Понятие о номинальном, действительном и предельном размерах, предельных отклонениях, допусках

 

При конструировании и изготовлении деталей различают номиналь­ный, действительный и предельный размеры.

Номинальный размер - размер, который. указывают на чертеже на основании инженерных расчетов, опыта проектирования, обеспечения конструктивного совершенства или удобства изготовления детали (изде­лия). Относительно номинального размера определяют предельные разме­ры, он служит также началом отсчета отклонений.

Для сужения сортамента материалов, сокращения числа типоразме­ров заготовок и деталей, режущего и измерительного инструмента, штампов, приспособлений, а также для облегчения типизации технологи­ческих процессов размеры, полученные расчетом, нужно округлять (как правило, в большую сторону); они должны соответствовать значениям, указанным в ГОСТ 6636-69 "Нормальные линейные размеры" (этот стан­дарт соответствует рекомендациям ИСО). Ряды нормальных линейных размеров (диаметров, длин, высот и др.) построены на базе рядов пред­поч­тительных чисел, но с некоторым округлением их значений.

Наиболее целесообразными рядами предпочтительных чисел являются ряды, построенные по арифметическим или геометрическим прогрессиям.

Ряды, построенные по арифметическим прогрессиям, представляют собой последовательность чисел, в которых разность  между любыми соседними числами  и  остается постоянной, т.е.

.

Ряды предпочтительных чисел, построенных по геометрическим прогрессиям, имеют не постоянную разность , а постоянное отношение каждого последующего члена  к предыдущему . Это отношение носит название знаменателя геометрической прогрессии:

   .

Установлено четыре ряда нормальных линейных размеров, построенных по геометрическим прогрессиям и обозна­чае­мых соответственно: Ra 5, Ra 10, Ra 20, Ra 40. При выборе предпоч­тение нужно отдавать нормальным размерам из ряда с более крупной градацией (пятый ряд следует предпочитать десятому, десятый - двадцатому, двадцатый – сороковому).                                

В производстве невозможно выполнить абсолютно точно требуемые размеры деталей. Некоторая погрешность вносится также при измерении, поэтому существует понятие действительный размер детали. Таким назы­ва­ется размер, установленный измерением с допустимой погрешностью. Сле­дует отметить, что действительный размер детали в работающей машине вследствие ее износа, упругой, остаточной, тепловой деформации и других причин отличается от размера, определенного в статическом состоянии при сборке. Это обстоятельство необходимо учитывать при точностном анализе механизма в целом.

Для определения допускаемого диапазона требуемых размеров устанавливают предельные размеры детали. Такими называются наибольшее и наименьшее допустимые значения размера, между которыми должен находиться действительный размер годной детали. Больший из них называется наибольшим предельным размером, меньший наименьшим предельным размером. Обозначим  и  - предельные размеры отверстия,а    и   - предельные размеры вала. Действительный размер годной детали должен нахо­диться между предельными размерами или может быть равен им.

Для упрощения чертежей пользуются не предельными размерами, a введенными специально для этого предельными отклонениями от номинального размера, проставляемыми рядом с этим размером со знаком + или -.

Верхним предельным отклонением ES, es называется алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами.

Нижним предельным отклонением Ei, ei называется алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Для отверстия:

верхнее отклонение   ,

нижнее отклонение         ;

для вала:                                 

верхнее отклонение  ,

нижнее отклонение    .

Действительным отклонением называется алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами. Отклонение является положительным, если предельный или действительный размер больше но­минального, и отрицательным, если указанные размеры меньше номиналь­ного.                                                            

На машиностроительных чертежах номинальные и предельные линейные  размеры проставляют в миллиметрах без указания размерности. Пре­дельные отклонения в таблицах допусков проставляют в микрометрах, а на чертежах - в миллиметрах более мелким шрифтом (например,  ). Верхнее отклонение ставят немного выше, а нижнее - не­сколько ниже номинального размера. При равенстве абсолютных величин отклонений их величину указывают один раз со знаком ± рядом с номи­нальным размером и одинаковым с ним шрифтом (например, 70±0,3).Отклонение равное 0, на чертежах не ставят.

Допуском T - называется разность между наибольшим и наимень­шим допустимыми значениями того или иного параметра.

Допуск Т размера - разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями. До­пуск величина всегда положительная. Он представляет собой величину допустимого рассеяния действительных размеров годных деталей в партии, т.е. заданную точность изготовления. С увеличением допуска качество изделий, как правило, ухудшается, но стоимость изготовления уменьшается

Для упрощения допуски можно изображать графически в виде полей допус­ков. При этом ось изделия всегда располагают под схемой.

Рис. 1. Номинальный размер и, предельные размеры, предельные отклонения и допуски для отверстия и вала в посадке с зазором

Поле допуска определяется 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 откладывают отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок. Будем ее обозначать 0-0. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладывают вверх от нее, а отрицательные вниз.

На рис. 1 приведены номинальный и предельные размеры, предельные отклонения и допуски для отверстия и вала в посадке с зазором.