Dopasowanie inżynierskie - Engineering fit

Pasowania inżynierskie są zwykle używane jako część wymiarowania geometrycznego i tolerancji podczas projektowania części lub zespołu. Z technicznego punktu widzenia „dopasowanie” to prześwit między dwiema współpracującymi częściami, a wielkość tego prześwitu określa, czy części mogą na jednym końcu spektrum poruszać się lub obracać niezależnie od siebie, czy też na drugim końcu są czasowo lub na stałe połączone. Pasowania inżynieryjne są ogólnie opisywane jako połączenie „wał i otwór”, ale niekoniecznie ograniczają się do okrągłych elementów. ISO jest międzynarodowo akceptowanym standardem określania pasowań inżynieryjnych, ale ANSI jest często nadal używany w Ameryce Północnej.

Obie grupy ISO i ANSI mieszczą się w trzech kategoriach: prześwit, lokalizacja lub przejście oraz interferencja. W ramach każdej kategorii znajduje się kilka kodów definiujących granice rozmiaru otworu lub wału - których kombinacja określa rodzaj pasowania. Pasowanie jest zwykle wybierane na etapie projektowania, w zależności od tego, czy współpracujące części muszą być dokładnie umiejscowione, swobodnie się przesuwać lub obracać, łatwo oddzielać lub opierać się separacji. Koszt jest również głównym czynnikiem przy wyborze pasowania, ponieważ dokładniejsze pasowania będą droższe w produkcji, a ciaśniejsze pasowania będą droższe w montażu.

Sposoby wytwarzania pracy z wymaganymi tolerancjami w celu uzyskania pożądanego dopasowania obejmują zakres od odlewania , kucia i wiercenia w najszerszych tolerancjach, poprzez przeciąganie , rozwiercanie , frezowanie i toczenie, aż po docieranie i honowanie z najwęższymi tolerancjami.

System limitów i pasowań ISO

Przegląd

System Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej dzieli trzy główne kategorie na kilka indywidualnych pasowań w oparciu o dopuszczalne limity rozmiaru otworu i wału. Każdemu pasowaniu przypisywany jest kod składający się z cyfry i litery, który jest używany na rysunkach inżynierskich zamiast górnych i dolnych limitów rozmiaru w celu zmniejszenia bałaganu w szczegółowych obszarach.

Podstawa otworu i wału

Pasowanie jest określane jako podstawa wału lub podstawa otworu, w zależności od tego, która część ma kontrolowany rozmiar w celu określenia pasowania. W systemie opartym na otworze rozmiar otworu pozostaje stały, a średnica wału jest zmieniana w celu określenia pasowania; odwrotnie, w systemie podstawy wałka rozmiar wałka pozostaje stały, a średnica otworu jest zmienna w celu określenia pasowania.

System ISO wykorzystuje kod alfanumeryczny do zilustrowania zakresów tolerancji dla pasowania, przy czym górna litera reprezentuje tolerancję otworu, a mała — wał. Na przykład w H7/h6 (powszechnie używane pasowanie) H7 reprezentuje zakres tolerancji otworu, a h6 reprezentuje zakres tolerancji wału. Kody te mogą być używane przez mechaników lub inżynierów do szybkiej identyfikacji górnych i dolnych limitów rozmiaru otworu lub wału. Potencjalny zakres luzu lub wcisku można znaleźć, odejmując najmniejszą średnicę wału od największego otworu i największy wał od najmniejszego otworu.

Rodzaje dopasowania

Trzy rodzaje dopasowania to:

1. Prześwit: otwór jest większy niż wał, dzięki czemu dwie części mogą się przesuwać i / lub obracać po złożeniu, np. Tłok i zawory
2. Lokalizacja/przejście: Otwór jest nieznacznie mniejszy niż wał i do montażu/demontażu wymagana jest niewielka siła, np. Klucz do wałka
3. Zakłócenia: Otwór jest mniejszy niż wał i do montażu / demontażu wymagana jest duża siła i / lub ciepło, np. Tuleja łożyskowa

Prześwit pasuje

Kategoria	Opis i użycie	Podstawa otworu	Podstawa wału
Luźny bieg	Większy prześwit tam, gdzie dokładność nie jest istotna, np. czopy, zatrzaski, części dotknięte korozją, wysoką temperaturą lub zanieczyszczeniem	H11/c11	C11/h11
Bieganie za darmo	Duży prześwit tam, gdzie dokładność nie jest istotna i wiąże się z dużymi prędkościami roboczymi, dużymi wahaniami temperatury lub dużymi naciskami na czopy	H9/d9	D9/h9
Zamknij bieg	Małe luzy z umiarkowanymi wymaganiami dotyczącymi dokładności, np. umiarkowane prędkości obrotowe i naciski czopów, wały, wrzeciona, pręty ślizgowe	H8/f7	F8/h7
Przesuwny	Minimalne luzy dla wysokich wymagań dokładności, które można łatwo zmontować i swobodnie się obracać i ślizgać, np. prowadzenie wałów, przesuwne koła zębate, czopy wału korbowego	H7/g6	G7/h6
Lokalizacja	Bardzo ciasne luzy dla precyzyjnych wymagań dotyczących dokładności, które mogą być montowane bez użycia siły i obracają się i ślizgają po nasmarowaniu, np. precyzyjne prowadzenie wałów	H7/h6	H7/h6

Na przykład, stosując pasowanie ciasne H8/f7 na  średnicy 50 mm:

• Zakres tolerancji H8 (otwór) = +0,000  mm do +0,039 
• f7 (wał) zakres tolerancji =  −0,050  mm do −0,025 mm
• Potencjalny prześwit będzie wynosił od +0,025  mm do +0,089  mm

Przejście pasuje

Kategoria	Opis i użycie	Podstawa otworu	Podstawa wału
Podobne dopasowanie	Znikomy luz lub pasowanie ciasne, które można montować lub demontować za pomocą gumowego młotka, np. piasty, koła zębate, koła pasowe, tuleje, łożyska	H7/k6	K7/h6
Naprawiono dopasowanie	Znikomy luz lub małe pasowanie ciasne, które można montować lub demontować przy niewielkiej sile nacisku, np. korki, napędzane tuleje, armatura na wałach	H7/n6	N7/h6

Na przykład, stosując podobne pasowanie H7/k6 na  średnicy 50 mm:

• Zakres tolerancji H7 (otwór) = +0,000  mm do +0,025  mm
• Zakres tolerancji k6 (wał) = +0,002  mm do +0,018  mm
• Potencjalny luz / interferencja będzie wynosić od +0,023  mm do -0,018  mm

Pasuje do interferencji

Kategoria	Opis i użycie	Podstawa otworu	Podstawa wału
Dopasowanie na wcisk	Lekkie zakłócenia, które można montować lub demontować za pomocą prasowania na zimno, np. piasty, łożyska, tuleje, ustalacze	H7/p6	P7/h6
Dopasowanie jazdy	Średni wcisk, który można montować za pomocą prasowania na gorąco lub na zimno z dużymi siłami, np. stałe mocowanie kół zębatych, wałów, tulei (najmocniejsze możliwe przy użyciu żeliwa)	H7/s6	S7/h6
Wymuszone dopasowanie	Pasowanie skurczowe o wysokim wcisku wymagające dużej różnicy temperatur części do montażu, trwałe połączenie kół zębatych i wałów, których nie można rozmontować bez ryzyka zniszczenia	H7/u6	U7/h6

Na przykład przy użyciu pasowania wtłaczanego H7/p6 na średnicy 50 mm:

• Zakres tolerancji H7 (otwór) = +0,000  mm do +0,025  mm
• Zakres tolerancji p6 (wał) = +0,042  mm do +0,026  mm
• Potencjalna interferencja będzie wynosić od −0,001  mm do −0,042  mm.

Przydatne tolerancje

Wspólne tolerancje dla rozmiarów od 0 do 120 mm

Przydatne tolerancje

Średnica nominalna (mm)
Tolerancja		powyżej 0 do 3	powyżej 3 do 6	powyżej 6 do 10	powyżej 10 do 18	powyżej 18 do 24	powyżej 24 do 30	powyżej 30 do 40	powyżej 40 do 50	powyżej 50 do 65	powyżej 65 do 80	powyżej 80 do 100	powyżej 100 do 120
Wały	c11	-0,060 -0,120	-0,070 -0,145	-0,080 -0,205	-0,095 -0,205	-0,110 -0,240		-0,120 -0,280	-0,130 -0,290	-0,140 -0,330	-0,150 -0,340	-0,170 -0,390	-0,180 -0,400
	d9	-0,020 -0,045	-0,030 -0,060	-0,040 -0,076	-0,050 -0,093	-0,065 -0,117		-0,080 -0,142		-0,100 -0,174		-0,120 -0,207
	f7	-0,006 -0,016	-0,010 -0,022	-0,013 -0,028	-0,016 -0,034	-0,020 -0,041		-0,025 -0,050		-0,030 -0,060		-0,036 -0,071
	g6	-0.002 -0,008	-0.004 -0,012	-0,005 -0,014	-0,006 -0,017	-0,007 -0,020		-0.009 -0,025		-0,01 -0,029		-0,012 -0,034
	h6	0,000 -0,006	0,000 -0,008	0,000 -0.009	0,000 -0,011	0,000 -0,013		0,000 -0,016		0,000 -0,019		0,000 -0,022
	h7	0,000 -0,010	0,000 -0,012	0,000 -0,015	0,000 -0,018	0,000 -0,021		0,000 -0,025		0,000 -0,030		0,000 -0,035
	h9	0,000 -0,025	0,000 -0,008	0,000 -0.009	0,000 -0,011	0,000 -0,013		0,000 -0,016		0,000 -0,019		0,000 -0,022
	h11	0,000 -0,060	0,000 -0,075	0,000 -0,090	0,000 -0,110	0,000 -0,130		0,000 -0,160		0,000 -0,190		0,000 -0,220
	k6	+0,006 0,000	+0.009 +0.001	+0,010 +0.001	+0,012 +0.001	+0,015 +0.002		+0,018 +0.002		+0,021 +0.002		+0,025 +0.003
	n6	+0,010 +0.004	+0,016 +0,008	+0,019 +0,010	+0,023 +0,012	+0,028 +0,015		+0,033 +0,017		+0,039 +0,020		+0,045 +0,023
	p6	+0,012 +0,006	+0,020 +0,012	+0,024 +0,015	+0,029 +0,018	+0,035 +0,022		+0,042 +0,026		+0,051 +0,032		+0,059 +0,037
	s6	+0,020 +0,014	+0,027 +0,019	+0,032 +0,023	+0,039 +0,028	+0,048 +0,035		+0,059 +0,043		+0,072 +0,053	+0,078 +0,059	+0,093 +0,071	+0.101 +0,079
	u6	+0,024 +0,018	+0,031 +0,023	+0,037 +0,028	+0,044 +0,033	+0,054 +0,041	+0,061 +0,048	+0,076 +0,060	+0,086 +0,070	+0.106 +0,087	+0.121 +0.102	+0.146 +0.124	+0.166 +0.144
Otwory	C11	+0.120 +0,060	+0.145 +0,070	+0.170 +0,080	+0.205 +0,095	+0,240 +0.110		+0,280 +0.120	+0,290 +0.130	+0,330 +0.140	+0,340 +0.150	+0,390 +0.170	+0.400 +0.180
	D9	+0,045 +0,020	+0,060 +0,030	+0,076 +0,040	+0,093 +0,050	+0.117 +0,065		+0,142 +0,080		+0.174 +0.100		+0,207 +0.120
	F8	+0,020 +0,006	+0,028 +0,010	+0,035 +0,013	+0,043 +0,016	+0,053 +0,020		+0,064 +0,025		+0,076 +0,030		+0,090 +0,036
	G7	+0,012 +0.002	+0,016 +0.004	+0,020 +0,005	+0,024 +0,006	+0,028 +0,007		+0,034 +0.009		+0,040 +0,010		+0,047 +0,012
	H7	+0,010 0,000	+0,012 0,000	+0,015 0,000	+0,018 0,000	+0,021 0,000		+0,025 0,000		+0,030 0,000		+0,035 0,000
	H8	+0,014 +0.000	+0,018 +0.000	+0,022 +0.000	+0,027 +0.000	+0,033 +0.000		+0,039 +0.000		+0,046 +0.000		+0,054 +0.000
	H9	+0,025 +0.000	+0,030 +0.000	+0,036 +0.000	+0,043 +0.000	+0,052 +0.000		+0,062 +0.000		+0,074 +0.000		+0,087 +0.000
	H11	+0,060 0,000	+0,075 0,000	+0,090 0,000	+0.110 0,000	+0.130 0,000		+0.160 0,000		+0.190 0,000		+0.220 0,000
	K7	0,000 -0,010	+0.003 -0.009	+0,005 -0,010	+0,006 -0,012	+0,006 -0,015		+0,007 -0,018		+0.009 -0,021		+0,010 -0,025
	N7	-0.004 -0,014	-0.004 -0,016	-0.004 -0,019	-0,005 -0,023	-0,007 -0,028		-0,008 -0,033		-0.009 -0,039		-0,010 -0,045
	P7	-0,006 -0,016	-0,008 -0,020	-0.009 -0,024	-0,011 -0,029	-0,014 -0,035		-0,017 -0,042		-0,021 -0,051		-0,024 -0,059
	S7	-0,014 -0,024	-0,015 -0,027	-0,017 -0,032	-0,021 -0,039	-0,027 -0,048		-0,034 -0,059		-0,042 -0,072	-0,048 -0,078	-0,058 -0,093	-0,066 -0,101
	U7	-0,018 -0,028	-0,019 -0,031	-0,022 -0,037	-0,026 -0,044	-0,033 -0,054	-0,040 -0,061	-0,051 -0,076	-0,061 -0,086	-0,076 -0,106	-0,091 -0,121	-0,111 -0,146	-0,131 -0,166

Klasy dopasowania ANSI (tylko USA)

Pasuje do interferencji

Pasowania z wciskiem , znane również jako pasowania wtłaczane lub pasowania cierne , to mocowania pomiędzy dwoma częściami, w których element wewnętrzny jest większy niż element zewnętrzny. Uzyskanie pasowania z wciskiem wymaga przyłożenia siły podczas montażu. Po połączeniu części, współpracujące powierzchnie będą odczuwać nacisk z powodu tarcia i będzie obserwowane odkształcenie gotowego zespołu.

Siła pasuje

Pasowania siłowe mają na celu utrzymanie kontrolowanego nacisku pomiędzy współpracującymi częściami i są stosowane tam, gdzie siły lub momenty są przenoszone przez punkt połączenia. Podobnie jak pasowania z wciskiem, pasowania siłowe uzyskuje się poprzez przyłożenie siły podczas montażu komponentu.

FN 1 do FN 5

Pasuje skurczowe

Pasowania skurczowe służą temu samemu celowi, co pasowania siłowe, ale są osiągane przez podgrzanie jednego elementu w celu jego rozszerzenia, podczas gdy drugi pozostaje chłodny. Części można następnie łatwo złożyć przy użyciu niewielkiej siły, ale po schłodzeniu i skurczeniu występuje ten sam wcisk wymiarowy, co w przypadku pasowania siłowego. Podobnie jak pasowania siłowe, pasowania skurczowe mają zakres od FN 1 do FN 5.

Lokalizacja pasuje

Pasowania lokalizacyjne dotyczą części, które normalnie nie poruszają się względem siebie.

Dopasowanie z wciskiem lokalizacji

LN 1 do LN 3 ( czy LT 7 do LT 21? )

Dopasowanie przejścia lokalizacji

LT 1 do LT 6 Dopasowanie lokalizacyjne zapewnia porównywalnie lepsze dopasowanie niż dopasowanie ślizgowe.

Dopasowanie luzu lokalizacji

LC1 do LC11

RC pasuje!

Mniejsze liczby RC mają mniejsze luzy dla ciaśniejszych pasowań, większe liczby mają większe luzy dla luźniejszych pasowań.

RC1: ciasne pasowania ślizgowe

Pasowania tego rodzaju są przeznaczone do dokładnego umiejscowienia części, które muszą być montowane bez zauważalnego luzu.

RC2: pasowania ślizgowe

Pasowania tego typu są przeznaczone do dokładnej lokalizacji, ale z większym maksymalnym prześwitem niż klasa RC1. Części wykonane tak, aby pasowały, łatwo się obracają i przesuwają. Ten typ nie jest przeznaczony do swobodnego biegania. Pasowania przesuwne w większych rozmiarach mogą zakleszczać się przy niewielkich zmianach temperatury ze względu na niewielką tolerancję na rozszerzalność lub kurczliwość termiczną.

RC3: precyzyjne dopasowanie do biegania

Napady tego rodzaju są najbardziej zbliżone, co do których można się spodziewać, że będą przebiegać swobodnie. Pasowania precyzyjne są przeznaczone do precyzyjnej pracy przy niskich prędkościach, niskich naciskach w łożyskach i lekkich naciskach czopu. RC3 nie nadaje się tam, gdzie występują zauważalne różnice temperatur.

RC4: ścisłe dopasowanie do biegania

Pasowania tego rodzaju są przeznaczone głównie do pasowań obrotowych na precyzyjnych maszynach o umiarkowanej prędkości powierzchniowej, naciskach łożysk i naciskach czopu, gdzie pożądane jest dokładne umiejscowienie i minimalny luz. Pasowania tego rodzaju można również opisać jako mniejsze luzy z wyższymi wymaganiami dotyczącymi precyzyjnego pasowania.

RC5 i R6: średnie dopasowanie do biegania

Pasowania tego rodzaju są przeznaczone do maszyn pracujących z wyższymi prędkościami roboczymi, dużymi naciskami łożysk i dużym naciskiem na czopy. Pasowania tego rodzaju można również opisać z większymi luzami przy powszechnych wymaganiach dotyczących precyzji pasowania.

RC7: Pasuje do swobodnego biegania

Pasowania tego rodzaju są przeznaczone do stosowania tam, gdzie dokładność nie jest istotna. Nadaje się do dużych wahań temperatury. To pasowanie nadaje się do stosowania bez specjalnych wymagań dotyczących precyzyjnego prowadzenia wałków w określonych otworach.

RC8 i RC9: luźne pasowania biegowe

Pasowania tego rodzaju są przeznaczone do stosowania tam, gdzie na wale mogą być wymagane szerokie tolerancje handlowe. Dzięki tym pasowaniom części z dużymi prześwitami mają duże tolerancje. Luźne pasowania obrotowe mogą być narażone na działanie korozji, zanieczyszczenia kurzem oraz odkształceń termicznych lub mechanicznych.

Zobacz też

• Wymiarowanie geometryczne i tolerancje
• Tolerancja inżynierska
• Wymienne części
• Zakłócenia statystyczne
• Kołki sprężyste zwijane

Bibliografia