Technologiczne Przygotowanie Produkcji
pasowanie - dlaczego jest takie ważne

Pasowanie – dlaczego jest tak ważne?

Pasowanie to nieodzowny element każdej konstrukcji mechanicznej, w której mamy do czynienia ze współpracującymi powierzchniami. Pasowanie to wzajemne skojarzenie powierzchni dwóch współpracujących części (np. otwór i wałek), które mają taki sam wymiar nominalny. Wzajemny rozkład odchyłek tworzy charakterystyczne wartości luzów lub wcisków tych dwóch części. Tym samym zostaje określony charakter ich współpracy. Pasowania stanowią też o tym jaką należy zastosować technikę wytwarzania oraz rodzaj obróbki. Pasowanie powierzchni współpracujących stanowi wyzwanie zarówno konstrukcyjne jak i technologiczne. W dalszej części przedstawiono tabelaryczne zalecenia doboru pasowań w zależności od wymagań użytkowych.

Zasada stałego otworu

Oczywiście jest i zasada stałego wałka, która polega na tym, że różne luzy i wciski wynikają z zestawienia wałka o stałym wymiarze (tzw. wałka podstawowego, dla którego es=0) z różnego rodzaju odchyłek dla otworu.

Najczęściej jednak stosuje się uprzywilejowaną zasadę stałego otworu (ilustracja 1), która polega na tym, że różne luzy i wciski zależą od różnych pól tolerancji wałków względem tzw. otworu podstawowego o dolnej odchyłce EI=0.

pasowanie - zasada stałego otworu

Ilustracja 1. Pasowanie według zasady stałego otworu.

Uprzywilejowanie zasady stałego otworu wynikają z faktu, iż wymiary otworów przede wszystkim wykonuje się skokowo. Wynika to ze stosowanych technik obróbki i narzędzi (wiertła, rozwiertaki, frezy). Wykonanie otworu i wałka w tej samej klasie dokładności jest technologicznie bardziej wymagające w przypadku otworu. Osobiście w kontekście aktualnych zdolności technologicznych obróbki otworów nie jest to już wniosek zasadny.

Rodzaje pasowań

Wyróżnia się następujące rodzaje pasowań:

  • luźne;
  • mieszane;
  • ciasne;
Pasowanie luźne

W przypadku takiego połączenia powierzchni dwóch współpracujących przedmiotów pomiędzy otworem i wałkiem zawsze jest luz. Sytuacja taka zachodzi gdy dolny wymiar graniczny otworu jest równy lub większy względem granicznego wymiaru górnego wałka. Najmniejsza dopuszczalna średnica otworu w zasadzie jest większa od maksymalnej przyjętej (wykonanej) wartości średnicy wałka – równanie 1.

pasowanie luźne - równanie 01

(1)

gdzie odpowiednio Lmax i Lmin to maksymalny i minimalny luz.

pasowanie - luz maksymalny - równanie 02

(2)

gdzie: N – wymiar nominalny; ES – górna odchyłka graniczna dla otworu (oznaczenia z dużymi literami zawsze odnoszą się do otworu – wymiarów wewnętrznych); ei – dolna odchyłka graniczna wałka.

pasowanie - luz minimalny - równanie 03

(3)

gdzie: N – wymiar nominalny; EI – dolna odchyłka graniczna dla otworu; es – górna odchyłka graniczna wałka.

Tolerancja pasowania luźnego to różnica między Lmax i Lmin.

Pasowanie mieszane

W tego typu pasowania może wystąpić zarówno luzy jak i wcisk (tzw. luz ujemny) – równanie (4).

pasowanie - mieszane- równanie 04

(4)

gdzie: Wmax to tzw. wcisk maksymalny spotykany właśnie w pasowaniu mieszanym i ciasnym. Definiuje się go jako różnicę między wymiarem granicznym dolnym otworu a wymiarem granicznym górnym wałka – równanie (5).

pasowanie - wcisk maksymalny - równanie 05

(5)

Tolerancja pasowania mieszanego to suma Lmax i Wmax.

Pasowanie ciasne

Między współpracującymi powierzchniami otworu i wałka zawsze mamy do czynienia z wciskiem. Graniczny górny wymiar otworu jest równy lub mniejszy niż graniczny dolny wymiar wałka – równanie (6).

pasowanie - ciasne - równanie 06

(6)

Tolerancja pasowania ciasnego to różnica Wmax i Wmin.

Przykłady pasowań

W tabeli 1 przedstawiono pasowania luźne, mieszane i ciasne według zasady stałego otworu.

Tabela 1.
Nazwa pasowania Pole tolerancji otworu podstawowego
H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12
Luźne H5/g6 H6/f6 H7/e8 H8/d9 H9/d9 H10/d10 H11/d11 H12/b12
H5/h4 H6/g5 H7/f8 H8/e8 H9/f8 H10/h9 H11/h11 H12/h12
Mieszane H5/k4 H6/k5 H7/k6 H8/k7
H5/m4 H6/m5 H7/n6 H8/m7
Ciasne H6/p5 H7/p6 H8/s7
H6/s5 H7/r6 H8/u8

W tabeli 2 przedstawiono przykładowe pasowania ułatwiające ich dobór w zależności od potrzeb konstrukcyjnych i użytkowych. W pliku PDF dla tego artykułu zawarto rozszerzone zestawienie przykładów pasowań dla różnych zastosowań.  Ilustracja 2 (również ilustracja wyróżniająca) przedstawia tłoki w cylindrach wydrukowane 3D ze stali z pasowaniem bardzo luźnym.

pasowanie - bardzo luźne - SLM - druk 3D

Ilustracja 2. Wydruki 3D SLM z metali – poglądowe tłoki w cylindrach – pasowanie H8/d9 czyli bardzo luźne.

Tabela 2.
Pasowanie: Nazwa: Zastosowanie: Przykłady:
H8/d9 obrotowe
bardzo
luźne
Do łączenia ruchowego części z dużym dopuszczalnym luzem. Wały osadzone na długich łożyskach ślizgowych, tuleje dławików, tłoki cylindrów, tuleje dystansowe, panewki łożysk ślizgowych
H7/f7 obrotowe
zwykłe
Stosuje się dla części, które powinny przemieszczać się swobodnie z wyczuwalnym luzem. Łożyskowanie wałów średniej dokładności podpartych w 2 lub więcej punktach, czopy w prowadnicach, pierścienie zaciskowe, łożyska smarowane gęstym smarem.
H7/k6 lekko
wciskane
Połączenia spoczynkowe, w których przeniesienie sił odbywa się za pomocą dodatkowych elementów złącznych. Łączenie i rozłączanie przy pomocy niewielkich sił – uderzenia młotkiem. Częste demontaże podczas eksploatacji. Bębny przenośników taśmowych, śruby pasowane, tarcze sprzęgieł elastycznych, tuleje w piastach luźno obracających się wałów. Kołki ustalające walcowe.
H7/r6 bardzo
lekko
wtłaczane
Połączenia spoczynkowe bez dodatkowego zamocowania, gdy moment obciążenia nie jest zbyt duży np. konstrukcje cienkościenne. Tuleje cienkościenne, poduszki oporowe łożysk wzdłużnych, panewki.

W przypadku ustalania z wykorzystaniem kołka pełnego stosuje się pasowanie przeważnie H7/g6 choć bywają i inne. Natomiast systemy Zero-Clamp istotnie umniejszyły znaczenie pasowania przy ustaleniu z użycie kołka pełnego.

Jak widać pasowania odgrywają istotną rolę w opracowywaniu konstrukcji na podstawie założeń użytkowych. Stosowanie standardowych pasowań umożliwia wytwarzanie części zapasowych przez różnych producentów. Zawarte w pliku PDF kolejne przykłady stanowią wsparcie dla konstruktorów. Nawiązanie do aspektów jakościowych wykonania połączeń pasowanych (dokładność wymiarów geometrycznych i chropowatość powierzchni) stanowi podkreślenie wagi zagadnienia.  Wskazuje również na silny związek i potrzebę wiedzy oraz umiejętności z zakresu konstrukcji i technologii.

About author

morek

Rocznik 1973. W 1993 skończyłem Technikum Elektryczne Nr 1. W 1998 roku Wydział Mechaniczny Technologiczny i Automatyzacji (obecnie WIP) PW. 1997-2000 konstruktor narzędzi skrawających w F.W.P. VIS S.A. 2004 - doktorat z technologii kół zębatych. Technologie wytwarzania i procesy technologiczne to moja pasja.

Related Articles

Leave a reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

YouTube

Kategorie