Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы взаимозаменяемости размерные и геометрические допуски. Учебное пособие
.pdf
21
Система отверстия - совокупность посадок, образованных
сочетанием поля допуска основного отверстия с различными
полями допусков вала.
Система вала - совокупность посадок, образованных
сочетанием поля допуска основного вала с различными полями
допусков отверстия.
Основным называют отверстие (вал), поле допуска которого при
образовании совокупности посадок, принимают неизменным.
В СДП, как правило, из возможных вариантов полей допусков и
посадок выделяют предпочтительные и рекомендуемые поля
допусков и посадки. Использование других вариантов полей
допусков и посадок должно быть технически и экономически
обосновано.
1.5. Система допусков на линейные размеры
Рассмотрим реализацию принципов построения СДП на
примере международной системы допусков (далее - МСДП) на
линейные размеры (стандарт ИСО 286-1). Она содержит систему
допусков и отклонений, ориентированную на два типа размерных
элементов: цилиндр и две параллельные плоскости.
Эта система в Российской Федерации введена в действие
межгосударственными стандартами ГОСТ 25346 – 2013 «Основные
нормы взаимозаменяемости. Характеристики изделий
геометрические. Система допусков на линейные размеры. Часть 1.
Основные положения, допуски, отклонения и посадки» и ГОСТ
25347 – 2013 «ОНВ. Характеристики изделий геометрические. Поля
допусков и рекомендуемые посадки».
В МСДП ряды допусков определены как уровни стандартных
допусков. В национальном стандарте РФ используется термин -
квалитет. (Квалитет = ряд стандартных допусков). Система
допусков включает 20 рядов допусков или (то же самое) 20
квалитетов для диапазона размеров от 1 до 3150 мм. Ряды
пронумерованы цифрами 01, 0 , 1, 2 … 18. Обозначение квалитета в
технической документации состоит из номера, следующим за
аббревиатурой IT (например, IT7). Буквы в аббревиатуре IT
22
являются сокращением от словосочетания «Международный
допуск» («International Tolerance»).
Применение квалитетов:
IT01, IT0, …, IT4 - для нормирования допусков размеров
калибров и особо точных изделий;
IT5 … IT11 - для нормирования допусков размеров сопрягаемых
поверхностей;
IT12 … IT18 - для нормирования допусков размеров свободных
поверхностей.
Указанные границы применения квалитетов следует
рассматривать как условные.
Термин «поле допуска» в МСДП заменен на термин «интервал
допуска»:
интервал допуска – допустимые значения размера между
пределами допуска, включая эти пределы. Пределами допуска
являются верхний и нижний предельные размеры.
Основное отклонение - одно из предельных отклонений,
ближайшее к нулевой линии (линии номинального размера) или, то
же самое – меньшее по абсолютной величине.
В МСДП предусмотрены отдельные таблицы основных
отклонений для валов и отверстий. Ряды основных отклонений
отверстий обозначают прописными буквами от A до ZC, валов –
строчными буквами от a до zc. Взаимосвязь между буквенным
обозначением ряда основных отклонений и удалением основного
отклонения от нулевой линии можно проследить с помощью
рисунка 10.
Буквенное обозначение ряда основных отклонений является
идентификатором основного отклонения.
В МСДП основным валом является вал, верхнее предельное
отклонение которого равно нулю. Основное отверстие - отверстие,
нижнее предельное отклонение которого равно нулю (рис. 11). Им
соответствуют ряды отклонений, обозначенные буквами H для
отверстий и h для валов. Поэтому обозначения предельных
размеров отверстия, например, 70Н8, 32Н12, Ø120Н9, определяют
основное отверстие (EI = 0), а обозначения Ø50h7, 68h6, Ø240h11
указывают на то, что вал является основным (es = 0).
23
es=0
EI=0
0
0
0
0
js
-
M N
Отверстия
ZC
ZB
ZA
Z
Y
X
V
U
T
S
R
J
JS
H
G
FG
F
EF
E
D
CD
C
B
A
0
0
K
+
-
D
Валы
h
g
fg
f
ef
e
d
cd
c
b
a
j
k
m
n
p
r
s
t
u
v
x
y
z
za
zb
zc
0
0
+
d
Td
TD
Рис. 10. Расположение полей допусков для различных рядов основных
отклонений
а ) б)
Рис.11. Поля допусков а) – основного вала и б) - основного отверстия
Обозначение в виде комбинации идентификатора основного
отклонения и следующего за ним номера квалитета (например, D13;
h9 и т.д) называют классом допуска.
24
Таким образом, условное обозначение предельных размеров
7
8
90
k
H
7/890 kH
038,0
003,0
054,0
90
038,0
003,0
054,0
7
8
90
k
H
TD
TD
TD
Td
TD
Td
Td
Td
состоит из номинального размера и класса допуска.
Предельные размеры отверстия и вала, образующих
сопряжение, на чертежах общего вида и в технической
документации указывают в виде обозначения посадки, например,
Ø или Ø или Ø или Ø .
В приведенных обозначениях:
90 – номинальный размер сопряжения, одинаковый для вала и
отверстия;
Ø90Н8 и Ø90k7 – обозначения предельных размеров (поля
допуска, интервала допуска) отверстия и вала, соответственно;
Н8 и k7 – обозначения классов допусков (предельных
отклонений, полей допусков) отверстия и вала;
Н и k - буквенные обозначения (идентификаторы) рядов
основных отклонений отверстия и вала;
8 и 7 - номера квалитетов (рядов допусков);
+0,054 – верхнее предельное отклонение – ES отверстия
(отклонение, равное нулю, в данном случае EI = 0 , не указано);
+0,038 – верхнее предельное отклонение вала – es;
+0,003 – нижнее предельное отклонение вала – ei.
В МСДП предусмотрены посадки в системе отверстия и в
системе вала (рис. 12).
а) б)
Рис. 12. Схемы образования посадок: а) - в системе вала и б) - в системе
ответстия
25
Среди посадок 1) Ø70H7/k6, 2) 40H7/s5, 3) Ø48F7/h6, 4)
38JS9/h9 первая и вторая посадки заданы в системе отверстия
(отверстие основное, т.к. основное отклонение Н, для которого EI
=0). Третья и четвертая посадки заданы в системе вала (вал
основной, т.к. основное отклонение h, для которого es =0).
В соответствии с принципами построения систем допусков и
посадок в МСДП (ГОСТ 25346) из общего числа возможных
выделены классы допусков (поля допусков) общего применения (50
для валов и 45 для отверстий), из них предпочтительные 17 для
валов и 17 для отверстий. Полный перечень классов допусков
приведен в ГОСТ 25347.
Среди возможных посадок также установлены посадки общего
применения: рекомендуемые (29 в системе отверстия и 20 в
системе вала) и предпочтительные (16 в системе отверстия и 18 в
системе вала).
Для характеристики посадок в МСДП вместо термина «допуск
посадки» введен термин «разброс посадки»: разброс посадки -
арифметическая сумма допусков размеров элементов, образующих
посадку.
Значение натяга определено как разность размеров отверстия и
вала до сборки, если диаметр вала больше диаметра отверстия.
(Данное определение противоречит признанному в отечественной
практике и установленному действующим стандартом ГОСТ 7713
определению – см. раздел 1.3). Значение, полученное при
вычислении натяга, является отрицательным числом.
При оценке качества изготовления детали действительный
размер контролируемого элемента должен находиться между
верхним и нижним предельным размерами и может быть равен
любому из них (ГОСТ 25346-2013).
Под действительным размером в МСДП понимается размер
присоединенного полного элемента (то есть прямой глобальный
размер – см. раздел 1.6). В то же время в тексте стандарта речь идет
о местном двухточечном размере. Кроме того указанное
положение противоречит описанию базовой спецификации размера
(см. раздел 1.7), которое устанавливает применение по умолчанию
двухточечного размера.
26
В обозначении/спецификации размера на чертеже может
Е
d1
d2
d i
dn
dпр
min
D1
Dn
Di
D2
D
пр mах
присутствовать буква Е в кружочке («требование очертания» или
«правило внешней границы»), например, 70F8 . Оно означает,
что предельные отклонения размера одновременно ограничивают
отклонения формы.
Информацию в таком виде при изготовлении и оценке годности
детали интерпретируют следующим образом.
Для отверстий (рис.13,а): диаметр наибольшего цилиндра
D
, который может быть вписан в отверстие так, чтобы плотно
пр max
контактировать с наиболее выступающими точками поверхности,
не должен быть меньше, чем предел максимума материала
(нижнего предельного размера): D
пр max
≥ D
min
Наибольший диаметр Di в любом месте отверстия не должен
быть больше, чем предел минимума материала (верхнего
предельного размера): D
≤ D
i
max
а)
б)
Рис. 13. Правило внешней границы: а) для отверстий, б) для валов
27
Для валов (рис.13,б): диаметр наименьшего цилиндра d
Размерная характеристика – размер определенного типа,
используемый для характеристики выявленного размерного
элемента детали.
пр min
который может быть описан вокруг вала так, чтобы плотно
контактировать с наиболее выступающими точками поверхности,
не должен быть больше, чем предел максимума материала
(верхнего предельного размера): d
пр min
≤ d
max
Наименьший диаметр di в любом месте вала не должен быть
меньше, чем предел минимума материала (нижнего предельного
размера): d
≥ d
i
min
Подробно требование к внешней границе (требование
максимума материала) рассмотрено в стандарте ГОСТ Р 53090-
2008.
1.6. Размерные характеристики
Линейный размер детали традиционно понимается как
расстояние между двумя точками. Однако при использовании
контактных средств измерений двухточечное измерение не всегда
реализуется из-за разнообразия форм и размеров измерительных
поверхностей (рис. 14). С другой стороны оно бывает не
достаточно информативным для оценки функциональных свойств
размерных элементов деталей.
Международный стандарт ISO 14405-1 для характеристики
размерных элементов предусматривает использование разных типов
размеров, называемых размерными характеристиками.
,
Тип размера обусловлен способом получения его числового
значения (см. ниже).
Размерная характеристика может быть частной, привязанной к
конкретному сечению или заданному участку размерного элемента,
или обобщенной (глобальной), определяющей размерный элемент в
целом. В связи с этим, выделяют две группы размерных
характеристик: локальные (местные) и глобальные.
28
L1
L2
L3
L4
L5
Рис. 14. Влияние размеров и формы
измерительных поверхностей средств
измерений на оценку размера детали
К локальным относят размеры следующих типов:
двухточечный, сферический, сечения, участка (выделенной части).
Двухточечный размер - расстояние между двумя
противоположными точками размерного элемента (обычное
представление о размере). Двухточечный размер измеряют в
направлении перпендикулярном оси присоединенного полного
элемента или присоединенной плоскости симметрии.
Сферический размер - максимальный диаметр вписанной
сферы (рис. 15).
Рис. 15. Сферический размер
29
Размер сечения - глобальный размер для заданного
поперечного сечения выявленного элемента (рис.16,а).
Размер выделенной части - глобальный размер для
рассматриваемой части выявленного элемента (рис.16,б).
а) б)
Рис. 16. Глобальные размеры, полученные с использованием критерия
максимального размера вписанного элемента: а) - размеры сечений; б) -
размер выделенной части
Глобальные размеры разделяют на две подгруппы: прямые
глобальные размеры и косвенные глобальные размеры
Прямой глобальный размер - размер присоединенного
элемента того же геометрического типа, что и размерный элемент.
К подгруппе прямых глобальных линейных размеров отнесены:
размер наименьших квадратов, максимальный вписанный размер,
минимальный описанный размер.
Размер (по методу) наименьших квадратов - размер
присоединенного элемента, полученного с использованием
критерия наименьших квадратов (рис. 2).
Максимальный вписанный размер - размер присоединенного
элемента, созданного с использованием критерия максимального
размера вписанного элемента (рис.13,а).
Минимальный описанный размер - размер присоединенного
элемента, созданного с использованием критерия минимального
размера вписанного элемента (рис.13,б).
Косвенные глобальные линейные размеры - это расчетные
размеры (диаметры окружности, круга, объема) и ранжированные
размеры.
30
Расчетный размер - размер, полученный с помощью
математической формулы, которая описывает взаимосвязь
геометрических характеристик элемента в одном или нескольких
измерениях (расчетный размер может быть локальным размером).
Диаметр (эквивалентной) окружности определяют делением
длины выявленной замкнутой линии в поперечном сечении,
нормальном к оси наименьших квадратов присоединенного
цилиндра, на число пи: d = L / π.
Диаметр (эквивалентного) круга вычисляют исходя из
площади А, ограниченной выявленной линией в поперечном
сечении, нормальном к оси присоединенного цилиндра наименьших
квадратов: d =√(4·А / π).
Диаметр (эквивалентного) объема получают через объем
выявленного цилиндра по формуле
d =√[4·V / (π · L )],
где V – объем полного выявленного цилиндра;
L – расстояние между двумя параллельными плоскостями,
перпендикулярными к оси присоединенного цилиндра (по
умолчанию используется критерий наименьших квадратов) и
касательными к торцовым поверхностям цилиндра.
Ранжированный (упорядоченный) размер – размерная
характеристика, определяемая математически из однородного
набора локальных размеров, значения которых получены вдоль
и/или поперек нормируемого элемента. Ранжированный
(упорядоченный) размер может быть локальным размером.
Ранжированные размеры: максимальный размер; минимальный
размер; средний размер, срединный размер (медианный), средний
размер диапазона; размер диапазона.
Максимальный размер – размер, определяемый как
максимальный из набора значений локальных размеров
нормируемого элемента
Минимальный размер – размер, определяемый как
минимальный из набора значений локальных размеров размерного
элемента.
Средний размер – размер, определяемый как среднее из набора
значений локальных размеров размерного элемента.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]