Дійсний і граничні розміри. Допуск розміру

Дійсним розміром (D_д, d_д) називається розмір, установлений вимірюванням деталі з допустимою похибкою. Два гранично допустимі розміри, між якими повинен перебувати дійсний розмір придатної деталі, називаються граничними розмірами. Деталь вважається придатною і в тому випадку, якщо дійсний розмір рівний з граничним. Більший з двох граничних розмірів називається найбільшим граничним розміром (D_max, d_max), менший — найменшим граничним розміром (D_min, d_min).

Різниця між найбільшим і найменшим граничними розмірами називається допуском розміру:

для отвору

T_d=D_max-D_min; (3)

для вала

T_d=d_max-d_min. (4)

Допуск є мірою точності розміру. Чим менший допуск, тим вищою є точність деталі, тим меншим допускається коливання дійсних розмірів деталей і, отже, коливання зазорів або натягу в з’єднанні. І, навпаки, низька точність характеризується великим допуском. Допуск безпосередньо впливає на трудомісткість виготовлення і собівартість деталей. Чим більший допуск, тим простіше і дешевше виготовлення. Від допуску значною мірою залежить вибір устаткування і засобів контролю, розрядність робочої сили, продуктивність обробки.

Номінальний розмір. Відхилення. Поле допуску

При побудові системи допусків і посадок, виконанні креслень і вимірюваннях розмір, як правило, зручніше виражати не в абсолютній формі — повним числовим значенням, — а за допомогою відхилення його від номінального розміру.

Номінальним розміром (D_н, d_н) називається розмір, який служить початком відліку відхилень і щодо якого визначаються граничні розміри. Номінальний розмір указують в кресленнях деталей. Він вибирається не довільно, а виходячи з функціонального призначення деталі шляхом розрахунку (на міцність, жорсткість тощо) і на основі інших конструктивних і технологічних міркувань. При цьому розрахункове значення розміру повинне округлятися до найближчого нормального лінійного розміру, більшого або меншого, а при розрахунку на міцність — тільки до найближчого більшого.

Відхиленням розміру називається алгебраїчна різниця між розміром (дійсним, граничним і т. д.) і відповідним номінальним розміром. Відхилення, на відміну від розмірів, які завжди виражаються позитивними числами, можуть бути і додатними (із знаком плюс), якщо розмір більший за номінальний, і від’ємними (із знаком мінус), якщо розмір менший за номінальний. Якщо розмір рівний з номінальним розміром, то його відхилення дорівнює нулю.

Дійсним відхиленням називається алгебраїчна різниця між дійсним і номінальним розмірами:

для отвору

E_д=D_д-D_н; (5)

для вала

e_д=d_д-d_н. (6)

Граничним відхиленням називається алгебраїчна різниця між граничним і номінальним розмірами. Розрізняють верхнє і нижнє граничні відхилення, застосовуючи при цьому короткі терміни — верхнє і нижнє відхилення. Верхнє відхилення — алгебраїчна різниця між найбільшим граничним і номінальним розмірами (рис. 3, 4):

для отвору

ES=D_max-D_н; (7)

для вала

es=d_max-d_н. (8)

Нижнє відхилення — алгебраїчна різниця між найменшим граничним і номінальним розмірами:

для отвору

EI=D_min-D_н; (9)

для вала

ei=d_min-d_н. (10)

Рис. 3. Відхилення розмірів отвору

Рис. 4. Відхилення розмірів вала

При необхідності, користуючись формулами (7) – (10), за номінальним розміром і відхиленням можна підрахувати відповідний граничний розмір

D_max=D_н+ ES; (11)

D_min=D_н + EI; (12)

d_max=d_н+ es; (13)

d_min=d_н+ ei. (14)

У ці формули відхилення повинні підставлятися зі своїми знаками. Допуск розміру також може бути визначений через граничні відхилення як алгебраїчна різниця між верхнім і нижнім відхиленнями:

T_D=ES-EI; (15)

T_d=es-ei. (16)

За граничними розмірами або граничними відхиленнями можна визначити середній розмір або середнє відхилення

D_c=0,5(Dmax+Dmin); (17)

d_c=0,5(dmax+dmin); (18)

E_c=0,5(ES+EI); (19)

e_c=0,5(es+ei). (20)

Поняття про номінальний розмір і відхилення спрощує графічне зображення допусків і посадок у вигляді схем розташування полів допусків. На схемах в умовному масштабі відкладаються граничні відхилення щодо нульової лінії — лінії, що відповідає номінальному розміру. Зазвичай нульову лінію проводять горизонтально. Тоді вгору від нульової лінії відкладаються додатні відхилення, вниз — від’ємні. Незалежно від знаків граничних відхилень для одного і того ж елементу деталі лінія верхнього відхилення завжди розміщена вище за лінію нижнього відхилення. Зона, що міститься між двома лініями, які відповідають верхньому і нижньому відхиленням, називається полем допуску. Термін «поле допуску» можна застосовувати і не пов’язуючи його з графічним зображенням допусків і посадок. У цьому випадку під полем допуску розуміють інтервал значень, обмежений верхнім і нижнім відхиленнями, в межах якого допускаються дійсні відхилення розміру деталі. Поле допуску — поняття ширше, ніж допуск. Поле допуску характеризується своєю величиною (допуском) і розташуванням щодо номінального розміру. При одному і тому ж допуску можуть бути різні за розташуванням поля допусків.