שרטוטים מכניים - אפיצות (Fits)

‫שרטוטים מכניים ‪ -‬אפיצות‬
‫‪//‬‬
‫‪ ‬‬
‫שרטוטים מכניים ‪ -‬אפיצות )‪(Fits‬‬
‫‪ ‬‬
‫אפיצות )‪ (Fits‬היא התאמה או מרווח בין שני חלקים המתחברים מכנית )גל וקדח‪ ,‬שגם ומגרעת ועוד(‪.‬‬
‫‪ ‬‬
‫כאשר מכניסים ציר אל תוך תותב קיים בין השניים מרווח כלשהו‪ .‬אם המרווח הוא חיובי אז הציר יכול‬
‫להסתובב בתוך התותב בחופשיות‪ .‬ככל שהמרווח נעשה קטן יותר כך התנועה היחסית ביניהם נעשית יותר‬
‫ויותר קשה‪ .‬כאשר המרווח ביניהם הוא אפס באופן תיאורטי זהו הגבול בו הציר יכול להיכנס אל תוך התותב‪.‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪© Lucas-Milhaupt‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪1 / 14‬‬
‫שרטוטים מכניים ‪ -‬אפיצות‬
‫‪ ‬‬
‫כאשר המרווח הופך לשלילי לא ניתן להכניס את הציר אל תוך התותב באמצעות היד‪ .‬יש להשתמש‬
‫במכשירי עזר )פטיש‪ ,‬בוכנה הידראולית וכו'(‪.‬‬
‫‪ ‬‬
‫למה זה חשוב ולמה צריך להגדיר אפיצות?‬
‫‪ ‬‬
‫כאשר מתכננים רובוט ‪ ,‬מכונה או מנגנון מכני כלשהו‪ ,‬נוצרת אינטראקציה בין חלקים‪ .‬הם נעים ביחד או‬
‫נעים אחד יחסית לשני‪ .‬חשוב מאוד בתהליך התכנון והייצור להקפיד על הגדרה נכונה של אפיצות בין‬
‫החלקים‪ .‬אם אנו רוצים לתכנן ציר שינוע בחופשיות בתוך התותב‪ ,‬חשוב להגדיר ב‬
‫שרטוט הייצור‬
‫של החלקים את הטולרנסים המתאימים שייתנו לנו את האפיצות החופשית‪ .‬אם לא נגדיר נכון את‬
‫הטולרנסים‪ ,‬אנו עלולים לקבל ציר ותותב שלא יכולים להיכנס אחד לשני‪.‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫הגדרת אפיצות וחופש המרווח )לפי תקן ‪ ISO286‬למידות מטריות(‬
‫‪ ‬‬
‫‪2 / 14‬‬
‫שרטוטים מכניים ‪ -‬אפיצות‬
‫כאמור‪ ,‬שילוב של טולרנס של קדח וטולרנס של גל מגדירה את האפיצות‪ .‬עבור מידות מילימטריות‪ ,‬קיימות‬
‫שלוש הגדרות עיקריות לאפיצות‪:‬‬
‫‪ 1.‬אפיצות מרווח )‪ – (Clearance with Fit / Fit Clearance‬הציר קטן יותר מהקדח‪ .‬לפירוק נדרשת‬
‫הפעלת כוח קל ביותר עד בכלל לא‪.‬‬
‫‪ 2.‬אפיצות מעבר‪/‬בינונית )‪ – (Passage with Fit / Fit Transitional‬הציר והקדח קרובים בגודלם‪.‬‬
‫לפירוק נדרשת הפעלת כוח בינוני‬
‫‪ 3.‬אפיצות לחץ‪/‬מדחק )‪ - (Pressing with Fit / Fit Interference‬הציר גדול יותר מהקדח‪ .‬לפירוק‬
‫נדרש כוח רב‪.‬‬
‫‪ ‬‬
‫המחשה לשלושת הסוגים מופיעות באיור הבא‪:‬‬
‫‪ ‬‬
‫עבור קדחים נהוג לבחור בטולרנסים‪H11 ,H9 ,H8 ,H7 ,H6 :‬‬
‫עבור צירים נהוג לבחור בטולרנסים‪s6 ,p6 ,n6 ,k6 ,h6 ,g6 ,f7 ,e9 ,d10 ,c11 :‬‬
‫‪ ‬‬
‫לכל הגדרה כזו קיימים שילובים מומלצים של אפיצויות ודרגות טולרנסים‪ .‬הטבלה הבאה מסבירה אל‬
‫השילובים השונים של דרגות אפיצות‪ ,‬היכן משתמשים בהן ועוד פרטים נוספים‪:‬‬
‫‪3 / 14‬‬
‫ אפיצות‬- ‫שרטוטים מכניים‬
Application Example
Application
Fit Combinations
Fit Definition
Loose Fit
Clearance Fit
H11/c11
H9/c9
C11/h11
C9/h9
D10/h9
Part which accommodates a wide gap or moving part which needs a gap.
es a wide gap to facilitate assembling. Part which needs an appropriate gap even at a high temperature.
Piston Ring and Ring Groove
Fitting by means of a loose set pin.
H8/d9
Light Roll Fit
Part which accommodates or needs a gap.
H9/d9
Crank Web and Pin Bearing(Side)
4 / 14
‫ אפיצות‬- ‫שרטוטים מכניים‬
Exhaust Valve Box and the Sliding Part of a Spring Bearing
Piston Ring and the Ring Groove
H7/e7
H8/e8
H9/e9
Part which accommodates a wide gap or needs a gap.
Fairly wide gap, well greased bearing.
Bearing subjected to a high temperature, high speed and heavy load (high-degree forced lubrication).
Fitting of the Exhaust Valve Box
Main Bearing for the Crankshaft
H6/f6
Regular Sliding Part
Roll Fit
H7/f7
H8/f7
H8/f8
F8/h7
Fitting so as to provide an appropriate gap to permit movement(high-quality fitting).
Regular normal-temperature bearing lubricated with grease or oil.
Part in which a cooled exhaust valve box is inserted.
Regular Shaft and Bush
Link Device Lever and Bush
H6/g5
Fine Roll Fit
H7/g6
G7/h6
Continuously rotating part of a precision machine under a light load.
5 / 14
‫ אפיצות‬- ‫שרטוטים מכניים‬
Fitting with a narrow gap so as to permit movement (spigot and positioning).
Precision sliding part.
Link Device Pin and Lever
Key and its Groove
H6/h5
Precision Control Valve Rod
Sliding Fit
Transition Fit
H7/h6
H8/h7
H8/h8
H9/h9
bricant applied. (high-quality positioning) Special High-Precision Sliding Part Unimportant Stationary Part
Fitting a rim and a boss together.
Fitting the gear of a precision gear device.
H6/h5
Push Fit
H6/h6
H7/js6
Fitting which accommodates a light gap.
Precision fitting which locks both parts while the unit is used.
Fitting which allows assembling and disassembling with a wooden or lead hammer.
Fitting Coupling Flanges Together
Governor Path and Pin
Fitting a Gear Rim and a Boss Together
H6/js5
Driving Fit
H7/k6
6 / 14
‫ אפיצות‬- ‫שרטוטים מכניים‬
nd press for assembling/disassembling (a key or the like is necessary to prevent inter-part shaft rotation).
Precision positioning.
Reamer Bolt to Fix the Shaft of a Gear Pump
and a Casing Together
H6/k5
H7/m6
Requires an iron hammer or hand press for assembling/disassembling.
Precision positioning which allows no gap.
Reamer Bolt
Fixing the piston of hydraulic equipment and a shaft together
Fitting a Coupling Flange and a Shaft Together
H6/m5
Light Press Fit
H7/n6
Fitting which requires considerable force for assembling/disassembling.
Precision stationary fitting (a key or the like is necessary for high-torque
transmission purposes)
Flexible-Axis Coupling and Gear(Passive Side)
Precision Fitting
H6/n5
Insertion of a Suction Valve and Valve Guide
Press Fit
Interference Fit
H6/n6
H7/p6
s much force for assembling/disassembling (a key or the like is necessary for high- torque transmission).
7 / 14
‫ אפיצות‬- ‫שרטוטים מכניים‬
nt parts. Standard press fitting is required for iron component parts and a bronze part and a copper part.
Insertion of a Suction Valve and Valve Guide
Fixing a Gear and a Shaft Together(Low Torque)
Shaft of a Flexible Coupling and a Gear(Drive Side)
H6/p5
H7/r6
ng. Shrinkage press fitting, cold press fitting or forced press fitting is required for large component parts.
Coupling and Shaft
Strong Press
H6/r5
Fit, Shrinkage Fit, Freeze Fit
H7/s6
H7/t6
H7/u6
H7/x6
rmanent assembly, which can not come apart. Press fitting or the like is required for light alloy members.
Attaching and Fixing a Bearing Bush.
Insertion of a Suction Valve and Valve Guide
Fixing a Coupling Flange and a Shaft Together (High Torque).
Fixing the Rim of a Drive Gear and a Boss Together
Attaching and Fixing a Bearing Bush
8 / 14
‫שרטוטים מכניים ‪ -‬אפיצות‬
‫‪ ‬‬
‫ניתן להיעזר בטבלה שמציגה את ערכי הטולרנסים עבור שילובים שונים נפוצים‪ ‬של אפיצות לפי שיטת‬
‫או אפיצו‬
‫קדח בסיסי‬
‫ת לפי שיטת גל בסיסי‬
‫‪.‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫הגדרת אפיצות וחופש המרווח )לפי תקן ‪ B4.1 ANSI‬למידות אינצ'יות(‬
‫‪ ‬‬
‫עבור מידות אינצ'יות‪ ,‬קיימות חמש הגדרות עיקריות לאפיצות‪:‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪5.‬‬
‫מרווח חופשי ‪ /‬מרווח החלקה ‪RC(1-9) - Running/Sliding Clearance Fit -‬‬
‫מרווח מיקום ‪LC(1-11) – Locational Clearance Fit -‬‬
‫מרווח מעבר – ‪LT(1-6) - Transitional Clearance or Interference Fit‬‬
‫מדחק מיקום – ‪LN(1-3) – Locational Interference Fit‬‬
‫מדחק כוח‪/‬כיווץ – ‪FN(1-5) – Force/Shrink Fit‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪9 / 14‬‬
‫ אפיצות‬- ‫שרטוטים מכניים‬
‫הטבלה הבאה מסבירה על‬ .‫לכל הגדרה כזו קיימים שילובים מומלצים של אפיצויות ודרגות טולרנסים‬
:‫ההגדרות השונות והיכן משתמשים בהן‬
Description
Grade Level
Grade
RC
after assembly. This type is not designed for free run.
Running
RC1 or Sliding Clearance Fit
of greater sizes a seizure of the parts may occur even at low temperatures.
RC2
ing pressures. Not suitable where noticeable temperature differences occur.
RC3
cise machines with moderate circumferential speeds and bearing pressures.
RC4
for machines running at higher speeds and considerable bearing pressures.
RC5
RC6
ments for precise guiding of shafts. Suitable for great temperature variations.
RC7
of corrosion, contamination by dust and thermal or mechanical deformations.
RC8
RC9
LC
Locational Clearance Fit
ce of coupled parts and fit clearance increases with increasing class of the fit.
LC1
LC2
LC3
LC4
LC5
LC6
LC7
LC8
LC9
LC10
LC11
LT
he part can be assembled or disassembled manually.
10 / 14
Transition LT1
Clearance or Interference Fit
LT2
‫ אפיצות‬- ‫שרטוטים מכניים‬
e coupled or disassembled without any great force by using a rubber mallet.
gear rims, flushed bolts, etc.). Assembly of parts using low pressing forces.
LT3
LT4
LT5
LT6
LN
Locational Interference Fit
mbled or disassembled using cold pressing and greater forces or hot pressing.
LN1
LN2
LN3
FN
Force or Shrink Fit
ces designed for thin sections, long fits or fits with cast iron external members
ed for ordinary steel parts or fits with high-grade cast iron external members.
Heavy drive fits with great interferences designed for heavier steel parts
Force fits with maximum interferences designed for highly loaded couplings
FN1
FN2
FN3
FN4
FN5
.B4.1 ANSI ‫בטבלאות הבאות ניתן למצוא ערכי טולרנס עבור כל הגדרת אפיצות לפי תקן‬
11 / 14
‫שרטוטים מכניים ‪ -‬אפיצות‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪//‬‬
‫סימון אפיצות‬
‫‪ ‬‬
‫בשרטוטים הנדסיים‪ ,‬מסמנים אפיצות על ידי שלושה פרמטרים‪:‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪3.‬‬
‫מידה הנומינלית‬
‫טולרנס של הקדח‬
‫טולרנס של הציר‬
‫לדוגמה‪:‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪12 / 14‬‬
‫שרטוטים מכניים ‪ -‬אפיצות‬
‫‪Image courtesy of DS SolidWorks Corp.‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫מומלץ מאוד להוסיף לאפיצות את ערכי הטולרנס בסוגריים‪ .‬הדבר ייקל על מי שקורה את השרטוטים‪.‬‬
‫במידה ואין מקום בשרטוט אז אפשר לוותר על כך )אך המשמעות היא שמי שקורה את השרטוט ייצטרך‬
‫לההסתכל בטבלאות עזר(‪.‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪13 / 14‬‬
‫שרטוטים מכניים ‪ -‬אפיצות‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫נכתב ע"י ערן צנציפר )מנהל אתר ‪ (Design-Machines-and-Robot‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪14 / 14‬‬