ДОПУСКИ И ПОСАДКИ

1 Основные понятия о размерах, отклонениях и допусках

Деталь – изделие, изготовленное из однородного материала без применения сборочных операций (сварки, пайки, свинчивания, запрессовки и т.д.). Каждая деталь должна обладать строго определёнными линейными, угловыми размерами, формой и расположением поверхностей. Поверхности бывают сопрягаемыми и несопрягаемыми.

Сопрягаемые – это поверхности, по которым одна деталь соединяется с другой в сборочные единицы.

Несопрягаемые – это свободные поверхности, не предназначенные для соединения с поверхностями других деталей. Для того чтобы систематизировать многообразие форм деталей, все возможные поверхности подразделяют на внутренние ( цилиндрические, конические, призматические, сферические и т.п.) – охватывающие и наружные – охватываемые. В соответствии с этим были введены понятия вал и отверстие.

Вал – это термин, применяемый для обозначения наружных (охватываемых) поверхностей деталей, которые обозначают строчными буквами a, b, c, d.

Отверстие – это термин, применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) поверхностей деталей, которые обозначают прописными буквами A,B,C,D.

Нарушение размеров, формы, взаимного расположения поверхностей и осей деталей в узле изделия приводит к изменению условий работы данного изделия, влияет на их надежность и качество. Для того чтобы произвести сборку изделия или замену детали при ремонте, необходимо, чтобы детали были бы изготовлены по единым нормативным документам и соответствовали бы требованиям взаимозаменяемости.

Взаимозаменяемость – свойство независимо изготовленных с заданной точностью деталей и сборочных единиц, позволяющее устанавливать их в процессе сборки в механизм или заменять их при ремонте. Различают полную и неполную взаимозаменяемость.

При полной взаимозаменяемости обеспечивается возможность беспригоночной сборки

любых независимо изготовленных однотипных деталей или их замены при ремонте. Это даёт возможность существенно упростить процесс сборки или ремонта изделия, расширить возможности применения поточного метода изготовления деталей, автоматизировать процесс изготовления и сборки изделий, упростить ремонт, но предъявляет более высокие требования к точности изготовления деталей, а отсюда увеличивает и себестоимость их изготовления.

При неполной взаимозаменяемости для обеспечения требуемой точности изделия предусматриваются некоторые конструктивные особенности узла (регулировочные элементы, компенсаторы) или вводятся дополнительные технологические операции при сборке или ремонте (доводка, пригонка ,селективная сборка или групповой подбор деталей).

Основные термины и определения установлены ГОСТ 25346-89 «Основные нормы взаимозаменяемости». Все размеры подразделяют на номинальные, действительные и предельные.

Номинальный размер определяют исходя из расчётов на прочность, жёсткость или устойчивость, либо принимают исходя из конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. Номинальный размер указывают на чертежах, относительно него указывают отклонения и определяют предельные размеры. Для деталей, входящих в соединение, номинальный размер является общим.

Обозначение номинальных размеров:

D – для отверстий;

d – для валов;

l – для линейных размеров.

С целью сокращения типоразмеров деталей и инструмента значения размеров, полученных при расчете, округляются, как правило, в большую сторону в соответствии со значениями нормальных линейных размеров по ГОСТ6636 – 69 «Нормальные линейные размеры».

В стандарте представлены 4 ряда линейных размеров Ra5, Ra10, Ra20, Ra40, устанавливающих нормальные линейные размеры от 0,001 до 20000 мм. В ряде Ra40 больше всех размеров в ряде Ra5 – всех меньше. При округлении размеров следует отдавать предпочтение ряду Ra5.затем ряду Ra10 и т.д.

Действительный размер – размер, полученный в результате обработки и установленный при измерении с допустимой погрешностью.

Обозначение действительных размеров:

Dr – для отверстия;

dr – для вала;

lr - для линейных размеров.

Предельные размеры – два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали.

Больший из них называется наибольшим предельным размером, меньший – наименьшим предельным размером.

Обозначение предельных размеров:

D max ,D min – для отверстия;

d max, d min – для вала.

Если сравнить величину действительного размера с его предельными значениями, то можно сделать заключение о годности детали.

Условие годности:

Dmax≥Dr≥Dmin – для отверстия;

dmax≥dr≥dmin –для вала

Для упрощения оформления чертежей введено понятие отклонения.

Отклонением называют разность между размером (действительным, предельным) и соответствующим номинальным размером.

Действительное отклонение определяют по формуле:

Er=Dr-D – для отверстия;

er=dr-d – для вала.

Верхнее предельное отклонение определяют по формуле:

ES=D max-D – для отверстия;

es=d max-d – для вала.

Нижнее предельное отклонение определяют по формуле:

EI=D min-D – для отверстия;

ei=d min-d – для вала.

Отклонение может быть положительным, отрицательным или равным нулю.

На конструкторских и технологических чертежах номинальные размеры и их предельные отклонения указывают в миллиметрах без обозначения единиц измерения, например: Ø40^+0,02 ;Ø24_-0,016;Ø32±0,012;

Допуском размера называют разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютное значение алгебраической разности между верхним и нижним предельными отклонениями. Допуск определяет точность размера. С увеличением допуска, как правило, качество деталей ухудшается, зато себестоимость изготовления уменьшается. Допуск всегда положительная величина. Допуск определяют по формулам:

TD=D max-D min=ES-EI – для отверстия;

Td=d max-d min=es-ei –для вала.

Графическое изображение допусков и предельных отклонений обладают высокой наглядностью, позволяют быстро определить характер соединения деталей, облегчает выполнение расчетов. При графическом изображении допуск изображается в виде поля допуска.

Поле допуска – это поле, ограниченное верхним и нижним предельными отклонениями относительно номинального размера – нулевой линии. Поле допуска определяется величиной допуска и положением относительно нулевой линии. Нулевая линия соответствует номинальному размеру и, как правило, располагается горизонтально. Положительные отклонения откладывают вверх от нулевой линии, отрицательные – вверх. Схему выполняют в условном масштабе, обеспечивающим наглядность.

На схеме указывают:

- номинальный размер (D,d);

- предельные размеры (Dmax, Dmin, dmax, dmin);

- предельные отклонения (ES, EI, es, ei);

- допуски (TD, Td);

- поля допусков.