Отклонение - алгебраическая разность между размером (предельным или действительным) и соответствующим номиналь­ным размером.

Для упрощения простановки размеров на чертежах вместо пре­дельных размеров проставляют предельные отклонения: верхнее от­клонение - алгебраическая разность между наибольшим предель­ным и номинальным размерами; нижнее отклонение - алгебраи­ческая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Верхнее отклонение обозначается ES (Ecart Superieur) для от­верстий и es - для валов; нижнее отклонение обозначается El (Ecart Interieur) для отверстий и ei - для валов.

Согласно определениям: для отверстий ES=D max -D; EI= D min -D; для валов es=d max –d; ei= d mln -d

Особенность отклонений заключается в том, что они всегда име­ют знак (+) или (-). В частном случае одно из отклонений может быть равно нулю, т.е. один из предельных размеров может совпадать с номинальным зна­чением.

Допуском размера называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями.

Допуск обозначается IT (International Tolerance) или T D - допуск отверстия и T d - допуск вала.

Согласно определению: допуск отверстия T D =D max -D min ; допуск вала Td=d max -d min . Допуск размера всегда положительная величина.

Допуск раз­мера выражает разброс действительных размеров в пределах от наибольшего до наименьшего предельных размеров, физически определяет величину официально разрешенной погрешности дей­ствительного размера элемента детали в процессе его изготовле­ния.

Поле допуска - это поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При одном и том же допуске для одного и того же номинального размера могут быть разные поля допусков.

Для графического изображения полей допусков, позволяющего понять соотношения номинального и предельных размеров, пре­дельных отклонений и допуска, введено понятие нулевой линии.

Нулевой линией называется линия, соответствующая номиналь­ному размеру, от которой откладываются предельные отклонения размеров при графическом изображении полей допусков. Положительные отклонения откладываются вверх, а отрицатель­ные - вниз от нее (рис. 1.4 и 1.5)

Рис. 1.5. Схема расположения полей допусков валов

Чем меньше допуск, тем точнее будет изготовлен элемент детали. Чем больше допуск, тем грубее элемент детали. Но в то же время, чем меньше допуск, тем труднее, сложнее и отсюда дороже изготовление элемента деталей; чем допуски больше, тем проще и дешевле изготовить элемент детали.

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.

Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помо­щью базовой длины.

Рассматриваемые микронеровности образуются в процессе ме­ханической обработки путем копирования формы режущих инст­рументов, пластической деформации поверхностного слоя дета­лей под воздействием обрабатывающего инструмента, трения его о деталь, вибраций и т.д.

Шероховатость поверхностей деталей оказывает существенное влияние на износостойкость, усталостную прочность, герметич­ность и другие эксплуатационные свойства.

Шероховатость поверхности в виде профилограммы на рис. 1.44.

Рис. 1.44. Профилограмма поверхности

Для от­деления шероховатости поверхности от других неровностей с от­носительно большими шагами (отклонения формы и волнисто­сти) ее рассматривают в пределах ограниченного участка, длина которого называется базовой длиной L. Базовая длина L нормируется в зависимости от параметров шероховатости в пределах ряда: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25, т.е. чем больше микронеровности, тем больше базовая длина.

Линия, на которой выделяется совокупность поверхностных неровностей, называется базовой линией. Базовая линия - это линия заданной геометрической формы, проведенная определенным образом относительно профиля и слу­жащая для оценки геометрических параметров поверхностных не­ровностей. Вид этой линии зависит от вида поверхности элемента детали. Таким образом, базовая линия поверхности элемента дета­ли имеет форму линии номинального профиля и расположена экви­дистантно этому профилю.

В качестве базовой линии при оценке поверхностных неровнос­тей используется средняя линия, которая является базой для от­счета отклонения профиля.

ПАРАМЕТРЫ ШЕРОХОВАТОСТИ.

1. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra - среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины:

где l - базовая длина;

n - число выбранных точек профиля на базовой длине;

у - расстояние между любой точкой профиля и средней линией (отклоне­ние профиля).

2. Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz - сумма средних абсо­лютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины:

или

где H imax , H imin определяются относительно средней линии;

h jmax , h imin - относительно произвольной прямой, параллельной средней линии и не пересекающей профиль.

3. Наибольшая высота неровностей профиля R max - расстояние между линией
выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.

4. Средний шаг неровностей профиля S m - среднее арифметическое значение
шага неровностей профиля в пределах базовой длины:

где S mi - шаг неровностей профиля, равный длине отрезка средней линии, за­ключенного между точками пересечения смежных выступов и впадин профи­ля со средней линией.

5. Средний шаг неровностей профиля по вершинам S - среднее арифметическое
значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины:

где S i - шаг неровностей профиля, равный длине отрезка средней линии, за­ключенного между проекциями на нее наивысших точек двух соседних мест­ных выступов профиля.

6. Относительная опорная длина профиля t p - отношение опорной длины профиля к базовой длине:

где h p - опорная длина профиля - сумма длин отрезков отсекаемых на за­данном уровне в материале профиля линией, эквидистантной средней ли­нии т в пределах базовой длины.

Из перечисленных параметров шероховатости наиболее часто применяют параметры Ra и Rz. Параметр Ra является пред­почтительным, так как его определяют по значительно большему числу точек профиля, чем Rz. Использование параметра Rz в каче­стве контрольного в значительной степени определяется способа­ми измерения рассматриваемых параметров. Значения Ra преиму­щественно измеряют с помощью приборов, снабженных датчика­ми с алмазной иглой. Определение Ra на грубых поверхностях свя­зано с опасностью поломки алмазной иглы, а на очень гладких - с низкой достоверностью результатов из-за того, что радиус конца иглы не может фиксировать очень малые неровности. Поэтому Rz рекомендуется использовать при значениях высоты неровнос­тей 320... 10 и 0,1 ...0,025 мкм, в остальных случаях - Ra.

При расчетах ответственных подвижных и прессовых соедине­ний необходимо учитывать параметр Rz, тогда как на чертежах в большинстве случаев заданы значения Ra. В этих случаях можно воспользоваться зависимостью

Где К=4 при R a =80…2,5 мкм; К=5 при Ra=1,25…0,02 мкм.

Таблица 1.3 Соответствие числовых значений Rа, Rz, Rmax числовым значениям базовой длины

Для трущихся поверхностей ответственных деталей назначают параметры Ra (или Rz), t p и задают направление неровностей, для поверхностей циклически нагруженных деталей - R max , S m (или S) и направление неровностей, для соединений с натягом - только Ra (Rz). Для неответственных деталей можно не указывать параметры шероховатости, в таком случае она не подлежит контролю.

Таблица 1.4 Типы направления неровностей шероховатости.

НА ЧЕРТЕЖАХ.

Обозначение шероховатости на чертежах устанавливает обо­значения шероховатости поверхностей и правила нанесения их на чертежах из­делий.

В обозначении шероховатости применяют три знака:

При обозначении шероховатости только по параметру применяют знак без полки.

Значения всех параметров шероховатости указывают после соответствующего символа, причем высотные параметры Ra, Rz, Rmax проставляются в микрометрах, шаговые параметры Sm, S - в мил­лиметрах, параметр формы t p - в процентах.

1. Знаки, указывающие требования к поверхностным неровно­стям - шероховатости, располагаются (рис. 1.46):

а) на линиях контура элементов детали,

б) на выносных линиях, при этом по возможности ближе к размерной линии,

в) на полках линий - выносок,

г) на размерных линиях или на их продолжениях при недостатке места, при этом разрешается разрывать выносную линию.

2. Знаки, указывающие требования к шероховатости и имеющие полку, дол­жны располагаться относительно основ­ной надписи чертежа (штампа), как
указано на рис. 1.47.

4. Если требования к поверхностным неровностям одинаковы для всех элемен­тов детали, то знак шероховатости на­носится один раз и помещают его в правом верхнем углу чертежа, а на поверхности элементов детали не наносят (рис. 1.48).

Это значит, что поверхности, на которых не указано требование к шерохова­тости, по данному черте­жу не обрабатываются вообще, т.е. эти поверх­ности будут иметь неров­ности, которые имеются у заготовки.

Знаки, которыми указываются требования к шероховатости и поме­щенные в правом верхнем углу чертежа, должны иметь размеры и толщину линий приблизительно в 1.5 раза больше, чем знаки, нанесенные непос­редственно на поверх­ности детали,

Рис. 1.50

6. Когда поверхность элемента детали имеет мало места для размеще­ния знака, допускается применять упрощенное обозначение к поверхно­стным неровностям (рис.1.) с разъяснением этого обозначения в технических требованиях на чертеже детали.

7. Когда поверхность детали представляет собой контур, например многогранную фигуру, и требования к поверх­ностным неровностям должны быть одинаковы, то знак шероховатости наносится один раз.

РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗЬБ.

Резьбовым соединением называется соединение двух деталей с помощью резьбы, т.е. элементов деталей, имеющих один или несколько равномерно расположенных винтовых выступов резьбы постоянного сечения, образованных на боковой поверхности цилиндра или конуса.

Контур сечения канавок и выступов в плоскости, проходящей через ось резьбы, общий для наружной и внутренней резьбы, называется профилем резьбы.

Классификация резьб.

Разнообразные условия использования резьбы привели к мно­гообразию их типов по конструктивным признакам и назначению.

· В зависимости от формы поверхности, на которой образуются резьбы:

Цилиндрические; - конические резьбы;

· По про­филю сечения (т.е. от вида фигуры в сечении) резьбы разделяют на:

Рис. 1.51.

Треугольные (Рис. 1.51 а)

Трапецеидаль­ные (рис.1.51 б)

Пилообразные (рис.1.51 в)

Круглые (рис.1.51 г)

Прямоугольные (рис.1.51 д)

·по числу заходов:

Однозаходные; - многозаходные

· по направлению витков:

Пра­вые; - левые;

· по единице измерения линейных величин

На мет­рические; - дюймовые.

· По назначению резьбы делят на резьбы общего назначения и специальные.

К общего назначения относят крепежные, кинематические, трубные и арматурные.

Крепежные резьбы применяют для разъемных неподвижных соединений деталей машин. Основное их назначение - обеспече­ние прочности соединений и сохранение плотности (нераскры­тия) стыка в процессе эксплуатации.

Кинематические резьбы применяют для подвижных соедине­ний в передачах типа винт-гайка (ходовые винты и винты суп­портов металлорежущих станков, винты измерительных приборов, винты прессов, домкратов и т.д.).

Трубные и арматурные резьбы , имеющие треугольный профиль, применяют для трубопроводов и арматуры с основным назначе­нием обеспечения герметичности соединений.

К резьбам специального назначения относятся такие, которые применяют только в определенных изделиях некоторых отраслей промышленности (например, резьба для цоколей и патронов элек­трических ламп, беззазорная резьба в ходовых винтах координатно-расточных станков и т.д.).

Общими требованиями являются полная взаимозаменяемость, т.е. обеспечение безусловной свинчиваемости деталей, образующих резьбовое соединение при их независимом изготовлении без под­гонки или подбора, и надежное выполнение предписанных эксплуа­тационных функций.

МЕТРИЧЕСКИХ РЕЗЬБ.

Основы этой системы допусков и посадок, включающие степе­ни точности, классы точности резьб, нормирование длин свинчи­вания, методики расчета допусков отдельных параметров резьбы, обозначение точности и посадок метрических резьб на чертежах, контроль метрических резьб и другие вопросы.

Степени точности и классы точности резьбы .

Метрическая резь­ба определяется пятью параметрами: средним, наружным и внут­ренним диаметрами, шагом и углом профиля резьбы.

Допуски назначаются только для двух параметров наружной резьбы (болта); среднего и наружного диаметров и для двух параметров внут­ренней резьбы (гайки); среднего и внутреннего диаметров. Для этих параметров для метрической резьбы установлены степени точнос­ти 3... 10 (табл. 1.5).

Таблица 1.5. Степени точности диаметров наружной и внутренней резьбы.

В соответствии со сложившейся практикой степени точности сгруппированы в 3 класса точности:

точный (3-5степень точности),

средний(5-7степень точности),

грубый . (7-9 степень точности),

По­нятие класса точности условное. При отнесении степеней точнос­ти к классу точности учитывают длину свинчивания, так как при изготовлении трудность обеспечения заданной точности резьбы зависит от имеющейся у нее длины свинчивания.

Установлены три группы длин свинчивания:

S - короткие (меньше нормальных),

N - нормальные (длины свинчивания от 2,24Pd 0,2 мм до 6,7Pd 0,2 мм),

L -длинные (больше нормальных).

КОЛЕС И ПЕРЕДАЧ.

Каждая из групп по эксплуатационному назначению характеризуется своим ос­новным показателем точности. Так, для отсчетиых передач основным точност­ным требованием является кинематическая точность; для высокоскоростных - плавность работы; для тяжелонагруженных тихоходных - полнота контактных зубьев; для реверсивных (особенно отсчетных) - ограничение величины и коле­бания бокового зазора.

С учетом условий эксплуатации в стандартах на допуски для зубчатых и червяч­ных передач установлены нормы точности:

- Кинематической точности,

- плавности работы;

- контакта зубьев;

- бокового зазора.

По точности изготовления все зубчатые колеса и передачи разделены на 12 сте­пеней.

Плавность работы передачи

Эта характеристика передачи определяется параметрами, погрешности которых многократно (циклически) проявляются за оборот зубчатого колеса.

Циклический характер погрешностей, нарушающих плавность работы передачи, и возможность гармонического анализа дали основание определять и нормиро­вать эти погрешности по спектру кинематической погрешности.

Под циклической погрешностью передачи f zkor (рис. 1.72,а) и зубчатого колеса f zkr (рис. 1.72,б) понимают удвоенную амплитуду гармонической составляющей ки­нематической погрешности соответственно передачи или колеса. Для ограниче­ния циклической погрешности установлены допуски:

□ f zok - на циклическую погрешность передачи;

□ f zk - на циклическую погрешность зубчатого колеса.

Рис. 1.73

Для ограничения циклической погрешности с частотой повторения, равной час­тоте входа зубьев в зацепление f zzor и f zzr установлены допуски на циклическую погрешность зубцовой частоты в передаче f zzo и f zz . Эти допуски зависят от часто­ты циклической погрешности (равной числу зубьев колес z), степени точности, коэффициента осевого перекрытия ε β и модуля т.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство по образованию

Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнёва

Кафедра УКС

Курсовая работа по курсу

« Нормирование точности в машиностроении »

Вариант №14

Выполнил: студент

Проверил преподаватель:

Кревина Т.Е.

Красноярск 2008

• Введение 3
• 4
• 1.1 Нормирование посадок с натягом 4
• 1.2 Переходные посадки 7
• 11
• 3. Выбор посадок для шлицевого соединения 15
• 4. Зубчатые соединения 18
• 5.Расчет размерных цепей 21
• 5.1 Расчет методом полной взаимозаменяемости 21
• 5 .2 24
• Список литературы 28

Введение

Машиностроение является важнейшей ведущей отраслью промышленности. Но машиностроение играет не меньшую роль и в других сферах таких как наука, культура, просвещения, коммунальное и жилищное хозяйство. Человечество растет и развивается, тем самым давая пищу для развития машиностроения и расширения его номенклатуры. Главный упор в наши дни делается на электрификацию, а также механизацию и автоматизацию производства и труда, в общем делается все для того, чтобы облегчить физический труд человека.

Курсовая работа по курсу «Нормирование точности в машиностроении» является первой самостоятельной конструкторской работой студента. Курсовая работа позволяет закрепить теоретические положения курса, излагаемые в лекциях, прививает навыки пользования справочным материалом, стандартами ЕСКД, знакомит студентов с основными типами расчетов.

Важное место в курсовой работе занимают вопросы, связанные с обеспечением точности взаимозаменяемых деталей сборочных единиц. Нормы точности взаимозаменяемости соединений всех типов регламентируются единой системой допусков и посадок (ЕСДП).

Цель курсовой работы - привить навыки назначения точности деталей и узлов и навыки ее обозначения на чертежах.

При выполнении курсовой работы прорабатываются основные стандарты на допуски и посадки типовых сопряжений, затрагиваются вопросы контроля размеров и технических требований.

1. Гладкие цилиндрические соединения

1. 1 Нормирование посадок с натягом

Номинальный диаметр соединения, мм……………………………..75;

Максимальный предельный натяг N max р, мкм………………………80;

Минимальный предельный натяг N min p , мкм………………………..60.

Расчетный номинальный диаметр d = 75 мм соответствует ряду Ra40 и округлять его нет необходимости.

Определяем средний натяг предельных натягов, данных в задаче:

где N max р и N min p - расчетные предельные натяги данные в задаче, мкм.

По среднему натягу подбираем посадку в любой системе (системе вала или системе отверстия) по табл.5 и выписываем табличные натяги N max T =72 мкм и N min T = 40 мкм подобранной посадки.

где N max T и N min T - табличные предельные натяги, мкм.

Табличный средний натяг близок к расчетному и ему в системе отверстия соответствует посадка

Находим отклонения для полей допусков отверстия и вала по табл.6,9,14 .

Записываем комбинированное обозначение посадки с отклонениями

Строим схему расположения полей допусков выбранной посадки. Указываем натяги. Отклонения на схеме допусков проставляем в микрометрах.

Рис.1. Поля допусков для посадки с натягом

Подсчитываем максимальный и минимальный натяги (проверка) для выбранной посадки, согласно схеме полей допусков по формулам:

где ES , es , EI , ei - верхние и нижние отклонения отверстия и вала соответственно.

Полученные предельные натяги совпадают с табличными предельными натягами.

Определяем допуск вала и допуск отверстия:

Посадка выбрана так, что при неодинаковых допусках вала и отверстия больший допуск у отверстия.

Рис. 2. Эскиз соединения

TN = TD+Td = N max -N min = 72-40=32

Не гарантирована неподвижность соединения под нагрузкой.

1. 2 Переходные посад ки

Дано:

Номинальный ди аметр соединения ……………………………… 209 мм;

Максимальный предельный натяг N нб ……………………………40 мкм;

Максимальный предельный зазор S нб ………………….……........14 мкм

Решение:

1) Округлим заданный диаметр соединения до значения 210 мм, соответствующего ряду Ra40 по ГОСТ 6636-69

2) Табличные значения переходных посадок:

N нм = - S нб N нб =40 мкм N нм = -14мкм

Этим значениям соответствует посадка в системе вала

3) Предельные отклонения отверстия и вала:

210

210 h5

4) Схема расположения полей допусков в посадке:

S нб = ES - ei S нб = -8 - (-20) = 12 мкм

S нм = EI - es S нм = -37 - 0 = - 37 мкм

S нм = - N нб N нб = 37 мкм

Табличные значения зазора и натяга совпадают с заданными

Рис. 3. Поля допусков для переходной посадки

5) Полное обозначение посадки:

6) Допуск переходной посадки:

T(S,N) = TD + Td

T(S,N) = (-0.008-(-0.037))+(0-(-0.02)) = 0.029+0.02 = 0.049 мкм

7) Допуск отверстия больше допуска вала, значит, отверстие изготовлено менее точно, чем вал.

9) Расчеты для построения кривой Гаусса:

а) среднеквадратичное отклонение посадки:

б) зона рассеивания зазоров натягов и максимальная ордината:

в) относительное отклонение:

действительное отклонение ординаты с нулевым зазором

г) вероятное количество сопряжений с зазором:

д) вероятное количество сопряжений с натягом:

10) Кривая Гаусса:

По оси y откладываем число сопряжений, т.е. число посадок.

По оси х - рассеивания зазоров или натягов. На этой кривой центр группирования посадки соответствует центру посадки N ср.

Рис. 4. Кривая Гауса

На расстоянии х =12,5 мкм от центра группирования расположена ордината соответствующая нулевому натягу (зазору). Условимся отсчитывать эту ординату влево от центра группирования, когда переходная посадка обладает средним зазором и вправо при натяге. Вся площадь под кривой, ограниченная по ординате интервалом рассеивания R , соответствует общему числу сопряжений данной посадки, т.е. вероятность равна от 1 до 100%. Вероятность появления сопряжений с натягом соответствует заштрихованной площади слева, с зазором - заштрихованной справа.

2. Расчет посадок для подшипников качения

Дано:

Подшипник 97516, класс точности 60, вращается внутреннее кольцо, радиальная нагрузка 30000 Н, умеренная, с малой вибрацией, нагрузка осевая 10000 Н, =0,6

Решение:

1) Тип подшипника: шарикоподшипник конический, двухрядный, легкой серии.

Размеры: d=80мм, D=140мм, T=80мм,

Вращается внутреннее кольцо, следовательно, оно является циркуляционно-нагруженным.

2) Вал сплошной, корпус тонкостенный, так как указаны отношения

3) Интенсивность радиальной нагрузки:

а) R=30000 Н, радиальная нагрузка

б) b=0.08 м, ширина кольца

в) -коэффициент, зависящий от характера нагрузки. =1

г) -коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе. =1,1, так как в задаче даны сплошной вал и тонкостенный корпус. д) -коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в двухрядных подшипниках. Для нахождения подсчитаем выражение

, тогда =2

е) подсчитаем:

4) Поле допуска для посадочного отверстия:

Нагрузке в 825 и диаметру наружного кольца D=140 мм соответствует поле допуска G . Так как по условию класс точности подшипника 6, то квалитет для отверстия в корпусе 7, тогда записываем G7

5) Поле допуска для циркуляционно-нагруженного внутреннего кольца:

Диаметру вала 80мм соответствует посадка на вал k6

6) Отклонения для полей допусков посадочного отверстия:

ES=+54; EI= 14 мкм

7) Отклонения для циркуляционно-нагруженного кольца:

es=21; ei=2 мкм

8) Отклонения для полей допусков внутреннего и наружного колец подшипника качения:

Для внутреннего кольца: ES=0; EI= -15мкм

Для наружного кольца: es=0; ei= -12 мкм

10) Посадка для соединения «внутреннее кольцо-вал»:

80, где L0-поле допуска внутреннего кольца (0-обозначение класса точности)

11) Посадка для соединения «отверстие в корпусе - наружное кольцо»: 140, где l 0-поле допуска наружного кольца (0-класс точности)

12) Схема расположения полей допусков соединения «вал - внутреннее кольцо»:

13) Схема расположения полей допусков соединения «отверстие в корпусе - наружное кольцо»:

Так как, то корпус не будет вращаться.

14) Эскиз корпуса и вала для подшипника качения:

3. Выбор п осадок для шлицевого соединения

Определить вид центрирования, точность и характер сопряжения для шлицевого соединения.

Построить схему расположения полей допусков с указанием отклонений, определить предельные размеры всех элементов сопряжения.

1) Число шлицев Z =10, внутренний диаметр d =72, наружный диаметр D =82

2) Ширина зуба (шлица) b=12мм, наименьший внутренний диаметр d 1 = 67,4мм , серия - средняя.

3) Вид центрирования: центрирование по b (боковым поверхностям зубьев)

4)По табл. 3.1 ищем посадку для центрирующего параметра b.

Так как соединение подвижное, выбираем посадку с зазором

5) Для нецентрирующих диаметров d и D выбираем посадки 5, по табл. 3.4.] Для D - , для внутреннего диаметра d : для втулки H 11, а для вала находим допуск d - d 1.

6). Найдем отклонения для всех параметров, пользуясь табл. 6, 7, 12 .

для Н 12 ЕS = +350 мкм; EI = 0 (D = 82 мм)

для Н 11 ЕS =+ 190 мкм, E I = 0 (d =72 мм);

для F 8 ЕS = +43 мкм; EI = +16 (b =12 мм)

для f 87 е s = - 16 мкм; е i = - 43 мкм (b =12 мм);

для a 11 es = -380 мкм; ei = -600 мкм (D = 82 мм);

для внутреннего диаметра вала найдем d - d 1 =72- 67,4= 4,6мм= 4600 мкм.

7)Строим схемы расположения полей допусков:

8)Запишем условное обозначение данного в задаче шлицевого соединения с соответствующими посадками.

где b - вид центрирования; 10- число зубьев;72- внутренний диаметр соединения. Посадка в обозначении не проставляется, так как в знаменателе поле допуска отсутствует; 82- наружный диаметр соединения;

Посадка для наружного диаметра соединения; 12- ширина зуба (шлицы);

Посадка для ширины шлицы.

Запишем обозначения для шлицевого вала и шлицевой втулки отдельно

Обозначение втулки

В этом обозначении у внутреннего диаметра d = 72 мм проставляется поле допуска втулки H 11.

Обозначение вала.

4. Зубчатые соединения

Вид зубчатых колес - цилиндрические, прямозубые, некоррегированные. Параметры: m =4, Z 1 = 60, Z 2 =35. Назначение - колеса авиастроения.

1. Согласно назначению зубчатой передачи определяем, что контакт зубьев и боковой зазор являются группой показателей плавности работы, которая имеет наибольшее значение для данной передачи (см. подраздел 4.1 3).

2. Определяем степень точности для выбранной группы показателей по табл. 24 5. Из той же таблицы выпишем окружную скорость.

Степень точности для группы плавность равна 6, окружная скорость - 15 м/с.

3. В данной задаче для групп точности и контакта зубьев назначим одинаковые степени точности на одну ниже, чем для группы плавность, т. е. степень точности 7.

4. Исходя из величины окружной скорости, определяем вид сопряжения, учитывая, что наименьший боковой зазор назначается для тихоходных передач, а наибольший - для быстроходных.

В данной задаче передача высокоскоростная, т. к. скорость 15 м/с, поэтому выбираем вид сопряжения В

5. Пользуясь табл. 4.1 , назначим допуск на боковой зазор и укажем класс отклонения межосевого расстояния.

Допуск на боковой зазор -b, класс отклонения межосевого расстояния -V.

6. Запишем обозначение точности зубчатой цилиндрической передачи:

7-7-6 B ГОСТ 1643-81,

где 7 - степень точности контакта зубьев показателей; 7 - степень точности группы точности; 6 - степень точности группы плавности; В - вид сопряжения; b - допуск на боковой зазор.

7. Для одной группы показателей плавности, которая имеет наибольшее значение для данной передачи, определяем нормируемые показатели. Показатели выписываем по табл.28 и 29 1. Для этого надо подсчитать делительные диаметры двух данных в задаче колес d 1 и d 2 ,ширину каждого зубчатого колеса b 1 и b 2 ,межосевое расстояние передачи a w . Ширину зубчатого венца положим равной 1/3 делительного диаметра.

По табл. 28 5 определяем суммарное пятно контакта по высоте и длине зуба, допуски на параллельность f , перекос осей f y и напряжение зуба F .

Суммарное пятно контакта для 6 степени точности по высоте зубьев не менее 50 , по длине зубьев не менее 70 .

Для определения следующих показателей подсчитаем делительные диаметры d 1 и d 2 .

d 1 = mz 1 = 4 60= 240мм;

d 2 = mz 2 = 4 35 = 140 мм

Ширина венца зубчатого колеса

b 1 = 1/3d 1 ;

b 2 = 1/3d 2 ;

b 1 = 80 мм;

b 2 = 46,6 мм,

Для 6-й степени точности f x 1 = 12 мкм, f x 2 = 12 мкм, f y 1 = 6,3 мкм; f y 2 = 6,3 мкм,

F 1 = 10 мкм, F 2 = 10 мкм.

По табл. 29 5 выпишем значения гарантированного бокового зазора j n min и отклонения межосевого расстояния f a . Для этого подсчитаем межосевое расстояние.

Виду сопряжения В , классу межосевого расстояния V, его величиной, равной 190мм, отклонению межосевого расстояния f a = ± 90 мкм, соответствует гарантированный боковой зазор j n min = 185 мкм.

Нормы плавности работы: кинематическая погрешность мкм, допуск на погрешность профиля мкм, предельные отклонения шага мкм.

5 .Расчет размерных цепей

5 .1 Расчет ме тодом полной взаимозаменяемости

Дано:

;; ; ; ; ; ;

Решение:

1) Номинальный размер замыкающего звена:

,

где А? - замыкающее звено, А I У B - увеличивающий размер, А I УM - уменьшающий размер, m - число увеличивающих звеньев, n - число составляющих звеньев.

Таблица 1

2) Средний коэффициент точности a :

где TA - допуск замыкающего звена; I - единица допуска; n - число составляющих звеньев.

Для данной задачи i 1 =i 2 =1.31мкм; i 3 = 1,56 мкм; i 4 =i 5 =1,31 , i 6 =1.86мкм; i 7 =2,17 мкм; i 8 =3,23 мкм.

3) Единицы допуска для интервалов размеров заносим в таблицу

4) Квалитет точности 7

5) Значения допусков составляющих звеньев согласно квалитета и размера заносим в таблицу

6) Проверка допуска:

; мкм;

Сумма допусков составляющих звеньев меньше допуска замыкающего звена, следовательно, необходима корректировка.

В данном случае (когда?ТАi < ТА?) рекомендуется провести корректировку следующим образом. Поскольку вычисленное значение среднего коэффициента а находилось между 7 и 8 квалитетами, то часть допусков можно взять по 8 квалитету и таким образом увеличить?ТАi до необходимого значения.

Например, назначим по 8 квалитету допуски на размеры А 6 (см. табл. 5.4).

В этом случае ТА 6 =46, тогда?ТАi = 238 мкм.

?TAi < ТА? на 0.8 % , что находится в пределах допустимого.

7) Размеры уменьшающих звеньев с отклонениями заносим в таблицу. Так как размеры с по охватываемые, то назначаем отклонения как для валов.

8) Размеры увеличивающего звена:

Будем считать отклонение замыкающего звена симметричным, то есть

;

;

5 .2 Расчет теоретико-вероятностным методом

Составить схему размерной цепи с обозначением увеличивающих и уменьшающих размеров. Для этого провести анализ и выявить уменьшающие и увеличивающие размеры.

Номинальные размеры, мм: ;; ; ; ; ; ; .

Законы распределения А 1 =3; А 2 =3; А 3 =2; А 4 =2; А 5 =1; А 6 =1; А 7 =1; А 8 =1.

Допуск замыкающего звена ТА = 240 мкм.

1) Составляем таблицу, в которую заносим размеры звеньев и числовые значения единиц допусков составляющих звеньев

Таблица 2.

2) Средний коэффициент точности подсчитываем по формуле

где - средний коэффициент точности;

ТА - допуск замыкающего звена;

Коэффициент, соответствующий закону распределения;

Единица допуска.

1-для закона нормального распределения;

2-для закона равной вероятности;

3-для закона треугольника.

3) Знаменатель выражения для а будет выглядеть следующим образом:

Подставив значения допусков, получим

4) По среднему коэффициенту точности а находим квалитет (см. табл.5.3 3). Выбираем 9 квалитет.

5) Согласно квалитету и размерам звеньев, находим допуски на составляющие размеры (табл 5.4 3) и заносим их в таблицу.

6) Проводим проверку по формуле

Сумма допусков составляющих звеньев может быть меньше допуска замыкающего звена на 5 … 6 % , что в данных условиях не выполняется.

Проводим корректировку. Для этого на размеры А 4 , А 5 назначим допуски по 13 квалитету и проставим значения этих допусков в таблицу. Вновь проводим проверку.

Проверка показала соответствие условию.

7) Проставим размеры с отклонениями в таблицу 2 (кроме увеличивающего звена), пользуясь следующим правилом: отклонения для всех охватываемых размеров (как для валов) назначим с допусками в «минус». Такими являются размеры A 1 … А 7

Отклонения для увеличивающего звена А8 , подсчитываем. Для этого определим средние отклонения для уменьшающих размеров с A1 по А7:

где?с А - среднее отклонение размера; ES A i , - верхнее предельное отклонение размера; EI A i , - нижнее предельное отклонение размера.

Расчет проводится с учетом знаков отклонений в мкм:

8) Для замыкающего звена (А?) положим верхнее отклонение, равным допуску, а нижнее - равным 0. ES A? = TA? = 1300 мкм; EI A? = 0. Тогда среднее отклонение для замыкающего звена

Среднее отклонение для увеличивающего размера А 8 находим по уравнению

где c Ay м . - сумма средних отклонений уменьшающих звеньев;

c A y м = (- 75)*2 + (- 125) + (-230)*2 + (- 175) + (-200) = -1110 мкм;

c A 8 = - 1110 + 650 = - 460 мкм.

9) Верхнее и нижнее отклонения для увеличивающего размера А 8 определяем из следующих уравнений:

Е S A8 = c А8 + 1/2ТА8 ; Е I A8 = c А8 - 1/2ТА8 .

Табличный допуск для A 8 взять по таблице 2. Тогда

расчетные значения отклонений звена составят:

Е S A 8 = - 460 + 1/2570 = -175 мкм; Е I A 8 = - 460 - 1/2570 = - 745 мкм.

Запишем размер А 8 с расчетными отклонениями в таблицу 2.

Допуски, рассчитанные методом полной взаимозаменяемости, получаются менее жесткими, т. е. точность ниже, чем при расчете теоретико-вероятностным методом.

Список литературы

1. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч./ М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. -8-е изд., перераб. и доп. -СПб.: Машиностроение,2001. - Ч. 1.

2. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч./ В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. -8-е изд., перераб. и доп. -СПб.: Машиностроение,2001. - Ч.2.

3. Метрология, стандартизация и сертификация: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов технических специальностей заданной формы обучения/ Сост.: Белик Г.И., Пшенко Е.Б.; СибГАУ.- Красноярск, 2003.

4. Метрология, стандартизация и сертификация: Раздаточный материал к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения/ Сост.: Белик Г.И., Пшенко Е.Б.; САА.-2002.

5. Нормирование точности в машиностроении. Сборник справочных материалов / Сост. Г. И. Белик. - Красноярск: САА, 1998..

Подобные документы

Построение расположения полей допусков различных видов соединений. Определение значений предельных отклонений размеров, зазоров и натягов, допусков и посадок. Выбор поля допусков для шпонки и для пазов в зависимости от характера шпоночного соединения.

контрольная работа , добавлен 03.06.2010


Расчет параметров посадки с зазором в системе отверстия. Предельные размеры, допуски отверстия и вала. Числовые значения предельных отклонений. Обозначение размеров на рабочих чертежах. Схема расположения полей допусков. Условное обозначение допусков.

курсовая работа , добавлен 30.06.2013


Анализ стандартов на допуски и посадки типовых сопряжений. Расчет селективной сборки цилиндрического соединения. Назначение посадок подшипника качения, шпоночного, шлицевого и резьбового соединений, размерной цепи. Средства и контроль точности соединений.

курсовая работа , добавлен 25.12.2015


Построение для номинального размера детали расположения полей допусков трех видов соединений - шпоночного, шлицевого и профильного. Определение предельных отклонений размеров, зазоров и натягов, а также расчет допусков и посадок годного изделия.

контрольная работа , добавлен 04.10.2011


Основные понятия и определения по допускам и посадкам. Зависимость единиц допуска от номера квалитета. Образование и обозначение полей допусков и посадок. Расчёт размерной цепи методом максимума-минимума и вероятностным методом подшипников качения.

контрольная работа , добавлен 07.08.2013


Допуски и посадки гладких цилиндрических сопряжений и калибры для контроля их соединений. Выбор посадок подшипника качения. Понятие шероховатости, отклонения формы и расположения поверхностей. Прямобочное и эвольвентное шлицевое и шпоночное соединение.

контрольная работа , добавлен 19.12.2010


Допуски и посадки цилиндрических соединений. Допуски и посадки подшипников качения. Основные размеры подшипника. Предельные отклонения на изготовление колец подшипника. Допуски и посадки шпоночных соединений. Допуски и посадки шлицевых соединений.

контрольная работа , добавлен 28.06.2005


Детали и точность их соединения. Допуски линейных размеров. Посадки деталей, их особенности и полное описание их характеристик. Вычисление единиц допуска и определение формул вычисления. Причины возникновения ошибок механизмов и их предотвращение.

реферат , добавлен 04.01.2009


Расчет и выбор посадок гладких цилиндрических соединений. Метод аналогии, расчет посадки с натягом. Выбор допусков и посадок сложных соединений. Требования к точности размеров, формы, расположения и шероховатости поверхностей на рабочем чертеже.

реферат , добавлен 22.04.2013


Графическое оформление и спецификация чертежей деталей, сборочных единиц и общего вида привода. Простановка размеров и их предельных отклонений. Допуски формы и расположения поверхностей. Обозначение на чертежах указаний о термической обработке.

А. В. Авилов,

Р. А. Белухин, О. М. Ладыгина

Взаимозаменяемость

Трудно отыскать замену человеку толковому.

Отличительная особенность глупцов - их полная взаимозаменяемость.

АЛЕКСЕЙ ГРИШАНКОВ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Волжский политехнический институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный технический университет»

Кафедра «Технология и оборудование машиностроительных

производств»

А. В. Авилов, Р. А. Белухин, О. М. Ладыгина

Взаимозаменяемость

учебное пособие

Волгоград 2010

Рецензенты:

Доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения и стандартизация» ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ

Пушкарёв О. И.

Декан строительного факультета ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ, кандидат технических наук, доцент

Крюков С. А.

Взаимозаменяемость: учебное пособие / А.В. Авилов, Р. А. Белухин, О. М. Ладыгина; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. – Волгоград, 2010. – 194 с.

Содержит справочно-методические материалы для выполнения курсовой (семестровой, контрольной) работы по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация», «Взаимозаменяемость».

Предназначено для студентов машиностроительных специальностей всех форм обучения.

Издаётся по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

© Волгоградский государственный

технический университет, 2010

© Волжский

политехнический институт, 2010

1 Нормирование точности линейных размеров

1.1 Размеры, отклонения, допуски

Основные понятия и термины регламентированы ГОСТом 25346–89.

Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. д.). Действительным называют размер, установленный измерением с допустимой погрешностью.

Два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер, называются предельными размерами . Больший из них называется наибольшим предельным размером , меньший – наименьшим предельным размером .

Номинальный размер – размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяют предельные размеры. Для деталей, составляющих соединение, номинальный размер является общим.

Не любой размер, полученный в результате расчета, может быть принят за номинальный. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости, уменьшить номенклатуру изделий и типоразмеров заготовок, стандартного или нормализованного режущего и измерительного инструмента, оснастки и калибров, создать условия для специализации и кооперирования предприятий, удешевления продукции, значения размеров, полученные расчетом, следует округлять в соответствии со значениями, указанными в ГОСТе 6636–69. При этом полученное расчетом или иным путем исходное значение размера, если оно отличается от стандартного, следует округлить до ближайшего большего стандартного размера. Стандарт на нормальные линейные размеры построен на базе рядов предпочтительных чисел ГОСТ 8032–84.

Наиболее широко используют ряды предпочтительных чисел, построенные по геометрической прогрессии. Геометрическая прогрессия обеспечивает рациональную градацию числовых значений параметров и размеров, когда нужно установить не одно значение, а равномерный ряд значений в определенном диапазоне. В этом случае число членов ряда получается меньшим по сравнению с арифметической прогрессией.

Принятые обозначения:

D (d ) – номинальный размер отверстия (вала);

D max , (d m ах), D min , (d min), D e (d e), D m (d m ) – размеры отверстия (вала), наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), действительный, средний.

ES (es ) – верхнее предельное отклонение отверстия (вала);

El (ei ) – нижнее предельное отклонение отверстия (вала);

S , S max , S min , S m – зазоры, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно;

N , N max , N min , N m – натяги, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно;

TD , Td , TS , TN , TSN – допуски отверстия, вала, зазора, натяга, зазора – натяга (в переходной посадке) соответственно;

IT 1, IT 2, IT 3…IT n ……IT 18 – допуски по квалитетам обозначаются сочетанием букв IT с порядковым номером квалитета.

Отклонение – алгебраическая разность между размером (действительным, предельным и т. д.) и соответствующим номинальным размером:

Для отверстия ES = D max – D ; EI = D min – D ;

Для вала es = d max – d ; ei = d min – d .

Действительное отклонение – алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами. Отклонение является положительным, если действительный размер больше номинального и отрицательным, если он меньше номинального. Если действительный размер равен номинальному, то его отклонение равно нулю.

Предельным отклонением называется алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее отклонения. Верхнее отклонение – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами. Нижнее отклонение – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Для упрощения и удобства работы на чертежах и в таблицах стандартов на допуски и посадки вместо предельных размеров принято проставлять значения предельных отклонений: верхнего и нижнего. Отклонения всегда указывают со знаком «+» или «–». Верхнее предельное отклонение ставится несколько выше номинального размера, а нижнее – несколько ниже. Отклонения, равные нулю, на чертеже не проставляют. Если верхнее и нижнее предельные отклонения равны по абсолютной величине, но противоположны по знаку, то числовое значение отклонения указывают со знаком «±»; отклонение указывают вслед за номинальным размером. Например:

30
;55
; 3 +0,06 ; 45±0,031.

Основное отклонение – одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения поля допуска относительно нулевой линии. Обычно таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии.

Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз.

Допуск размера – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями:

Для отверстия TD = D max – D mi n = ES – EI ;

Для вала Td = d max – d min = es – ei .

Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем выше требуемая точность детали, тем меньше допускается колебание действительных размеров детали.

При обработке каждая деталь приобретает свой действительный размер и может быть оценена как годная, если он находится в интервале предельных размеров, или забракована, если действительный размер вышел за эти границы.

Условие годности деталей может быть выражено следующим неравенством:

D max (d max) ≥ D e (d e) ≥ D min (d min).

Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем меньше допустимое колебание действительных размеров, тем выше точность детали и, как следствие, увеличивается трудоемкость обработки и ее себестоимость

Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется числовым значением допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Схемы расположения полей допусков:

а – отверстия (ES и EI – положительные); б – вала (es и ei – отрицательные)

В соединении деталей, входящих одна в другую, есть охватывающие и охватываемые поверхности.Вал – термин, применяемый для обозначения наружных (охватываемых) элементов деталей. Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов деталей. Термины отверстие и вал относятся не только к цилиндрическим деталям круглого сечения, но и к элементам деталей другой формы, например ограниченным двумя параллельными плоскостями.

Основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю (es = 0).

Основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю (EI = 0).

Зазор – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает возможность относительного перемещения собранных деталей.

Натяг – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг обеспечивает взаимную неподвижность деталей после их сборки.

Наибольший и наименьший зазоры (натяги) – два предельных значения, между которыми должен находиться зазор (натяг).

Средний зазор (натяг) есть среднее арифметическое между наибольшим и наименьшим зазором (натягом).

Посадка – характер соединения деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.

Посадка с зазором – посадка, при которой всегда обеспечивается зазор в соединении.

В посадках с зазором поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала. К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала.

Посадка с натягом – посадка, при которой всегда обеспечивается натяг в соединении. В посадках с натягом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала

Переходной посадкой называется посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга в соединении. В такой посадке поля допусков отверстия и вала полностью или частично перекрывают друг друга.

Допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Характеристики посадок:

Для посадок с зазором:

S min = D min – d max = EI – es ;

S max = D max – d min = ES – ei ;

S m = 0,5 (S max + S min);

Т S = S max – S min = TD + Td ;

Для посадок с натягом:

N min = d min – D max = ei – ES ;

N max = d max – D min = es – EI ;

N m = 0,5 (N max + N min);

Т N = N max – N min = TD + Td ;

Для переходных посадок:

S max = D max – d min = ES – ei ;

N max = d max – D min = es – EI ;

N m (S m) = 0,5 (N max – S max);

результат со знаком минус будет означать, что среднее значение для посадки соответствует S m .

Т S (N ) = Т N (S ) = S max + N max = TD + Td .

В машиностроении и приборостроении широко используются посадки всех трех групп: с зазором, натягом и переходные. Посадку любой группы можно получить, либо изменяя размеры обеих сопрягаемых деталей, либо одной сопряженной детали.

Совокупность посадок, в которых предельные отклонения отверстий одного номинального размера и одной точности одинаковы, а различные посадки достигаются изменением предельных отклонений валов, называется системой отверстия . Для всех посадок в системе отверстия нижнее отклонение отверстия EI = 0, т. е. нижняя граница поля допуска основного отверстия совпадает с нулевой линией.

Совокупность посадок, в которых предельные отклонения вала одного номинального размера и одной точности одинаковы, а различные посадки достигаются изменением предельных отклонений отверстий, называется системой вала . Для всех посадок в системе вала верхнее отклонение основного вала es = 0, т. е. верхняя граница поля допуска вала всегда совпадает с нулевой линией.

Обе системы равноправны и имеют примерно одинаковый характер одноименных посадок, т. е. предельные зазоры и натяги. В каждом конкретном случае на выбор той или иной системы оказывают влияние конструкторские, технологические и экономические соображения. Вместе с тем следует обратить внимание на то, что точные валы разных диаметров могут обрабатываться на станках одним инструментом при изменении только наладки станка. Точные же отверстия обрабатывают мерным режущим инструментом (зенкеры, развертки, протяжки и т. п.), причем для каждого размера отверстия требуется свой комплект инструмента. В системе отверстия различных по предельным размерам отверстий во много раз меньше, чем в системе вала, а, следовательно, сокращается номенклатура дорогостоящего инструмента. Поэтому преимущественное распространение получила система отверстия. Однако в отдельных случаях приходится использовать систему вала. Приведем некоторые примеры предпочтительного применения системы вала:

Во избежание концентрации напряжений в месте перехода с одного диаметра на другой по прочностным соображениям нежелательно делать ступенчатый вал, и тогда его выполняют постоянного диаметра;

При ремонте, когда имеется готовый вал и под него делается отверстие;

По технологическим соображениям, когда стоимость изготовления вала, например, на бесцентрово-шлифовальных станках оказывается небольшой, выгодно применять систему вала;

При использовании стандартных узлов и деталей. Например, наружный диаметр подшипников качения изготавливается по системе вала. Если делать наружный диаметр подшипника в системе отверстия, то потребовалось бы значительно расширить их номенклатуру, а обрабатывать подшипник по наружному диаметру нецелесообразно;

Когда на вал одного диаметра необходимо установить несколько отверстий с разным видом посадок.