Основные понятия, термины, определения

Основные термины и определения в области взаимозаменяемости установлены межгосударственным стандартом ГОСТ 25346-82 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений».

Номинальный размер – размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяют предельные размеры.

Для деталей, составляющих соединение, номинальный размер является общим (например, винт и гайка с резьбой М10). Номинальные размеры находят расчетом их на прочность и жесткость, а также исходя из совершенства геометрических форм и обеспечения технологичности конструкций изделий.

Для сокращения числа типоразмеров заготовок и деталей, режущего и измерительного инструмента, штампов, приспособлений, а также для облегчения типизации технологических процессов значения размеров, полученные расчетом, следует округлять (как правило, в большую сторону) в соответствии со значениями, указанными в ГОСТ 6636-69 «Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры». Ряды нормальных линейных размеров (диаметров, длин, высот и т. п.), помещенные в этом стандарте, построены на базе рядов предпочтительных чисел (ГОСТ 8032-56 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел»), принятых во всем мире, с некоторым округлением их значений.

Предпочтительные числа получают на основе геометрической прогрессии, -й член которой равен

(знаменатель прогрессии ),

где ; 10; 20; 40; 80 и 160, а принимает целые значения в интервале от 0 до .

По этому стандарту установлено четыре основных десятичных ряда предпочтительных чисел (R5, R10, R20, R40) и два дополнительных (R80, R160), применение которых допускается только в отдельных, технически обоснованных случаях. Эти ряды построены по геометрической прогрессии со знаменателем j, равным:

для ряда R5 (1,00; 1,60; 2,50; 4,00 …);

для ряда R10 (1,00; 1,25; 1,60; 2,00 …);

для ряда R20 (1,00; 1,12; 1,25; 140; …);

для ряда R40 (1,00; 1,06; 1,12; 1,18 …);

для ряда R80 (1,00; 1,03; 1.06; 1,09 …);

для ряда R160 (1,00; 1,015; 1,03; 1,045 …).

Они являются бесконечными как в сторону малых, так и в сторону больших значений, т. е. Допускают неограниченное развитие параметров или размеров в направлении их увеличения или уменьшения.

Номер ряда предпочтительных чисел указывает на количество членов ряда в десятичном интервале (от 1 до 10). При этом число 1,00 не входит в десятичный интервал как завершающее число предыдущего десятичного интервала (от 0,10 до 1,00).

Допускается образование специальных рядов путем отбора каждого 2, 3 или -го числа из существующего ряда. Так образуется ряд R10/3, состоящий из каждого третьего значения основного ряда, причем начинаться он может с первого, второго или третьего значения, например:

R10 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50; 3,15; 4,00; 5,00; 6,30; 8,00; 10,00; 12,50

R10/3 1,00; 2,00; 4,00; 8,00

R10/3 1,25; 2,50; 5,00; 10,00

R10/3 1,60; 3,15; 6,30; 12,50.

Можно составлять специальные ряды с разными знаменателями геометрической прогрессии в различных интервалах ряда. Геометрическая прогрессия имеет ряд полезных свойств, используемых в стандартизации.

1. Относительная разность между любыми соседними членами ряда постоянна. Это свойство вытекает из самой природы геометрической прогрессии. Например, в ряде 1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 – 64 - … с любой член прогрессии больше предыдущего на 100 %.

2. Произведение или частное любых членов прогрессии является членом той же прогрессии. Это свойство используется при увязке между собой стандартизованных параметров в пределах одного ряда предпочтительных чисел. Согласованность параметров является важным критерием качественной разработки стандартов. Геометрические прогрессии позволяют согласовывать между собой параметры, связанные не только линейной, но также квадратичной, кубичной и другими зависимостями.

По ГОСТ 8032 допускается в технически обоснованных случаях производить округление предпочтительных чисел путем применения рядов R^¢ и R^¢¢ вместо основных рядов R. В ряду R^¢ отдельные предпочтительные числа заменены величинами первой степени округления (например, в ряду R^¢10 значение 3,15 округляется до 3,20), а в ряду R^¢¢ – второй степени округления (например, в ряду R^¢¢10 значение 3,15 округляется до 3,00).

Применение этого стандарта на предприятиях означает, например, что размера 60 нет в рядах R5, R10, R20 (он может быть использован только, если на предприятии задействован также ряд R40), а размеров 55, 65, 70 – ни в одном из всех четырех рядов (зато приходится проставлять в чертежах такие «некрасивые» размеры как 56, 63, 71!).

Таким образом, фрагмент ряда рекомендуемых для применения размеров при использовании рядов R5, R10, R20, R40 имеет следующий вид:…50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75… Технологические межоперационные размеры, размеры, зависящие от других принятых размеров, а также размеры, регламентированные в стандартах на конкретные изделия (например, средний диаметр резьбы), могут не соответствовать ГОСТ 6636-69.

Действительный размер – размер, установленный измерением с допускаемой погрешностью. Этот термин введен, потому что невозможно изготовить деталь с абсолютно точными требуемыми размерами и измерить их без внесения погрешности.

Предельные размеры детали – два предельно допускаемых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали. Больший из них называют наибольшим предельным размером, меньший – наименьшим предельным размером. Обозначим их и для отверстия, и – для вала. Сравнение действительного размера с предельными дает возможность судить о годности детали.

Рисунок 10.1 – Поля допусков отверстия и вала в соединении с зазором

(отклонения отверстия положительны, отклонения вала отрицательны)

Для упрощения чертежей введены предельные отклонения от номинального размера:

- верхнее предельное отклонение ES, es (от франц. Ecart supérieur) – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами;

- нижнее предельное отклонение EI, ei (от франц. Ecart inférieur) – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Отклонение является положительным, если предельный или действительный размер больше номинального, и отрицательным, если указанные размеры меньше номинального.

Предельные отклонения в таблицах допусков указывают в микрометрах.

На машиностроительных чертежах номинальные размеры и их отклонения проставляют в миллиметрах без указания единицы (ГОСТ 2.307-68 «ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений»), например: ; Ø; Ø.

При равенстве абсолютных значений отклонений их указывают один раз со знаком ± рядом с номинальным размером, например 60 ±0,2. Отклонение, равное нулю, на чертежах не проставляют, наносят только одно отклонение – положительное на месте верхнего или отрицательное на месте нижнего предельного отклонения, например , .

Допуском называют разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми значениями того или иного параметра.

Допуск (от лат. То1егапсе – допуск) размера – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или значение алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями.

Действительно, как видно из рис. 10.1, предельные размеры:

- для отверстия

; ;

- для вала

;

Отсюда допуск отверстия и вала

;

.

Предельные отклонения могут быть положительными, отрицательными, одно из них может быть равным 0, но допуск всегда величина положительная.

Допуск размера определяет допускаемое поле рассеяния действительных размеров годных деталей в партии, то есть 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 (см. рис. 10.1, б).

Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется значением 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. Если нулевая линия расположена горизонтально, положительные отклонения откладывают вверх от нее, а отрицательные – вниз.

Рассмотренные параметры обозначены на рис. 10.2.

Рисунок 10.2 – Обозначения точностных параметров поверхности

отверстия (вала)

Две или несколько подвижно или неподвижно соединяемых деталей называют сопрягаемыми. Поверхности, по которым происходит соединение деталей, называют сопрягаемыми. Остальные поверхности называют несопрягаемыми (свободными). В соответствии с этим различают размеры сопрягаемых и несопрягаемых (свободных) поверхностей.

В соединении деталей, входящих одна в другую, есть охватывающие и охватываемые поверхности. Вал — термин, применяемый для обозначения наружных (охватываемых) элементов (поверхностей) деталей. Отверстие – термин, применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов (поверхностей) деталей. Термины отверстие и вал относятся не только к цилиндрическим деталям круглого сечения, но и к элементам деталей другой формы, например ограниченным двумя параллельными плоскостями (паз, шпонка).

Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их взаимному смещению.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадка может быть: с зазором (рис. 10.1), с натягом или переходной, при которой возможно получение как зазора, так и натяга. Схемы полей допусков для разных посадок даны на рис. 10.3.

Зазор – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает возможность относительного перемещения собранных деталей. Наибольший и наименьший зазоры определяют по формулам

; .

Натяг – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг обеспечивает взаимную неподвижность деталей после их сборки. Наибольший и наименьший натяги определяют по формулам

; .

Однако, как указывалось выше, в чертежах указывают не предельные размеры, а номинальный размер () и предельные отклонения () и (). Из предыдущих формул следует

; ;

; .

Посадка с зазором – посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении (поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала, рис. 10.3, а). К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала, то есть .

Посадка с натягом – посадка, при которой обеспечивается натяг в соединении (поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала, рис. 10.3, б).

Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга (поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью, рис. 10.3, в).

а) б) в)

Рисунок 9.3 – Поля допусков отверстия и вала

Допуск посадки – разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми зазорами (допуск зазора в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим допускаемыми натягами (допуск натяга в посадках с натягом):

; .

В переходных посадках допуск посадки – сумма наибольшего зазора и наибольшего натяга:

.

Для всех типов посадок допуск посадки численно равен сумме допусков отверстия и вала:

.

Пример: Для соединений, представленных на рис. 9.3, определим численные значения рассмотренных параметров.

Для соединения с зазором (рис. 10.3, а):

- номинальный диаметр мм;

- предельные отклонения:

мм; мм; мм; ;

- допуски:

мм; мм;

- предельные размеры:

мм;

мм;

мм;

мм.

- предельные зазоры:

мм;

мм;

- допуски посадок:

мм;

мм.

Аналогично находят параметры других видов соединения (соединения с натягом, рис. 10.3, б или соединений с переходными посадками, рис. 10.3, в).

Дата добавления: 2014-01-11