Теоретические положения. Под размеромэлементов, образующих гладкие соединения, и аналогичных несопрягаемых элементов понимается: в цилиндрических соединениях – диаметр

Под размером элементов, образующих гладкие соединения, и аналогичных несопрягаемых элементов понимается: в цилиндрических соединениях – диаметр, в плоских – расстояние между параллельными плоскостями по нормали к ним. Размер – числовое значение линейной величины в выбранных единицах измерения (в машиностроении обычно в миллиметрах) [2].

При проектировании деталей машин их геометрические параметры задаются размерами элементов, а также формой и взаимным расположением поверхностей.

Номинальный размер – размер, заданный конструктором исходя из условий работы и служащий началом отсчета отклонений [2].

Номинальный размер обозначается буквой «D» – для диаметра отверстий, «d» – для диаметра валов, «l» – линейные размеры. Для деталей, входящих в соединение, номинальный размер является общим. Относительно номинального размера определяются предельные размеры.

Для сокращения числа типоразмеров заготовок и деталей, режущего и измерительного инструмента, а также для облегчения типизации технологических процессов значения размеров округляются (как правило, в большую сторону) в соответствии со значениями нормальных линейных размеров. Например, D(d) – 50.

Действительный размер (D _д, d _д ) – размер, установленный при измерении с допускаемой погрешностью [2]. Ведь изготовить деталь с абсолютно точными размерами и измерить ее без внесения погрешностей практически невозможно.

При изготовлении возникают отклонения геометрических параметров реальных деталей от истинного (действительного) значения измеряемой величины. Эти отклонения называются погрешностями.

Одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения называется точностью измерений [2].

Отклонение – алгебраическая разность между размером (действительным, предельным) и соответствующим номинальным размером [2]. Отклонения – заведомая погрешность, заданная конструктором для изготовления детали или сборки машины. Отклонения отверстий обозначают буквой Е, валов – е.

Различают верхнее и нижнее отклонения:

ES (es) – верхнее отклонение отверстия (вала).

EI (ei) – нижнее отклонение отверстия (вала).

Всегда следует учитывать знак отклонения. В справочниках отклонения указаны в микрометрах; на чертежах – в миллиметрах.

Обозначение линейного размера на чертеже:

Число знаков в обоих отклонениях обязательно выравнивают.

– запись неправильная.

Отклонения равные нулю, можно не указывать.

Примеры размеров в машиностроении:

Предельные размеры – два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться действительный размер годной детали [2]. Больший из двух предельных размеров называется наибольшим предельным размером (D_max, d_max), меньший – наименьшим предельным размером (D_min, d_min).

Наибольший предельный размер – сумма номинального размера и верхнего отклонения:

D(d)_max = D(d) + ES(es).

Наименьший предельный размер – сумма номинального размера и нижнего отклонения:

D(d)_min = D(d) + EI(ei).

Предельные отклонения и предельные размеры характеризуют точность действительных размеров и погрешности обработки деталей.

Допуск (Т – общее обозначение, T_D –отверстия, Т_d – вала) – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами [2].

Т_D(d) = D(d)_max – D(d)_min

Допуск – разность между верхним и нижним отклонениями [2].

Т_D(d) =ES(es) – EI(ei)

Допуск всегда является положительной величиной независимо от способа его вычисления. На чертежах допуск указывают через предельные отклонения, например Æ .

Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем выше требуемая точность детали. Допуск непосредственно влияет на трудоемкость изготовления и себестоимость деталей. Чем больше допуск, тем проще и дешевле изготовление. Значение допуска без учета величины и характера размера, назначения и условий работы детали не может служить мерой точности.

Пример расчета предельных размеров и допуска:

Æ

– отверстие

D_max = D + ES = 100 + (+0,010) = 100,010

D_min = D + EI = 100 + (-0,025) = 99,975

Т_D = D_max – D_min = 100,010 – 99,975 = 0,035

или

Т_D =ES – EI = (+0,010) – (-0,025) = 0,035

Если сравнить действительный размер с его предельными размерами, то можно сделать заключение о годности детали.

Условие годности размера детали: размер детали считается годным (соответствующим), если действительный размер не выходит за пределы наибольшего и наименьшего предельных размеров или равен им, то есть соблюдено условие: D(d)_max ≥ D(d)_д ≥ D(d)_min.

Пример анализа качества размера:

Размер по чертежу	Действительные размеры
Æ		100,0	100,02	99,985	100,005	100,01	99,97
Анализ качества размера	Г	Б	Г	Г	Г	Б
		D(d)min			D(d)max
	99,97	99,985	100,0	100,005	100,01	100,02
	Б		Г		Б

Квалитет (степень точности) – совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Степень точности обозначают числами.

Детали разного назначения в различных изделиях изготавливают с различной точностью. В системе ИСО установлено 19 квалитетов по величине допуска: 01, 0, 1, 2, … 17. В машиностроении наиболее часто применяются квалитеты 6-14.

Поле допуска – поле ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера (рисунок 1) [2].

Поле допуска образуется сочетанием основного отклонения и квалитета. Поэтому условное обозначение поля допуска состоит из буквы основного отклонения и числа – номера квалитета. Например, h6, s7, D10, Js7.

Обозначение поля допуска указывается после номинального размера. Например, 40d10, 40H6.

Рисунок 1 – Поле допуска

Способы нанесения предельных отклонений размера на чертежах [1].

Способ указания на чертеже предельных отклонений	вал	отверстие	соединение
1. Условное обозначение полей допусков
2. Указание числовых значений предельных отклонений
3. Условное обозначение полей допусков с указанием их числовых значений

Правило пользования таблицей «Предельные отклонения валов и отверстий» (приложение 1):

1. Определить строку интервала размеров, к которой относится размер.

2. Найти столбец с заданным полем допуска.

3. На пресечении строки и столбца найти отклонения. Указанные отклонения в микрометрах (мкм) перевести в миллиметры (мм).