez. A tűréseket is figyelembe veszik.

Típusok:

• Hasonló illeszkedés: Minimális vagy vizuális távolságot tesz lehetővé, ráadásul egy gumikalapáccsal dobják össze és szerelik össze nagy erő nélkül. Ez a kialakítás jól működhet olyan alkatrészeknél, amelyek precizitást igényelnek az igazítás szempontjából, de nem tartoznak a nagy terhelések tartományába. Egy 25 mm-es H7/k6 méret esetén legfeljebb 0,019 mm hézagérték és legfeljebb 0,015 mm interferencia. Ezt lehet használni kerékagyak, fogaskerekek, csigák és csapágyak építéséhez.
• Rögzített illeszkedés: Ez az illeszkedés pontos igazítást biztosít minimális hézaggal, és az összeszereléshez kis erőre van szükség. Alkalmas állandó beállításokra, de lehetővé teszi a könnyebb szétszerelést. Az említett 25 mm-es átmérőnél a H7/n6 fokozat 0,006 mm-es hézagot és 0,028 mm-es eltérést tesz lehetővé. Ezt az alakillesztést gyakran használják kúpos perselyekhez, dugókhoz, tengelykapcsolókhoz és hüvelyes csapágyakhoz.

Interferencia illeszkedés

Az interferenciaillesztés (más néven présillesztés vagy súrlódási illesztés) megköveteli, hogy a tengely nagyobb legyen, mint a furat. Ez lehetővé teszi az erő vagy speciális kezelések, például fűtés vagy hűtés alkalmazását az összeszereléshez. Ezt a csatlakozást akkor használják, ha nagy szilárdságú szoros kötésre van szükség az erőátvitelhez, vagy ha nyíróterhelést képes elviselni.

Típusok:

• Press Fit: A bevonat nélküli interferencia illeszkedés tökéletes az olyan eszközökhöz, mint a hub és a golyók. A lehetséges megszakítások 25 mm-es átmérő esetén minimálisan 0,001 mm-esek. Ez a tengelyek és a tengelycsapok nyeregrácsainál és a tengelycsapoknál általánosan használt legvékonyabb betétek közé tartozik.
• Vezetési alkalmasság: A fogaskerekek és tengelyek pozitív kapcsolatához használt összeszerelési erők számának növelését követeli meg. Ezt az összes maximális és nulla minimális metszéspontra kell alkalmazni 0,014 mm-től 0,048 mm-ig. Ez a szerszámtípus a tengely és a fogaskerék állandó szereléséhez használható.
• Kényszerillesztés: A nagy interferenciájú illesztés a fejlett összeszerelési technika megközelítésének van kitéve, így az állandó összeszerelési folyamat lesz a legvalószínűbb út. Az illesztési vonal nem ad jelentős nyírási területet. Tehát a 25 H7/u6 illesztés furatátmérője legalább 0,027 mm, legfeljebb 0,061 mm interferenciával rendelkezik. Jók mechanikai felhasználásra, például kerekek vasúti tengelyekre vagy nehéz fogaskerekekre való felhelyezésére. Ezeknek az alkatrészeknek ellen kell állniuk a dinamikus és axiális erőknek.

Hogyan érhetjük el a méretbeli tűréseket az illesztéseknél?

A tolerancia létfontosságú. Lehetővé teszik a rugalmas méret- és alakváltozások tényezőjét. Mégis, az összeállítás akkor is tartható, ha az alkatrészek nem pontosan azonos méretűek. A tűréshatárok létrehozása lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy figyelembe vegyék a kis pontatlanságokat. Ezek a gyártás során normálisak. A határértékek az összeszerelés irányításával biztosítják a termék magas minőségét.

CNC precíziós megmunkálás

A CNC (Computer Numerical Control) precíziós megmunkálás egy olyan alapvető módszer, amellyel hihetetlen eltérés érhető el, ami nagyon fontos a termelékenység növelése vagy az ipari szektorban az üzleti tevékenység bővítése szempontjából. Ezekkel a vezérlésekkel a CNC-gépeken az extra zóna +/- 0,001 mm lehet. Biztosítják, hogy az alkatrészek megfelelőek legyenek, és a gyártás megfeleljen a specifikációknak. A gépészek kiválaszthatják a legjobb szerszámokat és rögzítéseket. Ez lehetővé teszi számukra, hogy olyan alkatrészeket készítsenek, amelyek illeszkednek az összetett szerelvényekhez. A szerelvények a rendszer fő részei. Ezek teszik lehetővé a rendszer működését.

Csiszolás

A köszörülés az alkatrészek készítésének alapértelmezett módszere. Ez különösen igaz a legnagyobb pontosságra, akár +/- 0,25 mikronig. Ez a pontosság különösen fontos olyan esetekben, amikor a végtermék tűréshatárokkal való illeszkedést igényel. Már egy kis tűréseltérés is jelentős hibákhoz vezet. A köszörülés lehetővé teszi a gyártók számára, hogy a szokásosnál magasabb mércét állítsanak fel. Emellett lehetővé teszi számukra a szükséges igazítási minőség, megfelelőség és megbízhatóság elérését.

Reaming

A gereblyézés nagyon szűk pórusokat eredményezhet. Ezek számos mérnöki projekt kulcsfontosságú részét képezik. Az EDM eljárás figyelemre méltó. Éppen elég anyagot tud pontosan eltávolítani. Ez fontos a mechanikai szerelvényeknél a szűk tűrések eléréséhez. A precíz marás létfontosságú. Ez teszi lehetővé a furatok illeszkedését. Ez minimalizálja a feszültséget és az illesztési hibákat a végső összeszerelésben.

A GD&T szabványok betartása

A gyártóknak követniük kell a GD&T (Geometriai méretezés és tűrés) szabványokat, mivel a szabványok leírják, hogy az alkatrésznek mekkora lehet a maximális eltérése a valódi geometriától. Ezek az emberek a gyártásért felelősek. Ők irányítanak, mivel minden egyes kérdés a tervezési specifikáción belül marad.

A Fits alkalmazása a mérnöki tudományokban

Alkalmazási követelmények

Minden mérnöki illesztést egy adott feladatra és alkalmazásra terveztek. Következésképpen az Ön feladata a cél tisztázása. Vegyük azt a kérdést, hogy a mintának hogyan kell teljesítenie, hogy a finom vagy erős célok miatt. Különböztesse meg a különböző alkatrészek szerepét a termék szempontjából, amelynek teljesnek kell lennie, miközben maga az eszköz funkcionális.

Költségvetési megfontolások

A mérnök által készített illesztések hatalmas költségkülönbségeket eredményezhetnek, különösen akkor, ha összetett és pontosságot igénylő esetekről van szó. A laza tűrések általában magasabb költségeket okoznak. Egyébként jó kiindulópont lehet egy költségvetési értékelés elvégzése. A költség és a funkció hatékony egyensúlyban tartása a gyártás során döntő fontosságú a mérettűrések költségvetésen belül tartásához.

A tolerancia megértése

Az intolerancia (gyorsaság) fogalma a kulcsgondolat a jó mérnöki illeszkedés kiválasztásában. Döntse el, hogy mennyire legyen rugalmas vagy merev, hogy megfeleljen a telephely igényeinek. Határozza meg, hogy a szegmens elforgatása teljes mértékben szükséges-e, vagy nem kell feszesen tartani. A kis eltérésekkel rendelkező termékek készítése csökkentheti a mérési pontosságot. Ez döntő fontosságú az alkatrészek összeszerelésekor, hogy azok megfeleljenek a szabványoknak, és ne lépjék túl a tűréshatárokat.

Következtetés

A mérnöki világban a pontosság a legfontosabb. A hézagillesztéstől az interferenciaillesztésig minden típus külön célt szolgál a mechanikai szerelvények optimális teljesítményének és hosszú élettartamának biztosításában. A tolerancia, a költségek és az igények megértésével a mérnökök megoldásokat hozhatnak létre. A megoldások megfelelnek a magas minőségi és funkcionális követelményeknek.

Legyen partner velünk a mérnöki illesztések javításában. Ez a pontosság és megbízhatóság új szintjére emeli szerelvényeit. Dolgozzunk együtt olyan mérnöki megoldások kidolgozásában, amelyek felülmúlják az elvárásokat, és új szabványokat állítanak fel az iparágban.

GYIK:

Mi az LMC és az MMC?

Az MMC a szerelési tűrésről szóló beszélgetésben használt kifejezés. Az LMC a házakban lévő lyukakra vonatkozik. A szélek közelében lévő lyukakról és a csövek vastagságáról van szó.

Mi a juttatás?

A tűrés a gépészetben a furat méretei és a tengely névleges átmérője közötti tervezett különbség. Számítása az LLH – HLS képlet alapján történik, ahol LLH a furat alsó határa, HLS pedig a tengely felső határa. Az illeszkedés meghatározásához a hézag és a tapadás tekintetében a képletet kell alkalmazni. A hézag pozitív előjele és a tapadás negatív előjele egyaránt jó illeszkedést jelent.

Miért használják leggyakrabban a lyuk alaprendszert, mint a tengely alaprendszert？?

A lyukalap-beállítás a legalkalmasabb a tengelyalap-beállításhoz képest, mert kiküszöböli a gyártással járó bonyodalmakat. Azok a gépműhelyek, amelyek egyetlen szerszámot használnak, amely beállítható a különböző tengelyméretek szabványos furatainak létrehozására, összességében gyorsabban és alacsonyabb költséggel gyártják le a termékeket.

Hogyan számoljuk ki a mérnöki illeszkedési tűrést?

A műszaki illesztéseket az ISO- és az ASME-szabványokból származó méretrajzok határozzák meg és ábrázolják, amelyek meghatározzák a különböző illesztések és a hozzájuk tartozó furatok, valamint tengelyméretek részletes méreteit és tűréseit.

Mi a tolerancia fokozatok?

A mérnöki toleranciafokozatok 18 fokozattal jelzik az alkatrészek pontossági szintjét:

• IT01-től IT4-ig: Nagy pontosságú műszerekben, például mérőműszerekben használatos.
• IT5-IT7: precíziós mérnöki illesztéseknél alkalmazva.
• IT8-IT11: Általános mérnöki tevékenységet folytató munkavállalók.
• IT12-IT14: Fémmegmunkálásban használatos.
• IT15 és IT16: Általános vágási és öntési feladatokhoz.