Предельные отклонения размеров

Указанные на чертеже размеры абсолютно точ­но получить невозможно. Это объясняется различ­ными причинами: изнашиванием частей механиз­мов металлообрабатывающих станков, износом режущих частей инструментов, деформацией са­мой детали при обработке, погрешностью изме­рительных инструментов, изменением температу­ры воздуха и т.п.

Даже при обработке деталей на высокоточных станках получаются отклонения от заданных раз­меров. Следовательно, готовая деталь имеет неко­торые отклонения в размерах.

В крупносерийном производстве, когда изготов­ляется большое число одинаковых деталей, необ­ходимо, чтобы действительные размеры деталей (размеры, установленные измерением с допусти­мой погрешностью) находились в определенных пределах, обеспечивающих:

—возможность выполнения сборки деталей без каких-либо дополнительных операций (подгонки);

—необходимые эксплуатационные качества, надежность и долговечность изделий, собранных из изготовленных деталей.

Детали, отвечающие указанным требованиям, называются взаимозаменяемыми.

Величина того или иного элемента детали опре­деляется номинальным размером, который указан на чертеже и получен в результате расчета, про­веденного при конструировании детали.

Два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер, называются предельными размерами (рис. 339). Один из них называется меньшим предельным размером. Пре­дельным отклонением размера называется алгеб­раическая разность между предельным и номи­нальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения. Верхним предельным отклонением называется алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным

размерами (рис. 339). Предельное отклонение может быть положительным (обозначается знаком " +"), если предельный размер больше номиналь­ного, и отрицательным (обозначается знаком " –"), если предельный размер меньше номиналь­ного.

Нижнее и верхнее предельные отклонения мо­гут быть равны друг другу или отличаются друг от друга по абсолютной величине. Одно из этих предельных отклонений может быть равно нулю.

Разность между наибольшим и наименьшим предельным размерами называется допуском.

Полем допуска называется поле, ограниченное верхним и нижним предельными отклонениями.

На чертежах наносят минимальные размеры и их предельные отклонения, которые определяют требуемую точность изделия при его изготовлении (рис. 340). Нанесение на чертежах предельных отклонений выполняется в соответствии с прави­лами, установленными ГОСТ 2.307–68. Предель­ные отклонения и их знаки (" +" или " –") указы­вают непосредственно после номинального разме-

ра. Верхнее предельное отклонение помещают нижним. Предельные отклонения, равные нулю не указывают.

По заданным на рис. 340 предельным отклоне­ниям можно определить подсчетом предельные размеры и допуск.

Любое сопряжение (соединение) двух деталей можно рассматривать как охватывание одной детали другой деталью (рис. 341), поэтому различают охватывающую и охватываемую детали. Охватывающая поверхность условно называется отверстием, а охватываемая – валом.

Эти поверхности могут быть различными, например, поверхностями вращения (рис. 341, а), плоскостями (рис. 341, б) и т.д.

Если размер отверстия D₁ больше размера вала d₁ (рис. 342, а), то при соединении деталейполучается зазор, равный их разности δ ₁ = D₁ – d₁. Зазор дает возможность сопрягаемым деталям свободно перемещаться относительно друг друга.

Если же до сборки деталей размер вала d₂ был больше размера отверстия D₂ (рис. 342, б), соединение деталей выполняется с натягом δ ₂ = d₂ – D₂. Натяг исключает возможность относительного перемещения деталей после их сборки. Величина натяга характеризует степень coпротивления смещению одной детали относительно другой после их соединения. Чем больше натяг, тем больше величина его сопротивления.

Характер соединения деталей, определяемый разностью их размеров до сборки, т.е. величиной зазоров или натягов в соединении, называется посадкой.

Существует значительное количество посадок, которые можно разделить на три группы:

1) посадки с натягом – неподвижные посадки, исключающие возможность относительного пере­мещения сопрягаемых деталей (рис. 342, б);

2) посадки переходные, имеющие натяг, близ­кий к нулю, и обеспечивающие неподвижность сопрягаемых деталей только при условии приме­нения шпонок, винтов и тому подобных фиксиру­ющих деталей;

3) посадки с зазором – подвижные посадки, допускающие относительное перемещение сопря­гаемых деталей (рис. 343, а).

Во всех конструкторских разработках должны соблюдаться правила и требования Единой систе­мы допусков и посадок (ЕСДП). ЕСДП устанав­ливает совокупность стандартизированных допус­ков и предельных отклонений размеров, а также посадок, образованных отверстиями и валами, имеющими стандартные предельные отклонения размеров.

Основные правила и требования, определяемые ЕСДП, устанавливают следующие стандарты: ГОСТ 25346-89 и ГОСТ 25347-82.

В зависимости от назначения деталей, имею­щих одинаковый размер, этому размеру могут соответствовать различные допуски. Совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных диаметров, назы­вается квалитетом. Установлено 20 квалитетов, обозначаемых: 0, 1; 0; 1; 2; 3;...; 18.

Условное обозначение поля допуска образуется сочетанием обозначения основного предельного отклонения и номера квалитета.

Основные предельные отклонения условно обоз­начаются буквами латинского алфавита: пропис­ными – для отверстий (Н7, N11) и строчными – для валов (k6, f7).

Предельные отклонения размеров следует ука­зывать непосредственно после номинальных раз­меров.

Таким образом, размер, для которого указыва­ется поле допуска, обозначают: 40Н7, 40Н11 – для отверстий; 40g6, 12 е 8 – для валов.

Числовые значения предельных отклонений берутся из соответствующих стандартов. Примеры предельных отклонений вала приведены в табл. 24, а для отверстий в табл. 25.

Предельные отклонения линейных размеров на чертежах указываются одним из трех способов.

1. Условными обозначениями полей допусков, например, 18Н7, 12е8.

2. Числовыми значениями предельных отклоне­ний, например,

18^{+0, 018};

3. Условными обозначениями полей допусков с указанием справа в скобках числовых значений предельных отклонений, например,

18Н7⁽⁺⁰-⁰¹⁸⁾или12е8 .

Таблица 24

Предельные отклонения отверстия, мкм

Общую запись в технических требованиях о неуказанных предельных отклонениях несопрягаемых размеров или сопрягаемых размеров низкой степени точности (от 12-го квалитета и грубее до 17-го квалитета) можно производить таким обра­зом: неуказанные предельные отклонения разме­ров отверстий по HI4, валов по h14, осталь­ных – ±IT/2. При этом отклонения Н14 относят­ся к размерам всех отверстий, а отклонения h14– к размерам всех валов.

На рис. 343, б приведены примеры нанесения предельных отклонений сопрягаемых размеров деталей.

Осуществить ту или иную посадку можно за счет изменения размеров отверстия или размеров вала, поэтому применяют две системы посадок: систему отверстия и систему вала (рис. 343). Посадки в системе отверстия выполня­ются за счет изменения размера вала при неиз­менном размере основного отверстия. В системе вала посадки выполняются за счет изменения размеров отверстия.

Система отверстия является предпочтительной, так как выполнить вал требуемого диаметра и подогнать под отверстие значительно проще (рис. 343, а; по внутреннему диаметру подшипни­ка). Система вала применяется, например, в по­садке подшипника по наружному диаметру (рис. 343, а).

На рис. 343, б и в приведены примеры нанесе­ния предельных отклонений размеров сопрягае­мых деталей.

Числовые значения предельных отклонений устанавливаются соответствующими стандар­тами.

Сведения о допусках и посадках приведены здесь только для ознакомления с производствен­ными чертежами, на учебных чертежах допуски и посадки обычно не наносят.