16. Предельные отклонения несопряженных размеров

Предельные отклонения несопряженных размеров, как правило оговаривается на чертежах соответствующей записью в технических требованиях, например:

“Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий Н14, валов h12, остальных ”.

Здесь JT14 стандартное обозначение величины поля, допуска 14 квалитета.

Нетрудно видеть (рис. 3), что:

Для валов от a до h:

JT=es-ei

От j до zc JT=es-ei

Для отверстий от A до Н:

JT=ES-EI

От J до JC JT=EJ-ES

17. Допуски на угловые размеры

В ЕСДП (ГОСТ 8908-81) устанавливается 17 степеней точности. Поле допуска угловых размеров обозначается буквами АТ (от англ. Angle Toleranse).

При обозначении допуска угла заданной точности к символу АТ добавляется номер, соответствующий степени точности, например: АТ2, АТ12, АТ17 … .

Для каждой степени установлены:

1) допуск угла - , выраженный в угловых единицах;

2) допуск угла - АТ_h, выраженный отрезком на перпендикуляре к стороне угла, противолежащему углу на расстоянии L₁;

3) допуск угла конуса - АТ_D, выраженный допуском на разность диаметров в двух нормальных к оси корпуса сечения на заданном расстоянии L между ними.

Рис. 28. Допуск угла, с конусностью не более 1:3

Допуск АТ_h назначают на конусы (рис. 29) имеющие конусность более 1:3. Значение допуска AT_h определяются по зависимости:

здесь АТ_h – в мкм; - в мкрад; L₁- в мм.

Для конусов с конусностью не более 1:3 принимают L₁=L и назначают допуском АТ_D, (рис. 12).

Значение АТ_D AT_h

АТ_D=AT/cos

Числовые значения - в градусах; АТ_h АТ_D в мкм, представлены в соответствующих таблицах (по ГОСТ 8908-81).

На рабочих чертежах предельные отклонения угловых размеров указывают числовым значением (рис. 30).

Допускается в случае неответственных деталей оговаривать допуски на угловые размеры в виде единой записи в технических требованиях:

“Неуказанные предельные отклонения углов ”.

18. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи

Для нормальной работы машины или другого изделия необходимо, чтобы составляющие их детали и поверхности последних занимали одна относительно другой определенное положение.

Основные термины, обозначения и определения размерных цепей установлены ГОСТ 16319-80.

Размерной цепью называют совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующий в решении поставленной задачи.

Замкнутость размерного контура – необходимое условие для составления и анализа размерной цепи. Однако на рабочем чертеже размеры следует проставлять в виде незамкнутой цепи. Размеры, образующие размерную цепь, называют звеньями размерной цепи.

По взаимному положению звеньев размерные цепи делятся на плоские и пространственные. Размерную цепь называют плоской, если ее звенья расположены в одной или нескольких параллельных плоскостях. Размерные цепи, звеньями которых являются линейные размеры, называют линейными. Размерные цепи, звеньями которых являются угловые размеры, называются угловыми.

Размерная цепь состоит из составляющих звеньев и одного замыкающего. Замыкающим называют размер, который получается последним в процессе обработки детали, сборки узла (рис. 31).

Расчет и анализ размерных цепей позволяет установить количественную связь между размерами деталей машин. Расчет размерных цепей и их анализ – обязательный этап конструирования машин. При этом различают две задачи:

1) определение номинального размера, предельных отклонений и допуска замыкающего звена по заданным номинальным размерам и предельным отклонениям составляющих звеньев;

2) определение допуска и предельных отклонений составляющих размеров по заданным номинальным размерам всех элементов цепи и заданным номинальным размерам замыкающего звена.

Чтобы обеспечить полную взаимозаменяемость, размерные цепи рассчитывают методом мини-макса, при котором допуск замыкающего звена определяется арифметическим сложением допусков составляющих звеньев.

Расчет методом мини-макса рассмотрим на ряде примеров.

У детали вначале обрабатывают т.н. базовую плоскость 1, затем по настройке от этой базы – плоскость 2 по размеру A₂=28±0,14 мм и плоскость 3 по размеру A₁=60±0,2 мм.

Рассчитаем номинальные и предельные размеры замыкающего звена:

A_D=A₁-A₂=60-28=32 (мм)

Для расчета предельных размеров замыкающего звена нанесем предельные размеры A₁ и A₂ на рис. 16.

A_Dmax=A_1max-A_2min (62)

A_Dmin=A_1min-A_2max (63)

Допуск замыкающего звена:

TA_D=A_Dmax-A_Dmin=A_1max-A_2min- A_1min +A_2max=TA₁+TA₂ (64)

Допуск замыкающего звена равен сумме допусков составляющих звеньев. Если принять общее число звеньев в цепи равным m, а общее число составляющих звеньев m-1, то общее полученное выражение получим:

TA_D= . (65)

На основании полученной зависимости запишем формулу для определения допуска любого составляющего звена A_q при условии, что известны допуски остальных размеров цепи, включая замыкающий:

TA_q = TA_D - . (66)

При решении технических задач наиболее часто встречается задача второго типа, т.к. основная цель расчетов – при заданной точности сборки (заданном допуске исходного размера) – обеспечить выполнение машиной ее функционального назначения. Точность составляющих размеров должна быть такой, чтобы гарантировать точность исходного (функционального) размера.

Эту задачу можно решать:

а) Способом равных допусков (способ применяют в тех случаях, если составляющие размеры имеют один порядок)

В этом случае:

TA₁=TA₂=…=TA_m-1=T_срA_j . (67)

Тогда:

TA_D= (m-1) T_срA_j , (68)

откуда:

T_ср A_j= TA_D/(m-1). (69)

Полученный средний допуск T_срA_j корректируют для некоторых составляющих размеров в зависимости от их значения, конструктивных требований и технологических возможностей изготовления, но так, чтобы выполнялось условие:

TA_D . (70)

Способ равных допусков прост, но недостаточно точен, т.к. корректировка допусков составляющих размеров произвольна. Как правило, этот способ используется только для предварительного назначения допусков составляющих размеров.

б) Способ допусков одного квалитета.

Этот способ применяют в том случае, если все составляющие цепь размеры могут быть выполнены по одному и тому же квалитету. В этом случае величина допуска зависит только от номинального размера рассматриваемого звена.

Допуск составляющего размера:

TA_j=a_j i , (71)

где i – единица допуска, (мкм) которая для размеров от 1 до 500 мм может быть рассчитана (согласно ЕСДП):

(мкм)

Здесь D - средний геометрический размер для интервала диаметров, к которому относится данный линейный размер. j- число единиц допуска, содержащиеся в допуске данного j-го размера.

Тогда:

(72)

по условию a₁ = a₂ = … = a_m-1 = a_cp получим:

. (73)

По значению а_ср выбирается ближайший квалитет. Найдя для соответствующего квалитета допуски номинальных составляющих размеров, корректируют их значения.

При этом следует соблюдать условие:

. (74)