5.1.3. Понятие о размерах и отклонениях

Основные понятия о взаимозаменяемости по геометрическим па­раметрам удобнее рассматривать на примере валов и отверстий и их соединений.

Вал - термин, условно применяемый для обозначения наруж­ных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.

Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические эле­менты.

Количественно геометрические параметры деталей оценивают посредством размеров.

Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, дли­ны и I. д.) в выбранных единицах измерений,

Размеры подразделяются на номинальные, действительные и пре­дельные.

Номинальный размер — это размер, относительно которого определяется отклонении.

•Номинальный размер получают в результате расчетов (прочност-6, динамических, кинематических и т. п.) или выбирают из каких-других соображений (эстетических, конструктивных, технологических т. п.), Полученный таким образом размер должен быть к ближайшему значению из ряда нормальных размеров. Раздел (Стандартизация). Основную долю применяемых в технике числовых характеристик составляют линейные размеры. Из-за удельного веса линейных размеров и их роли в обеспече-1Ии взаимозаменяемости были установлены ряды нормальных линейных размеров. Ряды нормальных линейных размеров регламентируется во всем диапазоне, находящем широкое применение. Базой для нормальных линейных размеров являются, предпочтительные числа, а в отдельных случаях их округленные значения.

Действительный размер — размер элемента, установленный измерением. Данный термин относится к случаю, когда измерение ^производится для определения годности размеров детали установленным требованиям. Под измерением понимают процесс нахождения значений физической величины опытным путем с помощью идеальных технических средств, а под погрешностью измерения — гонение результата измерения от истинного значения измеренной величины. Истинный размер — размер, полученный в результатов обработки детали. Значение истинного размера неизвестно, так невозможно выполнить измерение без погрешности. В связи этим понятие «истинный размер» заменяется понятием «действительный размер».

Предельные размеры — два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться (или которым может, равен) действительный размер. Для предельного размера, которому соответствует наибольший объем материала, т, с. наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия, предусмотрен термин предел максимума материала', '. предельного размера, которому соответствует наименьший объем материала, т. е. наименьшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия, — предел минимума материала.

Из этих определений следует, что когда необходимо изготовить деталь, то ее размер должен задаваться двумя допустимыми значениями — наиболь­шим и наименьшим. У годной детали размер должен находиться между эти­ми предельными значениями.

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

Действительное отклонение — это алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.

Предельное отклонение — алгебраическая разность между пре­дельным и номинальным размерами.

Отклонения разделяются на верхние и нижние. Верхнее отклонение ES, es (рис. 5.2) — это алгебраическая раз­ность между наибольшим предельным и номинальным размерами. (ES— верхнее отклонение отверстия, es — верхнее отклонение вала). Нижнее отклонение EI, ei (рис. 5.2) — это алгебраическая раз­ность между наименьшим предельным и номинальным размерами. (EI— нижнее отклонение отверстия, ei — нижнее отклонение вала).

Рис. 5.2. Графическое представление размеров и отклонений элемента

Допуск Т— разность между наи­большим и наименьшим предель­ными размерами или алгебраичес­кая разность между верхним и ниж­ним отклонениями (рис. 5.2).

Стандартный допуск IT ~ лю­бой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и по­садок. Нулевая допуск характеризует точность размера.

Поле допуска — поле, ограничен­ное наибольшим и наименьшим предельными размерами и опреде­ляемое величиной допуска и его по­ложением относительно номиналь­ного размера. При графическом изображении поле допуска заклю­чено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно ну­левой линии (рис. 5.2).

-V; Изобразить отклонения и допуски в одном масштабе с размерами детали практически невозможно.

Для указания номинального размера используется так называе­мая нулевая линии.

Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному разме­ру, от которой откладываются отклонения размеров при графичес­ком изображении полей допусков и посадок. Если линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откла­дываются вверх ОТ нее, а отрицательные — вниз (рис. 5.2).

Используя приведенные выше определения, можно вычислить Следующие характеристики валов и отверстий:

-наибольший предельный размер отверстия

(5,1)

-наибольший предельный размер вала

(5,2)

-наименьший предельный размер отверстия

(5,3)

-наименьший предельный размер вала

(5,4)

-допуск отверстия ITD

(5,5)

или

(5,6)

-допуск вала ITd

(5,7)

или

(5,8)

Схематичное обозначение полей допусков

Для наглядности все рассмотренные понятия удобно представить графически (рис. 5.3).На чертежах вместо предельных размеров проставляют предель­ные отклонения от номинального размера. Учитывая, что отклонения могут быть положительными (+), отрицательными (-) и одно из них может равняться нулю, то возможны, пять случаев положения поля допуска при графическом изображении: верхнее и нижнее отклонения положительные; верхнее отклонение положительное, а нижнее равно нулю; верхнее отклонение положительное, а нижнее отклонение рав­но нулю; верхнее отклонение равно нулю, а нижнее отклонение от­рицательное; верхнее и нижнее отклонения отрицательные.

На рис. 5.4, а приведены перечисленные случаи для отверстия, а на рис. 5.4, 6— дли вала.

Для удобства нормирования выделяют одно отклонение, кото­рое характеризует положение поля допуска относительно номиналь­ного размера. Это отклонение получило название основного.

Основное отклонение — это одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска от­носительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.

Из формул (5.1) — (5.8) следует, что требования к точности раз­меров можно нормировать несколькими способами. Можно задать два предельных размера, между которыми должны находиться раз

Рис. 5.4. Графическое изображение размеров и отклонений:

а — отверстия; б — вала

меры годных деталей; можно задать номинальный размер и два предельных отклонения от него (верхнее и нижнее); можно задать, но минимальный размер, одно из предельных отклонений (верхнее или нижнее) и допуск на размер.