Passa

Olika typer av passningar

I mekanisk ingenjörskonst, en passning är den dimensionsförhållandet mellan två delar som bör passa ihop utan omarbetning. För det mesta har dessa delar samma kontur vid fogen, en gång som en inre form och en gång som en yttre form.

Ett typiskt exempel är axeln i ett hål. Diametern på båda konturerna ges som en dimension med en tolerans. Båda konturerna har samma nominella dimension . De två toleransfält inom vilka de faktiska dimensionerna av borrningen och axeln som uppstår under produktionen måste ligga är olika .

Det finns antingen en passform eller en interferenspassning (interferenspassning) på den färdiga komponenten . Om toleranserna tillåter både spel och överdimensionering talar man om en övergångsanpassning, som, beroende på de faktiska dimensioner som uppnås, faller i en av de förstnämnda grupperna.

historia

Redan före 1914 hade flera företag utvecklat passsystem för sina egna ändamål. Efter första världskriget utvecklades systemet för DIN-passningar utifrån detta. International Federation of the National Standardizing Associations (ISA), som grundades 1926, standardiserade olika nationers passsystem 1928. ISA-passningarna ersatte sedan DIN-passningarna. Sedan 1964 har organisationen kallats International Organization for Standardization och ISO 286-1 och 286-2-standarderna för runda och platta passningar antogs oförändrade som DIN-standarder i den tyska uppsättningen standarder.

standardisering

Passar standardiserat. Den relevanta standarden är ISO-standarden ISO 286. Den består av två delar och utfärdades 1988. Grundläggande villkor för toleranser och passningar regleras av ISO 286-1 (nuvarande nyutgåva 4.2010); ISO 286-2 innehåller tabellerna över de grundläggande toleransgraderna och toleransgränserna för hål och axlar. Standarden publiceras i Tyskland som DIN-standard .

Märkning av anfall

Vid montering av specifikationer i tekniska ritningar beaktas invändiga dimensioner (t.ex. diameter av ett hål ) och utvändiga mått (t.ex. axelns diameter ) separat. Anpassningsinformationen kan vara i form av specifikationen för övre och nedre dimensioner eller toleransförkortningar.

Tolerans symbol

Toleranssymboler i tekniska ritningar är standardiserade enligt DIN . Motsvarande standard är DIN 406 , som handlar om måttinmatningar.

Själva passningsspecifikationen består alltid av en eller två bokstäver och ett nummer. Bokstaven / bokstäverna anger toleransfältets position i förhållande till den nominella dimensionen, toleranspositionen . Siffran anger toleransfältets storlek, toleransgraden . Se: Tolerans (anpassningsspecifikationer enligt ISO) . Stora bokstäver används för att representera toleranserna för inre dimensioner (borrning) och små bokstäver används för externa dimensioner (axel).

Påminnelse: Axeln måste passa in i hålet. Följaktligen måste axeln vara lite mindre (⇒ små bokstäver) och hålet lite större (⇒ versaler).

Tolerans nivå

Schematisk toleransposition för hål i samma nominella måttintervall

Bokstäverna A - ZC anger toleransfältets position till nollinjen (nominell dimension), den så kallade toleranspositionen. När bokstäverna stiger förskjuts toleransfältets position i riktning mot närmare passningar, dvs. större yttre dimensioner på axlarna och mindre inre dimensioner hos borrningarna.

Exempel på en yttre dimension på en axel:

${\ displaystyle \ varnothing 10 _ {\ text {h6}} = \ varnothing 10 _ {- 9} ^ {0}}$

Minsta storlek: ${\ displaystyle 10 \, \ mathrm {mm} -9 \, {\ text {µm}} = 9 {,} 991 \ \ mathrm {mm}}$

Maximal: ${\ displaystyle 10 \, \ mathrm {mm} +0 \, {\ text {µm}} = 10 {,} 000 \ \ mathrm {mm}}$

${\ displaystyle \ varnothing 10 _ {\ text {p6}} = \ varnothing 10 _ {+ 15} ^ {+ 24}}$

Minsta storlek: ${\ displaystyle 10 \, \ mathrm {mm} +15 \, {\ text {µm}} = 10 {,} 015 \ \ mathrm {mm}}$

Maximal: ${\ displaystyle 10 \, \ mathrm {mm} +24 \, {\ text {µm}} = 10 {,} 024 \ \ mathrm {mm}}$

Exempel på en håls inre dimension:

${\ displaystyle \ varnothing 10 ^ {\ text {H9}} = \ varnothing 10_ {0} ^ {+ 36}}$

Minsta storlek: ${\ displaystyle 10 \, \ mathrm {mm} -0 \, {\ text {µm}} = 10 {,} 000 \, \ mathrm {mm}}$

Maximal: ${\ displaystyle 10 \, \ mathrm {mm} +36 \, {\ text {µm}} = 10 {,} 036 \, \ mathrm {mm}}$

${\ displaystyle \ varnothing 10 ^ {\ text {P9}} = \ varnothing 10 _ {- 51} ^ {- 15}}$

Minsta storlek: ${\ displaystyle 10 \, \ mathrm {mm} -51 \, {\ text {µm}} = 9 {,} 949 \, \ mathrm {mm}}$

Maximal: ${\ displaystyle 10 \, \ mathrm {mm} -15 \, {\ text {µm}} = 9 {,} 985 \, \ mathrm {mm}}$

H- passningar är direkt ovanför nolllinjen, i motsats till detta är h- passningar direkt under nolllinjen. Toleransfältets storlek är oberoende av vald toleransposition.

Tolerans nivå

Toleransfältets storlek för de grundläggande toleransgraderna IT 4 till IT 10 i det nominella måttområdet från 80 till 120 mm

Toleransgraden indikeras av siffror från 1 till 18 (tidigare kallade kvaliteter). När antalet ökar växer storleken på toleransfältet. Dessutom beror storleken på toleransen på den nominella storleken. När det gäller små nominella dimensioner är toleransen högre i procent än vid stora nominella dimensioner.

Siffran anger toleransfältets storlek enligt ISO-grundtoleranserna (IT01, IT 0, IT1, IT2,…, IT18) (IT = ISO-tolerans); toleransfältet ökar med ökande antal. Numret som tilldelas toleransgraden är således en indikator för monteringselementets kvalitet eller noggrannhet .

Exempel på en inre dimension:

${\ displaystyle \ varnothing 10 ^ {\ text {D9}} = \ varnothing 10 _ {+ 40} ^ {+ 76}}$

Minsta mått: 10 mm + 40 µm = 10,040 mm,
maximalt mått : 10 mm + 76 µm = 10,076 mm

${\ displaystyle \ varnothing 10 ^ {\ text {D11}} = \ varnothing 10 _ {+ 40} ^ {+ 130}}$

Minimimått: 10 mm + 40 µm = 10,040 mm,
maximalt mått : 10 mm + 130 µm = 10,130 mm

Lägsta för inre dimensioner och maximum för yttre dimensioner är oberoende av vald toleransgrad.

Nominella mått och toleransenhet i

För nominella mått större än 3 mm till 500 mm definieras värdena för toleransgraderna större än eller lika med 5 som multiplar av toleransenheten i .

Toleransenheten i resulterar aritmetiskt enligt följande:

${\ displaystyle i = 0 {,} 45 \ cdot {\ sqrt [{3}] {D}} + 0 {,} 001 \ cdot D}$

i i um (mikrometer); D i mm (millimeter).

D i mm är det geometriska medelvärdet från gränsvärdena D ₁ och D _{2 av} respektive nominella storleksområde:

${\ displaystyle D = {\ sqrt [{2}] {(D_ {1} \ cdot D_ {2})}}$

Formeln bestäms empiriskt ; man tog hänsyn till att förhållandet mellan tillverkningsfel och nominella dimensioner ungefär följer en parabolisk kurs under samma tillverkningsförhållanden.

Termen 0,001 x D tar hänsyn till osäkerheten som ökar linjärt när den nominella dimensionen ökar. Faktorerna 0,45 och 0,001 är därför empiriska värden.

Anpassa system

Man gör en åtskillnad mellan två grundläggande monteringssystem, nämligen standardhålsystemet och standardaxelsystemet . Mer information finns i artikeln Fit system .

Systemenhetens hål

Med standardhålsystemet utförs alla hål i enlighet med DIN 7154 med samma tolerans (t.ex. H7). Den önskade passformen uppnås genom att välja en axel med lämplig tolerans.

Systemenhetens våg

Med det standardiserade axelsystemet är alla axlar konstruerade i enlighet med DIN 7155 med samma tolerans (t.ex. h6). Den önskade passformen uppnås genom att välja ett hål med en lämplig tolerans.

öva

Produktion av axlar med en exakt diameter är möjlig på en svarv med relativt liten ansträngning. Produktionen av hål med en exakt diameter, särskilt med små hål, görs ofta genom brottning och är mer komplex, eftersom ett specialverktyg krävs för varje diameter och varje tolerans. Det är därför tillrådligt att utforma hålet som en enhetsborrning, att endast använda en romare per nominell diameter och att anpassa axeln därefter.

Passformens kvalitet (faktiska värden och målvärden)

De faktiska värdena för en passning används som en uppmätt variabel och jämförs med de fördefinierade börvärdena för motsvarande passningssystem. Resultatet av denna jämförelse används för att bedöma passformens kvalitet. De verkliga värdena för en passning är de metrologiskt bestämda värdena för en verklig passning, dvs. de faktiska måtten som mäts på motsvarande komponent. Passningens faktiska mått måste ligga inom de gränser som dimensionerna tolererar, annars är passformen och därmed möjligen hela komponenten skrot .

Ämnet avslag på grund av anfall behandlas mer detaljerat i avsnittet kastanpassning .

Typer av passningar

Det finns i princip tre typer av passningar. Teoretiskt sett kan hål och axlar kombineras med varandra efter behov. Valet av toleransklasser resulterar i antingen spel eller överdimension mellan de delar som ska anslutas under montering.

Beroende på valet skapas en fri, övergång eller överdimensionerad passform . Ett komplett urval av passningar för standardhålsystemet definieras i DIN 7157 . Samma standard definierar att endast avstånd passar för enhetens axelsystem.

Rensning passform

Hålets minsta dimension är alltid större än, i gränsfall, samma storlek som axelns största dimension.

• kombination ${\ displaystyle \ varnothing 30 _ {\ text {f7}} ^ {\ text {H7}}}$

Hålets mått : den utförda borrdiametern kan vara mellan 30 000 och 30 021 mm. ${\ displaystyle \ varnothing 30 ^ {\ text {H7}} = \ varnothing 30_ {0} ^ {+ 21}}$

Toleransintervall: (21 - 0) µm = 21 µm

Axelns mått : den utförda axeldiametern kan vara mellan 29,959 och 29,980 mm. ${\ displaystyle \ varnothing 30 _ {\ text {f7}} = \ varnothing 30 _ {- 41} ^ {- 20}}$

Toleransintervall: (41 - 20) µm = 21 µm.

Eftersom dimensionerna hos den korrekt tillverkade H7 borrningen är alltid större än eller lika med 0 och dimensionerna hos f7 axeln är alltid mindre än åtminstone -20 um, det finns ett minimum clearance av

(0 µm av hålet + 20 µm av axeln) = 20 µm

och ett stort spel av

(21 µm av hålet + 41 µm av axeln) = 62 µm

Valt spelrum passar

Valt spelrum passar enligt "enhetsborrning"

• ${\ displaystyle d _ {\ text {d9}} ^ {\ text {H7}}}$: Delar med mycket spel : växellådor , lager för byggmaskiner
• ${\ displaystyle d _ {\ text {e8}} ^ {\ text {H8}}}$: Delar med mycket spel: huvudlager för vevaxlar , kolvar i cylindrar
• ${\ displaystyle d _ {\ text {f7}} ^ {\ text {H8}}}$: Rörliga delar med märkbart spel: Multi-lageraxeln , kolven i cylindern
• ${\ displaystyle d _ {\ text {h9}} ^ {\ text {H8}}}$: Delar har knappast något spel och kan flyttas för hand: Rörliga växlar och kopplingar
• ${\ displaystyle d _ {\ text {g6}} ^ {\ text {H7}}}$: Delar kan röra sig utan märkbart spel: växlar och kopplingar
• ${\ displaystyle d _ {\ text {h6}} ^ {\ text {H7}}}$: Delar kan nästan flyttas för hand: Guider för verktygsmaskiner , justeringsringar

Övergång passform

Beroende på borrningens och axelns faktiska mått uppträder antingen ett spel eller en överdimension vid sammanfogning . Borrningens största dimension är större, i gränsfallet också samma som axelns minsta dimension.

• Kombination :${\ displaystyle \ varnothing 6_ {m6} ^ {H7}}$

${\ displaystyle \ varnothing 6 ^ {H7} = \ varnothing 6_ {0} ^ {+ 12}}$

Toleransintervall: (12 - 0) µm = 12 µm.

${\ displaystyle \ varnothing 6_ {m6} = \ varnothing 6 _ {+ 4} ^ {+ 12}}$

Toleransintervall: (12 - 4) µm = 8 µm.

Här finns en partiell överlappning mellan måtten på ett korrekt tillverkat H7-hål och m6-axeln. Beroende på utförande, finns det en maximal clearance av

(+12 µm av hålet) - (+ 4 µm av axeln) = 8 µm

eller ett överskott av

(0 µm av hålet + 12 µm av axeln) = 12 µm

Vald övergång passar

Vald övergång passar enligt "enhetsborrning"

• ${\ displaystyle d_ {j6} ^ {H7}}$: Delarna kan flyttas med lätta slag eller för hand.
• ${\ displaystyle d_ {m6} ^ {H7}}$: Delar kan förenas med lite tryck: hjulflänsar på hjulcentra
• ${\ displaystyle d_ {n6} ^ {H7}}$: Delar kan förenas med en maskinhammare: kugghjul och kopplingar på stift , även vanligt för cylindriska stift för exakt sammanfogning av komponenter

Interferenspassning (interferenspassning)

Hålets största dimension är alltid mindre än axelns minsta dimension.

• kombination ${\ displaystyle \ varnothing 3_ {h6} ^ {X7}}$

${\ displaystyle \ varnothing 3 ^ {X7} = \ varnothing 3 _ {- 30} ^ {- 20}}$

Toleransintervall: (30 - 20) µm = 10 µm.

${\ displaystyle \ varnothing 3_ {h6} = \ varnothing 3 _ {- 6}}$

Toleransintervall: (0 - 6) µm = 6 µm.

Här finns alltid en överlappning mellan dimensionerna på en korrekt tillverkad X7-hål och h6-axeln.

Beroende på design, det är en lägre (minimal) överdimensionerade av

(20 µm av hålet - 6 µm av axeln) = 14 µm

eller ett övre (maximalt) överskott av

(30 µm av hålet - 0 µm av axeln) = 30 µm

Valda störningar passar

Vald störning passar i enlighet med systemet med "enhetsborrning"

• Störningar passar
  • ${\ displaystyle d_ {p6} ^ {H7}}$: Delar kan förenas med tryck: fjädernyckelanslutningar
  • ${\ displaystyle d_ {r6} ^ {H7}}$: Delar kan förenas med större tryck: Axelnavanslutningar , spakanslutningar
  • ${\ displaystyle d_ {s6} ^ {H7}}$: Delar kan sammanfogas med högre tryck och extra värme: Axelnavanslutningar

Kontroll av passform

För att kontrollera anpassningstoleranser efter produktion används så kallade mätare i mät- och testteknik . Mätare för passform kallas gränsmätare , eftersom de används för att kontrollera passformens måttgränser. (se: Kategori: Undervisning (teknik) )

En undervisning för hål är z. B. gränsproppens mätare, en cylindrisk stift med två mycket exakt tillverkade testcylindrar på sidorna. Passformen är endast korrekt om den "bra sidan" av den passar in i monteringshålet och "avvisningssidan" (markerad med en röd ring) inte gör det.

Att kontrollera vågor kan, för. B. en kantstropp kan användas. Denna undervisning innehåller ett långsträckt gap på båda sidor, vilket avgränsas av två plana, parallella ytor. Även här kan och måste axeln bara passa i exakt en av de två luckorna.

Det bör dock noteras att en separat plug gauge eller snap gauge krävs för varje individuell passform. Mätare ger inte ett uppmätt värde, varför induktiva mätprober eller pneumatiska mätanordningar ofta används i serietillverkning , vars resultat sedan bearbetas ytterligare i den statistiska processtyrningen.

Kasta passform (skrot)

Termen Wurfpassung är en pseudoteknisk term som används för att beskriva en icke märkt särskilt misslyckad passform med oönskat mycket spel. Termen kommer från det faktum att man skulle lita på sig själv för att få axeln i hålet genom att kasta den på avstånd.

En eller båda monteringsdelarna tillverkas utanför toleransen. Prover tas vanligtvis i produktion och delar som inte uppfyller kraven anses vara felaktig produktion , även känd som skrot, som inte kan bringas till rätt storlek eller bara kan bringas till rätt storlek med betydande ansträngning. En sådan del är vanligtvis oanvändbar och kastas för återvinning, till exempel skrot . Are har nyligen ett defekt arbete producerat högt i viss ansträngning, speciellt om felet uppstår mot produktionsänden och arbetsstycket en hög nivå av vertikala vidhäftningar.

Se även

• Dubbel passform (designfel)
• Fretting korrosion

litteratur

• Eberhard Felber, Klaus Felber: Toleranser och anfall. 14: e upplagan. Fachbuchverlag, Leipzig 1989, ISBN 3-343-00021-3 .
• Ulrich Fischer, Max Heinzler, bland annat: Metallbordbok. Verlag Europa-Lehrmittel, 43: e upplagan, 2005, ISBN 3-8085-1723-9 .

webb-länkar

Wiktionary: passande  - förklaringar av betydelser, ordets ursprung, synonymer, översättningar

• Online fit-kalkylator och toleransräknare enligt DIN ISO 286
• Online beräkning av passningar
• Anpassa beräkning av eAssistant (gratis) enligt DIN ISO 286: 1990
• Online fit-beräkning ISO 286-1: 2010
• ISO-toleransserie (IT)