Основные термины и определения (по ГОСТ 25346)

Детали, частично или полностью входящие одна в другую, образуют подвижное или неподвижное соединение. В соединениях деталей различают элементы:

· 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.

Элементы деталей, из которых состоят соединения, характеризуются размерами. Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.д.) в выбранных единицах измерения. В машиностроении все размеры принято указывать в миллиметрах: 1 мм = 1000мкм; 1 мкм = 0,001 мм.

Различают номинальный, действительный и предельные размеры.

Номинальный размер – размер, относительно которого определяются отклонения. Размеры диаметров, относящиеся к отверстиям, обозначают прописной D, а к валам – строчной d буквами латинского алфавита. Значение номинального размера определяется конструктором расчетами на прочность, жесткость, усталость или его выбирают, исходя из конструктивных соображений, а затем округляют до ближайшего, как правило, большего размера из ряда нормальных линейных размеров по данным 1.2 и 1.3. Этот размер указывают на чертеже и в технической документации и он является номинальным.

Действительный размер Dд, dд – размер элемента, установленный измерением с допустимой погрешностью. Это размер, который выявляется экспериментальным путем, т.е, измерением, и называется действительным, если он выявлен с допустимой погрешностью, установленной какими-либо нормативными документами. Когда же такие требования не установлены и измерения проводят не с целью приемки продукции, то возможно использование термина измеренный размер, т.е. размер, полученный в результате измерения.

Истинный размер – размер, полученный на детали в результате ее изготовления. Значение истинного размера неизвестно, но мы к нему приближаемся по мере повышения точности измерений. Поэтому понятие «истинный размер» часто заменяют понятием «действительный размер», который близок к истинному в условиях поставленной цели. Избежать рассеяния действительных размеров при изготовлении деталей невозможно, поэтому принято зону рассеяния ограничивать установленными предельными размерами.

Предельные размеры – два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться или которым может быть равен дей­ствительный размер годной детали. Больший из них называется наибольшим предельным размером, а меньший – наименьшим предельным размером. Эти размеры могут быть больше или меньше номинального размера и могут совпадать с номинальным размером. Предельные размеры принято обозначать Dmax, Dmin – для отверстий, dmax, dmin – для валов (рис. 1.1). Из рассмотренного определения вытекает условие годности размера:

Dmin £ Dд £ Dmax – для отверстия и dmin £ dд £ dmax – для вала.

Рисунок 1.1 – Размеры, отклонения и допуски отверстия и вала:

а – понятие о размерах, отклонениях и допусках;

б – графическое представление размеров, предельных отклонений и допусков

Для упрощения чертежей ГОСТ 25346 вводит понятия предельных отклонений от номинального размера (рис. 1.1):

· верхнее отклонение ES, es – алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами:

для отверстия ES = Dmax – D, для вала es = dmax – d;

· нижнее отклонение EI, ei – алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами:

для отверстия EI = Dmin – d; для вала ei = dmin – d;

· среднее отклонение Ec, ec – среднее арифметическое верхнего и нижнего отклонений:

для отверстия Eс = ; для вала eс = ;

· действительное отклонение - алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.

Отклонения могут быть положительными, если предельный или действительный размер больше номинального, и отрицательными, если предельный или действительный размер меньше номинального.

На чертежах и в технической документации номинальные и предельные размеры, а также их отклонения согласно ГОСТ 2.307 указывают в миллиметрах без обозначения единицы. Например, .

При равенстве абсолютных значений отклонений они указываются один раз со знаком «±» рядом с номинальным размером. Например, 85 ± 0,02, 90 ± 0,1.

Отклонение, равное нулю, на чертежах не проставляется. Наносят только одно отклонение: положительное – на месте верхнего отклонения, а отрицательное – на месте нижнего отклонения. Например, ; .

Одним из основных понятий, определяющих точность изготовления деталей, является допуск размера. Допуск Т – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями (рис. 1.1):

допуск размера отверстия TD = Dmax – Dmin = | ES – EI |,

допуск размера вала Td = dmax – dmin = | es – ei |.

Допуск характеризует точность размера и всегда является величиной положительной. С увеличением допуска качество деталей, как правило, снижается, а стоимость изготовления уменьшается.

На рисунке 1.1,б (левая часть) показано условное изображение отверстия и вала. Заштрихованная зона между предельными размерами является допуском. Такое изображение хотя и достаточно наглядно, но трудновыполнимо в масштабе, поскольку разница между значениями номинального размера, отклонений и допусков очень большая. Поэтому применяется графическое изображение допусков и предельных отклонений в виде схемы расположения поля допуска, представленной на рисунке 1.1,б (правая часть).

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.

Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, отрицательные вниз.

Для нормирования точности соединяемых деталей введены понятия основной вал и основное отверстие:

· основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю (es = 0);

· основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю (EI = 0).

Когда говорят о деталях, находящихся в соединении, применяют термин посадка. Посадка – характер соединения деталей, определяемый разностью их размеров до сборки. Посадка определяется величиной получающихся в соединении зазоров или натягов, которые характеризуют свободу относительного перемещения деталей в соединении или степень сопротивления их взаимному перемещению.

Зазор S – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия D больше размера вала d, как это представлено на рисунке 1.2,а: S = D – d.

Натяг N – разность размеров вала d и отверстия D до сборки, если размер вала больше размера отверстия (рис. 1.2,б): N = d – D.

Из последних определений вытекают равенства: N = – S и S = – N, т.е. натяг есть отрицательный зазор и наоборот.

Рисунок 1.2 – Образование зазора (а) и натяга (б)

Рассеяние действительных размеров деталей в пределах допуска неизбежно приводит к колебаниям зазоров и натягов в собираемых соединениях. Поэтому различают посадки с зазором, с натягом и переходные посадки.

Посадка с зазором – посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т.е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия TD расположено над полем допуска вала Td (рис. 1.3,а).

Посадка с зазором характеризуется следующими основными параметрами:

· наибольший зазор Smax = Dmax – dmin = ES – ei;

· наименьший зазор Smin = Dmin – dmax = EI – es;

· средний зазор Sc = (Smax +Smin)/ 2;

· допуск посадки TD = TS = Smax – Smin = TD + Td.

Рисунок 1.3 – Предельные значения зазоров и натягов в посадках

с зазором (а) и с натягом (б)

К посадкам c зазором относятся и такие посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала, т.е. Dmin = dmax. В этом случае Smin = 0.

Посадка с натягом – посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т.е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия TD расположено под полем допуска вала Td (рис. 1.3,б).

Основными параметрами посадки с натягом являются:

· наибольший натяг Nmax = dmax – Dmin = es – EI;

· наименьший натяг Nmin = dmin – Dmax = ei – ES;

· средний натяг Nc = (Nmax +Nmin)/ 2;

· допуск посадки TD = TN = Nmax – Nmin = TD + Td.

К посадкам с натягом также относятся такие посадки, в которых нижняя граница поля допуска вала совпадает с верхней границей поля допуска отверстия, т.е. Dmax = dmin. В этом случае Nmin = 0.

Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение, как зазора, так и натяга в соединении в зависимости от действительных размеров отверстия и вала. При графическом изображении таких посадок поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью, как это представлено на рисунке 1.4. Таким образом, до образования конкретного соединения нельзя точно заранее сказать, что получится в конкретном соединении годных отверстия и вала – зазор или натяг. Поэтому в переходных посадках обычно рассчитывают вероятность появления зазоров и натягов, используя значения нормированной функции Лапласа по данным 1.4.

Основными параметрами переходной посадки являются:

· наибольший зазор Smax = Dmax – dmin = ES – ei;

· наибольший натяг Nmax = dmax – Dmin = es – EI;

· допуск посадки TD = TN = Smax + Nmax = TD + Td, потому что

Smax = – Nmin;

Smin = – Nmax.

Рисунок 1.4 – Предельные значения зазоров и натягов в переходной посадке

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: