Визначення номінальних розмірів, граничних відхилень та допусків

Мета: закріпити знання про класифікацію розмірів та їх відхилень; набути практичних навичок визначення номінальних та граничних розмірів, граничних відхилень, допусків розмірів.

Обладнання та матеріали: нормативні документи; Індивідуальні картки-завдання; таблиці граничних відхилень СТ СЕВ 144-75.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Основні поняття і визначення, що стосуються системи допусків і посадок, встановлені ДСТУ 2500-94.

Одним з параметрів, які характеризують деталь як геомет­ричне тіло, є її розмір.

Розмір − числове значення лінійної величини (діаметр, довжина тощо) у вибраних одиницях вимірювання.

Отвір − термін, що умовно застосовується для позначення внутрішніх елементів деталей, включаючи і нециліндричні елементи.

Вал − термін, що умовно застосовується для позначення зов­нішніх елементів деталей, включаючи і нециліндричні елементи. У з’єднанні шпонки з пазом вала шпонка є валом, а паз вала є отвором.

Розміри з’єднуваних поверхонь називаються з’єднуваними розмірами, а розміри не з’єднуваних (вільних) поверхонь нази­ваються вільними розмірами.

Наприклад, з’єднуваними розмірами будуть зовнішній діаметр юбки поршня і внутрішній діаметр циліндра двигуна (вони входять у з’єднання один з одним), а вільними розмірами будуть висота поршня і висота циліндра.

Умовно розміри позначаються літерами латинського алфавіту. Розміри, що належать до отворів, позначаються великою літерою D а розміри, що належать до валів − малою літерою d.

В машинобудуванні всі розміри в технічній документації задають і зазначають у міліметрах.

Розміри деталей визначаються розрахунками на міцність, жорсткість, або приймаються зконструктивних міркувань з подальшим їх округленням до найближчого, як правило, більшого розміру із рядів нормальних лінійних розмірів за ГОСТ 6636-69, в якому встановлено нормальні лінійні розміри чотирьох рядів: R_a5, R_a10, R_a20 і R_a40. Такий розмір у системі допусків прийнято називати номінальним розміром.

а) б)

Рис. 7.1.

Номінальний розмір − розмір, відносно якого визначаються відхилення (рис. 7.1, а і б). Він є однаковим для отвору і вала, які утворюють з’єднання і називається номінальним розміром з’єднання.

Номінальні розміри позначають: D_n (D) – отвору; d_n (d) – вала.

Розміри, одержані при виготовленні деталей, відрізняються від номінальних внаслідок впливу похибок оброблювання, тому їх називають дійсними (справжніми) розмірами.

Дійсний розмір − розмір елемента, встановлений вимірю­ванням. Дійсні розміри позначають: D_e – отвору; d_e – вала.

Дійсні розміри деталей в партії, виготовленій на одному і тому ж верстаті з однієї і тієї ж установки будуть завжди відрізня­тися один від одного внаслідок впливу похибок оброблювання, тобто відбувається розсіювання розмірів.

Тому зону (поле) розсіювання дійсних розмірів обмежують призначенням граничних допустимих розмірів.

Граничні розміри − два гранично допустимі розміри елемента, між якими повинен знаходитись (або яким може дорів­нювати) дійсний розмір.

Розрізняють найменший і найбільший граничні розміри.

Найменший граничний розмір − найменший допустимий розмір елемента (рис. 7.1, а). Його позначають: D_min − для отвору; d_min − для вала.

Найбільший граничний розмір − найбільший допустимий розмір елемента (рис. 7.1, а). Його позначають: D_max − для отвору; d_max − для вала.

Умови придатності дійсних розмірів записуються так:

для отвору: D_min ≤ D_e≤ D_max

для вала: d_min ≤ d_e ≤ d_max.

Вихід дійсних розмірів за межі їх граничних значень свідчить про наявність браку. Якщо для отвору дійсний розмір D_e менший за найменший граничний розмір D_min,тобто D_e < D_min,буде мати місце брак поправний, а якщо D_e > D_max − має місце непоп­равний брак. Аналогічно для вала: d_e > d_max − має місце поправний брак, а брак непоправний, якщо d_e < d_min.

Граничні розміри задаються граничними відхиленнями від номінального розміру.

Відхилення розміру − алгебраїчна різниця між розміром (дійсним або граничним) і відповідним номінальним розміром. Його позначають: Е − для отвору; e − для вала.

Дійсне відхилення розміру - алгебраїчна різниця між дійсним і відповідним номінальним розмірами.

Його позначають: Е_e – для отвору; е_е − для вала.

Граничне відхилення розміру − алгебраїчна різниця між граничним і відповідним номінальним розмірами.

Верхнє відхилення розміру (ES, es)– алгебраїчна різниця між найменшим граничним і відповідним номінальним розмірами:

– для отвору; – для вала.

Нижнє відхилення розміру (EІ, еі)– алгебраїчна різниця між найменшим граничним і відповідним номінальним розмірами

– для отвору; – для вала.

Величина граничних відхилень визначає точність розміру, а величина дійсного відхилення визначає придатність розміру.

За відомими номінальними розмірами і їх граничними відхиленнями, граничні розміри визначаються за формулами:

для отвору: ; ;

для вала: ; .

Граничні відхилення можуть бути додатними, від’ємними, або одне з них може бути рівне нулю. У розрахункові формули відхилення розмірів потрібно підставляти з їх знаками.

Допуск розміру Т − різниця між найбільшим і найменшим граничними розмірами або алгебраїчна різниця між верхнім і нижнім граничними відхиленнями (рис. 7.1, б).

Допуск розміру отвору:

, або .

Допуск розміру вала:

,або .

Допуск − це абсолютна величина без знака. Якщо в розрахунках допуск одержується величиною від’ємною, то це свідчить про помилки, допущені в розрахунках.

Будь-який з допусків, що встановлюється даною системою допусків називається стандартним допуском і позначається літерами IT (скорочення слів ISO Tolerance (допуск ISO). Надалі під терміном "допуск" слід розуміти "стандартний допуск".

В системі допусків та посадок прийняте таке поняття як поле допуску, яке не слід розуміти як допуск.

Поле допуску − поле, обмежене найбільшим і найменшим граничними розмірами, яке визначається величиною допуску і його положенням відносно номінального розміру. В разі графіч­ного зображення поле допуску міститься між двома лініями, що відповідають верхньому та нижньому відхиленням відносно нульової лінії (рис. 7.1, б).

Нульова лінія − лінія, що відповідає номінальному розміру, від якої відкладаються відхилення розмірів в разі графічного зображення полів допусків та посадок. Якщо нульова лінія розташована горизонтально, то додатні відхилення відкладаються вверх від неї, а від’ємні − вниз (рис. 7.1, б).

Розташування поля допуску відносно номінального розміру або нульової лінії визначається одним з двох відхилень − верхнім або нижнім, яке називається основним.

Основне відхилення − одне з двох граничних відхилень (верхнє чи нижнє), що визначає розташування поля допуску відносно нульової лінії. В даній системі допусків та посадок основним є те відхилення, яке розташоване ближче до нульової лінії. На рис. 7.1, б основним є нижнє відхилення (ЕІ, еі).

Порядок виконання роботи

1. Отримати індивідуальну картку-завдання у викладача.

2. Розрахувати найбільші та найменші розміри і допуски розмірів для заданих номінальних розмірів і граничних відхилень.

3. Оформити звіт до лабораторної роботи.

Контрольні запитання

1. Назвіть класифікацію розмірів та їх відхилень?

2. Дайте визначення понять: номінальний, дійсний та граничний розміри?

3. Що називається допуском розміру? Формули для обчислення допусків розмірів.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8