1.2 Номинальный, действительный и предельные размеры деталей

Размер – числовая характеристика какой-либо линейной или угловой величины в определенных единицах измерения.

Под номинальным размером понимают полученный расчетом размер какой-либо детали, округленный до ближайшего числа ряда предпочтительных чисел или нормальных линейных размеров. Он служит началом отсчета для всех параметров взаимозаменяемости.

В стандартизации используется несколько рядов предпочтительных чисел, построенных по принципу геометрической прогрессии.

Рассмотрим ряд - R5. Показатель соответствующей геометрической прогрессии равен: , а ряд выглядит следующим образом: 1,0; 1,6; 2,5; 4,0... R5 - самый крупнодисперсный ряд.

Аналогично:

для ряда R10 → ;

для ряда R20 → ;

для ряда R40 → ;

для ряда R80 → .

Допускается использование выборочных рядов. Например, в ряде берется каждый 3-ий член из ряда R10.

Применение рядов предпочтительных чисел создает возможности оптимального сочетания затрат на производство с качеством продукции, что позволяет сократить номенклатуру обрабатываемого инструмента, оборудования и приспособления.

Выбор ряда определяется минимизацией совокупности затрат на производство и эксплуатацию (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – Зависимость затрат на производство и эксплуатацию Е, от ряда предпочтительных чисел

На основании ряда предпочтительных чисел в диапазоне размеров от 1 мкм до 20 м разработан гост р 6636-69 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры.

При обозначении номинальных размеров используются понятия вала и отверстия. Поверхности, охватывающие в соединении другие поверхности, относятся к отверстиям. Если в соединении используется охватываемая поверхность, то она относится к валам.

У отверстий размеры обозначаются заглавными буквами (D), у валов - строчными (d).

Номинальные размеры указываются на рабочих чертежах. После изготовления размер детали отличается от указанного в связи с различными погрешностями изготовления. Какое бы точное оборудование не использовалось невозможно достичь нулевой погрешности.

Размер изготовленной детали измеренной с допустимой погрешностью называется действительным.

Для решения вопроса годности изготовленной детали, необходимо знать предельно допустимые размеры:

для отверстия - и ,

для вала - и .

Из конструкционных соображений конструктор задает .

Если действительный размер входит во множество размеров, границами которых являются и , то деталь годна, иначе – брак (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 – Обозначение номинального, действительного и предельно допустимых размеров на примере отверстия (а) и вала (б)

При измерении допускается погрешность в 10 раз меньше, чем размер поля разброса действительных диаметров ( – ).

1.3 Предельные отклонения детали, понятие допуска, его графическое изображение

Предельные размеры детали ( ) определяют границы, внутри которых должен находится действительный размер годной детали ( ). Они необходимы при изготовлении детали, но на чертежах указывается не предельные размеры, а предельные отклонения этих размеров от номинального размера ( ).

Алгебраическая разность между максимальным и номинальным размером называется верхним предельным отклонением:

для отверстия

; (1.2)

для вала

. (1.3)

Алгебраическая разность между минимальным и номинальным размером называется нижним предельным отклонением:

для отверстия

; (1.4)

для вала

. (1.5)

На чертежах изображается номинальные размеры и предельные отклонения (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 – Пример обозначения на чертежах номинальных размеров и предельных отклонений вала (а) и отверстия (б)

Отклонения могут быть как положительными, так и отрицательными, а также равными нулю. В последнем случае на чертежах они не указываются.

Если действительное отклонение изготовленной детали лежит между верхним и нижним предельным отклонением, то деталь считается годной, иначе – брак.

Допуском (Т) называют алгебраическую разность между максимальным и минимальным предельным размером детали:

(1.6)

(1.7)

Величина допуска обозначает размер поля допуска.

Поле допуска - множество чисел, сотых размеров, ограниченное предельными размерами детали (рис. 1.4).

Рисунок 1.4 – Поле допуска вала

Обычно величину допуска представляют в диаметральном выражении ( ). Иногда используют радиальное выражение допуска ( ), оси цилиндров и совпадают:

(1.8)

Условное изображение поле допуска в виде алгоритма.

Нулевая линия соответствует наименьшему диаметру детали (рис. 1.5).

Рисунок 1.5 – Условное изображение поля допуска

.

.