Tipuri de potrivire: Cum să determinați o potrivire pentru proiectele de inginerie

Tabla de conținut

Ce este Fit în inginerie?

ce este Engineering Fit?
ce este Engineering Fit?

În ingineria mecanică, potrivirea este legătura dintre două componente compatibile ale unui dispozitiv sau cadru. Această legătură provine din această corelație. Ea este de obicei contrastată cu operativitatea și durabilitatea ansamblului. Potrivirea este esențială deoarece toate piesele, cum ar fi arbori și goluri, arcuri și cilindri sau piulițe și șuruburi, trebuie să aibă o coordonare perfectă, chiar dacă trebuie să alunece grațios una pe lângă cealaltă sau să se lipească ferm.

Potrivirile pot fi împărțite în două clase. Acestea se bazează pe lucruri cum ar fi dacă interferența sau spațiul dintre componente este un obstacol sau o sursă de atracție. Să luăm de exemplu „potrivirea strânsă”. Este relevantă dacă piesele rămân bine conectate și într-un singur loc, cum ar fi la un ansamblu de rulmenți ajustați prin presare. Alternativ, o „potrivire liberă” poate permite pieselor să se miște în libertate, ca în cazul rulmentului care poartă un arbore să se rotească.

Potrivirea pieselor definește modul în care acestea funcționează, cum ar fi alunecarea, rostogolirea sau blocarea. În consecință, sarcinile de proiectare a ajustării nu se limitează doar la o bună proiectare, ci și la construirea de balamale care să se potrivească și, prin urmare, să garanteze o aplicare pe termen lung. Inginerii folosesc diferite moduri de asamblare a pieselor. Acest lucru îmbunătățește mecanica și funcționalitatea designului prin aplicarea ajustărilor corecte.

Principiile de bază ale fitingurilor: Sisteme de găuri și arbori

Diferența dintre sistemul de găuri și cel de arbori
Diferența dintre sistemul de găuri și cel de arbori

Inginerie mecanică necesită fitinguri precise. Acestea permit ansamblului să funcționeze și să dureze. Cele două sisteme care sunt utilizate în mod obișnuit pentru standardizarea acestor fitinguri sunt sistemele de găuri și de arbori. Astfel, fiecare sistem creează o structură pentru obținerea diferitelor grade de ajustare liberă sau strânsă, folosind toleranțe adecvate.

Sistem de gaură-bază

Aceasta este cea mai frecvent utilizată tehnică în domeniul personalizărilor inginerești. Diametrul găurii este același și uniform în sistemul utilizat, care este baza tuturor dimensiunilor. După aceea, dimensiunile arborelui sunt ajustate pentru a se asigura că are potrivirea necesară. Ar putea fi o potrivire ușoară pentru joc sau o asamblare mai strânsă cu o potrivire prin interferență. Dimensiunea găurii standard este utilizată pentru dimensiunea sa cea mai mică, cu o abatere minimă egală cu zero. Această modalitate este preferată deoarece găurile pot fi întotdeauna găurite la dimensiunea corectă folosind burghie și alezoare standard.

Sistem de bază a arborelui

Spre deosebire de sistemul de bază al găurii, care fixează diametrul arborelui, sistemul de bază al arborelui păstrează diametrul găurii ca dimensiune de bază. Modificarea dimensiunii orificiului face ca arborele să se potrivească corect orificiului. Acest sistem este ideal atunci când arborele nu poate fi fabricat după producția sa inițială, cum ar fi în cazul arborilor prefinisați sau al celor care necesită o echilibrare precisă pentru o viteză mare de funcționare. Aici, dimensiunea de bază este măsura arborelui, cu +/- 0 în abaterea superioară. Această metodă poate fi rară, dar este foarte importantă în aplicațiile în care trebuie să se realizeze o semiprelucrare sau o pre-dimensionare a materialului.

Cum se numesc diferitele tipuri de fit-uri în ingineria mecanică?

În ingineria mecanică, numirea exactă a diferitelor tipuri de fit-uri este esențială pentru selectarea fit-urilor adecvate în timpul asamblării produsului. Convențiile de denumire sunt standardizate de Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) printr-un sistem de coduri alfanumerice. Acest sistem nu numai că identifică tipul de potrivire, dar comunică și nivelurile sale de toleranță.

Codul este împărțit într-o secțiune alfabetică și una numerică. Partea alfabetică distinge dacă specificația se referă la o gaură sau la un arbore. Literele majuscule indică găurile, în timp ce literele minuscule sunt utilizate pentru arbori. De exemplu, codul „H7/h6” reflectă:

„H7” este intervalul de toleranță pentru gaură.

„h6” este intervalul de toleranță pentru arbore.

Această codificare standard permite inginerilor să găsească cu ușurință cele mai mari și cele mai mici dimensiuni atât pentru gaură, cât și pentru arbore. Aceasta ajută la asamblarea precisă și asigură potrivirea pieselor între ele.

Tipuri de potriviri

Diferența dintre tipurile de potrivire
Diferența dintre tipurile de potrivire

În ingineria mecanică, termenul de potrivire se referă la cât de apropiată este toleranța dintre două piese care se potrivesc. Această relație poate determina cât de bine și de ușor se vor asambla piesele. Alegerea potrivirii corecte este importantă deoarece influențează cât de bine funcționează lucrurile și cât de mult durează acestea. În inginerie, există trei tipuri de ajustări: ajustări cu joc, ajustări cu interferență și ajustări de tranziție. Aceste categorii au scopuri diferite care sunt alese în funcție de cerințele mecanice care trebuie îndeplinite pentru un anumit mediu de aplicare.

Clearance Fits

Ce este Clearance Fits?
Ce este Clearance Fits?

Într-un montaj cu joc, va exista întotdeauna un spațiu între două piese care se potrivesc; aceasta înseamnă că orificiul are un diametru mai mare decât arborele corespunzător. Scopul principal al acestui tip de potrivire este de a asigura asamblarea și dezasamblarea ușoară, permițând în același timp mișcarea între componente.

Tipuri:

  • Potrivire lejeră: Se utilizează atunci când precizia nu este critică și este posibilă o anumită contaminare. Jocul minim pentru un diametru de 25 mm este de 0,11 mm. Cel maxim este de 0,37 mm. Utilizările tipice includ locuri cu praf sau corodate și balamale de îndoire.
  • Free Running Fit: Este pentru utilizări cu schimbări de temperatură și viteze mari. Pentru un diametru de 25 mm, oferă jocuri de la 0,065 mm la 0,169 mm. Este frecventă la arborii cu rulmenți simpli și rotație redusă.
  • Potrivire strânsă: Oferă spații libere mici pentru o precizie moderată. Acestea sunt pentru viteze/presiuni medii. O potrivire H8/f7 oferă un joc minim de 0,020 mm. Cel maxim este de 0,074 mm. Aceasta este pentru tije glisante în mașini-unelte și fusuri.
  • Potrivire prin alunecare: Menține distanțe mici atunci când este necesară o mișcare relativă precisă a pieselor glisante. O potrivire H7/g6 pentru un arbore de 25 mm are spații libere de la 0,007 mm la 0,041 mm. Acest lucru este ideal pentru arbori de ghidare, angrenaje glisante, supape glisante, piese auto și discuri de ambreiaj în mașini-unelte.
  • Ajustare degajare locațională: Oferă spații libere foarte mici. Nu vor apărea mișcări semnificative între piese după ce acestea sunt poziționate cu precizie. O potrivire H7/h6 pentru un diametru de 25 mm oferă un joc minim de 0,000 mm și unul maxim de 0,034 mm. Aceste ajustări sunt utilizate de obicei în ghidajele cu role și pentru ghidarea precisă a arborilor.

Tranziție Fit

Ce este Transition Fit?
Ce este Transition Fit?

O potrivire de tranziție poate oferi spațiu liber sau interferență în funcție de toleranțele individuale ale pieselor specifice. Această proprietate îl face adaptabil la scenarii care necesită o anumită precizie a mișcării. De asemenea, țin seama de toleranțe.

Tipuri:

  • Potrivire similară: Permite un spațiu liber minim sau vizual, plus că este aruncat împreună și asamblat cu un ciocan de cauciuc fără multă forță. Acest design ar putea funcționa bine pentru astfel de componente care necesită precizie în ceea ce privește alinierea, dar nu se află în intervalul de sarcini ridicate. Pentru o dimensiune de 25 mm a unui H7/k6 o valoare a distanței de cel mult 0,019 mm și o interferență de cel mult 0,015 mm. Acesta ar putea fi utilizat pentru hub-uri, angrenaje, scripeți și construcții de rulmenți.
  • Potrivire fixă: Această potrivire oferă o aliniere precisă cu un spațiu minim, necesitând o forță ușoară pentru asamblare. Se potrivește configurațiilor permanente, dar permite o dezasamblare mai ușoară. Pentru diametrul de 25 mm menționat, clasa H7/n6 permite un joc de 0,006 mm și o diferență de 0,028 mm. Această formă de ajustare este adesea utilizată cu bucșe conice, dopuri, cuplaje și rulmenți cu manșon.

Interferența se potrivește

Ce este Inteference Fit?
Ce este Inteference Fit?

O potrivire prin interferență (cunoscută și ca potrivire prin presare sau prin frecare) necesită ca arborele să fie mai mare decât orificiul. Acest lucru permite utilizarea forței sau tratamente speciale precum încălzirea sau răcirea pentru asamblare. Această conexiune este utilizată atunci când este necesară o lipire strânsă de înaltă rezistență pentru a transfera putere sau poate suporta o sarcină de forfecare.

Tipuri:

  • Potrivire prin presare: Potrivirea prin interferență fără acoperire este perfectă pentru dispozitive precum butucul și bilele. Întreruperile posibile sunt de numai 0,001 mm pentru un diametru de 25 mm. Acesta este printre cele mai subțiri inserții utilizate în mod obișnuit pentru grilele de șa pe arbori și butuci.
  • Potrivire de conducere: Solicită creșterea numărului de forțe de asamblare ajustate, care să fie utilizate pentru o angajare pozitivă a angrenajelor și arborilor. Acest lucru trebuie aplicat la toate intersecțiile maxime și minime zero de la 0,014 mm la 0,048 mm. Acest tip de instrument poate fi utilizat pentru montarea permanentă a arborelui și a angrenajului.
  • Îmbinare forțată: Îmbinarea cu interferențe ridicate este supusă abordării tehnice avansate de asamblare, ceea ce face ca un proces de asamblare permanent să devină calea cea mai probabilă. Linia de îmbinare nu oferă o zonă de forfecare semnificativă. Astfel, diametrele alezajului unui fit 25 H7/u6 au o interferență minimă de 0,027 mm și una maximă de 0,061 mm. Acestea sunt bune pentru utilizări mecanice, cum ar fi montarea roților pe osiile de cale ferată sau a angrenajelor grele. Aceste piese trebuie să reziste la forțe dinamice și axiale.

Cum să obțineți toleranțe dimensionale pentru ajustări?

Toleranța este vitală. Acestea permit factorul variațiilor elastice de dimensiune și formă. Cu toate acestea, ansamblul poate rezista chiar dacă piesele nu sunt exact de aceeași dimensiune. Crearea limitelor de toleranță permite inginerilor să ia în considerare inexactitățile mici. Acestea sunt normale în producție. Limitele asigură o calitate ridicată a produsului prin ghidarea asamblării.

Prelucrare de precizie CNC

Prelucrarea de precizie CNC (Computer Numerical Control) este o metodă de bază pentru a obține o abatere incredibilă, care este foarte importantă pentru creșterea productivității sau extinderea afacerilor în sectorul industrial. Folosind aceste controale, zona suplimentară poate fi de +/- 0,001 mm pe mașinile CNC. Acestea se asigură că piesele sunt corecte și că producția corespunde specificațiilor. Mașiniștii pot selecta cele mai bune unelte și dispozitive de fixare. Acest lucru le permite să producă piese care se integrează în ansambluri complexe. Ansamblurile sunt părțile principale ale sistemului. Ele permit sistemului să funcționeze.

Măcinare

Rectificarea este metoda implicită de fabricare a pieselor. Acest lucru este valabil în special pentru cea mai mare precizie, de până la +/- 0,25 microni. Această precizie este importantă în special în cazurile în care produsul final necesită o interfață de toleranță. Chiar și o mică variație a toleranței va duce la erori substanțiale. Rectificarea permite producătorilor să stabilească un standard mai ridicat decât de obicei. De asemenea, le permite să obțină calitatea, conformitatea și fiabilitatea necesare alinierii.

Reaming

Prin alezare se pot realiza pori foarte strânși. Acestea sunt o parte esențială a multor proiecte de inginerie. Procesul EDM este remarcabil. Acesta poate îndepărta cu precizie suficient material. Acest lucru este important pentru obținerea toleranțelor strânse la fitingurile mecanice. Alesarea precisă este vitală. Aceasta permite găurilor să se potrivească. Acest lucru minimizează stresul și nealinierea în ansamblul final.

Aderarea la standardele GD&T

Producătorii trebuie să respecte standardele GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing) deoarece standardele descriu abaterea maximă pe care o poate avea piesa de la geometria reală. Aceste persoane sunt responsabile de fabricație. Ei ghidează ca fiecare problemă să rămână în limitele specificațiilor de proiectare.

Aplicarea metodei Fits în inginerie

Cerințe de aplicare

Fiecare fiting ingineresc este proiectat pentru o sarcină și o aplicație specifice. În consecință, dvs. este de a clarifica obiectivul. Luați întrebarea cum ar trebui să funcționeze modelul, dacă se datorează scopurilor delicate sau puternice. Distingeți rolurile diferitelor părți în ceea ce privește produsul care ar trebui să fie complet cu dispozitivul în sine fiind funcțional.

Considerații bugetare

Adaptările realizate de ingineri pot avea diferențe uriașe de cost, în special atunci când este vorba de cazuri complexe și care necesită precizie. Toleranțele slabe tind să genereze costuri mai mari. Apropo, o modalitate bună de a începe este de a efectua o evaluare bugetară. Echilibrarea eficientă a costurilor și funcțiilor în producție este esențială pentru menținerea toleranțelor dimensionale în limitele bugetului.

Înțelegerea toleranței

Noțiunea de intoleranță (rapiditate) este ideea cheie în alegerea unei adaptări tehnice bune. Decideți în ce măsură trebuie să fie flexibilitatea sau rigiditatea pentru a corespunde cerințelor amplasamentului dvs. Determinați dacă rotația segmentului este necesară în totalitate sau nu trebuie să fie ținută strâns. Realizarea de produse cu mici diferențe poate reduce precizia măsurătorilor. Acest lucru este crucial atunci când asamblați componente pentru a vă asigura că acestea respectă standardele și nu depășesc nivelurile de toleranță.

Concluzie

În lumea ingineriei, precizia este primordială. De la fitinguri de joc la fitinguri de interferență, fiecare tip servește unui scop distinct în asigurarea performanței optime și a longevității ansamblurilor mecanice. Prin înțelegerea toleranței, a costurilor și a nevoilor, inginerii pot crea soluții. Soluțiile îndeplinesc standarde ridicate de calitate și funcționalitate.

Colaborați cu noi pentru a vă îmbunătăți capacitatea de inginerie. Acest lucru va ridica ansamblurile dvs. la noi niveluri de precizie și fiabilitate. Haideți să colaborăm pentru a proiecta soluții care depășesc așteptările și stabilesc noi standarde în industrie.

ÎNTREBĂRI FRECVENTE:

Ce sunt LMC și MMC?

MMC este termenul utilizat în discuția privind toleranța de asamblare. LMC se referă la găurile din carcase. Este vorba despre găurile din apropierea marginilor și despre grosimea țevilor.

Ce este alocația?

Toleranța în ingineria mecanică este diferența planificată între dimensiunile găurii și diametrul nominal al arborelui. Se calculează prin LLH – HLS, unde LLH este limita inferioară a găurii, iar HLS este limita superioară a arborelui. Pentru a determina potrivirea în ceea ce privește jocul și lipirea, se aplică formula. Semnul pozitiv pentru joc și semnul negativ pentru aderență sunt ambele considerate o potrivire bună.

De ce sistemul de bază al găurii este cel mai frecvent utilizat decât sistemul de bază al arborelui?

Setarea pe bază de găuri este cea mai potrivită în comparație cu setarea pe bază de arbori, deoarece elimină complicațiile asociate cu producția. Atelierele de mașini care utilizează o unealtă care poate fi configurată pentru a crea găuri standardizate pentru diferite dimensiuni de arbori vor vedea că, în general, produsele sunt fabricate mai rapid și la un cost mai mic.

Cum calculăm toleranța de potrivire tehnică?

Potrivirile tehnice sunt determinate și reprezentate prin desene dimensionale din standardele ISO și ASME, care definesc dimensiunile și toleranțele detaliate pentru diferitele potriviri și dimensiunile corespunzătoare ale găurilor și arborilor.

Ce sunt gradele de toleranță?

Clasele de toleranță în inginerie indică nivelurile de precizie ale componentelor în 18 clase:

  • De la IT01 la IT4: Utilizate în instrumente de înaltă precizie, cum ar fi calibrele.
  • IT5 până la IT7: se aplică în domeniul ingineriei de precizie.
  • IT8 până la IT11: Angajat în domeniul ingineriei generale.
  • IT12 până la IT14: utilizate în prelucrarea metalelor.
  • IT15 și IT16: utilizate pentru lucrări generale de tăiere și turnare.

ChansMachining

Prototipuri și piese de prelucrare CNC la cerere cu finisaje personalizate și producție de volum redus.

Împărtășește acest articol cu prietenii tăi.

Obțineți un ajutor sau o ofertă acum

Adăugați aici textul titlului dvs.