Dosjedi

Što je dosjed

Dosjed je odnos dvaju dijelova iste nazivne mjere koji se spajaju: provrta i osovine. Na crtežu pojedinačnog dijela vidi se samo tolerancija jednog od njih; tek kad se oba stave jedan u drugi, vidi se kako će se spoj ponašati. Hoće li se klizač lako pomicati po vodilici, hoće li ležaj čvrsto sjediti na vretenu i hoće li se zatik moći izbiti — sve to određuje dosjed.

Kao i kod tolerancija, provrt i osovina shvaćaju se u širem smislu: dosjed postoji i između pera i utora, klizne letve i vodilice ili prstena i kućišta. Uvjet je samo da se unutarnja mjera jednog dijela i vanjska mjera drugog odnose na istu nazivnu mjeru.

Oznaka dosjeda piše se kao razlomak ili s kosom crtom: tolerancija provrta ide prva (gore), a tolerancija osovine druga (dolje). Zapis Ø12 H7/g6 znači: nazivna mjera 12 mm, provrt u toleranciji H7, osovina u toleranciji g6. Dosjed se upisuje na sklopnom crtežu, na mjestu spoja; na radioničkim crtežima pojedinih dijelova upisuje se samo tolerancija tog dijela (Ø12 H7 na nosaču, Ø12 g6 na osovini).

Zazor, preklop i tolerancija dosjeda

Ako je provrt veći od osovine, između njih ostaje zazor (Z). Ako je osovina veća od provrta, nastaje preklop (P): osovina se mora utisnuti, a spoj ostaje napregnut. Budući da su i provrt i osovina izrađeni u tolerancijama, zazor ili preklop nije jedan broj, nego raspon od najmanje do najveće vrijednosti. Računa se iz odstupanja, jer se nazivna mjera pritom poništava:

Z_max = ES − ei     Z_min = EI − es

P_max = es − EI     P_min = ei − ES

Zazor i preklop su dva lica iste razlike: preklop je negativan zazor. Zato je dovoljno izračunati Z_max i Z_min s predznakom. Ako je Z_min ≥ 0, spoj uvijek ima zazor. Ako je Z_max ≤ 0, spoj uvijek ima preklop. Ako je Z_max > 0, a Z_min < 0, ovisno o stvarnim mjerama može nastati i jedno i drugo.

Tolerancija dosjeda T_f raspon je u kojem se može naći zazor ili preklop. Jednaka je zbroju tolerancija provrta i osovine, odnosno razlici najvećeg i najmanjeg zazora:

T_f = T_provrt + T_osovina = Z_max − Z_min

Iz toga slijedi važan zaključak: točan dosjed ne može se postići samo jednim finim dijelom. Ako provrt ima toleranciju 18 µm, dosjed nikad ne može biti uži od 18 µm, koliko god fino se osovina izradila.

Tri vrste dosjeda

• Dosjed sa zazorom — tolerancijsko polje osovine cijelo leži ispod polja provrta. Spoj se sastavlja rukom, a dijelovi se mogu međusobno pomicati ili okretati. Primjena: klizni ležajevi, vodilice, zglobovi, poklopci koji se skidaju.
• Prijelazni dosjed — polja se preklapaju. Ovisno o stvarnim mjerama para, nastat će mali zazor ili mali preklop. Spoj se sastavlja laganim udarcem ili prešom, a dijelovi su dobro centrirani. Primjena: kotrljajući ležajevi na vratilima, zupčanici i remenice s perom, zatici za centriranje.
• Dosjed s preklopom — polje osovine cijelo leži iznad polja provrta. Spoj se sastavlja utiskivanjem, zagrijavanjem glavine ili pothlađivanjem osovine, a moment ili silu prenosi trenje u spoju. Primjena: čahure utisnute u kućište, vijenci zupčanika, trajni spojevi bez pera.

Na slici se vidi i zašto je H7/p6 za Ø12 granični slučaj: donja granica polja p6 (+18 µm) poklapa se s gornjom granicom H7 (+18 µm), pa je najmanji preklop nula. Za Ø28 iste oznake daju najmanji preklop 1 µm. Sustav je, dakle, zamišljen tako da oznaka dosjeda zadrži karakter u svim područjima mjera, ali stvarne granice valja uvijek izračunati za zadanu mjeru.

Sustav provrta i sustav osovine

S dvadesetak osnovnih odstupanja i osamnaest razreda moglo bi se složiti na stotine kombinacija. Da bi broj alata i mjerila ostao razuman, ISO 286 predviđa dva sustava.

U sustavu provrta svi provrti imaju osnovno odstupanje H (EI = 0), a vrsta dosjeda bira se odstupanjem osovine: g ili f za zazor, k ili n za prijelazni, p ili s za preklop. To je prevladavajući sustav u strojogradnji. Razlog je praktičan: provrt se izrađuje i kontrolira alatima stalne mjere (razvrtalo, kalibar-čep), a osovina alatima koji se podešavaju (tokarski nož, brusna ploča) i mjeri se mikrometrom. Ako su svi provrti H7, radionici treba jedno razvrtalo i jedan čep po mjeri, bez obzira na to kakve se osovine u njih ugrađuju.

U sustavu osovine sve osovine imaju osnovno odstupanje h (es = 0), a vrsta dosjeda bira se provrtom (G, K, P …). Primjenjuje se kad je osovina gotov, kupovni ili brušeni dio koji se ne dorađuje, a na nju dolazi više dijelova s različitim dosjedima. Tipični primjeri su precizno vučeni ili brušeni čelik u toleranciji h, zatici i vodilice. Na PS-1 to je vodilica Ø12 h6: jedna brušena šipka nosi linearne ležajeve u klizaču i sjedi u oba nosača.

Tipični dosjedi i njihova primjena

Konstruktor dosjede u pravilu ne izmišlja, nego bira iz male skupine preporučenih. Tablica prikazuje četiri najčešća dosjeda u sustavu provrta za dvije mjere s PS-1. Odstupanja su prema ISO 286 (provrt H7: +18/0 µm za Ø12 i +21/0 µm za Ø28), a zazori su izračunati prema formulama iz ove jedinice. Negativan zazor znači preklop.

Uz njih se u praksi susreću i H7/f7 (lakši hod, klizni ležajevi s podmazivanjem), H7/n6 (čvršći prijelazni dosjed) i H7/s6 (jači preklop, spojevi koji prenose veće sile). Njihova odstupanja za zadanu mjeru valja uzeti iz tablica norme.

Dosjedi na pozicionirnoj osi PS-1

Fiksni kraj vretena (PS1-01-002) nosi kuglični ležaj 6001 dimenzija 12 × 28 × 8. Kotrljajući ležaj je kupovni dio: tolerancije njegova provrta i vanjskog promjera propisuje norma za ležajeve (ISO 492) i proizvođač, i te su tolerancije uvijek jednostrane, u minus od nazivne mjere. Konstruktor zato bira samo tolerancije dijelova oko ležaja.

• Vreteno na mjestu ležaja: Ø12 k6 (+0,012 / +0,001). Unutarnji prsten okreće se s vretenom, a opterećenje ima stalan smjer, pa prsten mora sjediti čvrsto da ne bi „puzao" po rukavcu. Budući da je provrt prstena u minusu (za ovaj razred točnosti npr. 0 / −8 µm — provjerite u katalogu), k6 s ležajem ne daje prijelazni dosjed kao s provrtom H7, nego mali preklop, računski od 1 do 20 µm.
• Kućište nosača: Ø28 H7 (+0,021 / 0). Vanjski prsten miruje i opterećenje na njega djeluje uvijek u istoj točki, pa smije sjediti labavije. Uz vanjski promjer prstena npr. 0 / −9 µm dosjed je sa zazorom od 0 do 30 µm, što olakšava montažu i demontažu.
• Vodilice: Ø12 h6 (0 / −0,011), brušene, Ra 0,4. Nose linearne kuglične ležajeve u klizaču; zazor u tom spoju određuje proizvođač linearnog ležaja uz propisanu toleranciju vodilice. U nosačima vodilice sjede u provrtima Ø12 H7, što daje dosjed H7/h6 sa zazorom od 0 do 29 µm: vodilica se umeće rukom i steže vijkom.
• Klizač: provrti Ø21 H7 (primjer) za kućišta linearnih ležajeva. Za područje 18 do 30 mm H7 iznosi +0,021 / 0; stvarni dosjed ovisi o toleranciji vanjskog promjera ležaja iz kataloga.

Na sklopnom crtežu dosjed ležaja upisuje se samo tolerancijom dijela koji konstruktor izrađuje (Ø28 H7 i Ø12 k6), bez razlomka, jer je druga strana spoja kupovni dio s propisanim tolerancijama. Ležaj s preklopom na vretenu montira se silom na unutarnji prsten ili nakon zagrijavanja; sila se nikada ne smije prenositi kroz kuglice.

Temperatura i materijal. Dosjed je izračunan za 20 °C. Ako je kućište od aluminijske legure, a ležaj od čelika, zagrijavanjem se provrt širi brže od prstena: uz približne koeficijente istezanja 23 · 10⁻⁶ i 11,5 · 10⁻⁶ po kelvinu, na Ø28 i porast temperature od 30 K zazor se poveća za oko 28 · 11,5 · 10⁻⁶ · 30 ≈ 0,010 mm, dakle za gotovo polovinu tolerancije H7. Kod kućišta od lakih legura zato se bira čvršći dosjed ili ugrađuje čelična čahura; odluka se donosi prema uputama proizvođača ležaja i stvarnom radnom temperaturnom rasponu.

Proračun dosjeda iz odstupanja

Računski prikaz uzima odstupanja provrta i osovine prema ISO 286 za odabranu nazivnu mjeru (Ø12 iz područja 10 do 18 mm, Ø21 i Ø28 iz područja 18 do 30 mm), računa najveći i najmanji zazor te toleranciju dosjeda i određuje vrstu dosjeda. Negativan zazor je preklop.

Za vodilicu u nosaču, Ø12 H7/h6, dobiva se Z_max = 18 − (−11) = 29 µm i Z_min = 0 − 0 = 0 µm: dosjed sa zazorom, tolerancija dosjeda 29 µm. Promijenite osovinu u k6: Z_max pada na 17 µm, a Z_min postaje −12 µm, dakle preklop do 12 µm — prijelazni dosjed. Za Ø28 H7/p6 oba granična zazora su negativna (−1 i −35 µm), pa je to dosjed s preklopom od 1 do 35 µm. Tolerancija dosjeda uvijek je jednaka zbroju tolerancija provrta i osovine, bez obzira na vrstu.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.

Vježbe uz jedinicu

Gradivo ove jedinice priprema za sljedeće vježbe:

• V7 Tolerancije dimenzija i dosjedi · 2 sata