38. 3.5.3 Допуски расположения поверхностей (тр)

Погрешность расположения есть отклонение реального расположения поверхности, оси или плоскости симметрии детали от расположения, определяемого номинальными координирующими размерами на чертеже.

Возникающие в процессе изготовления из-за неточностей станков, приспособлений, погрешностей базирования и закрепления заготовок отклонения оказывают часто заметное влияние на работу изделий. Они уменьшают точность взаимного расположения и перемещения деталей (зубчатых колес, конусов, кулачков, поступательных пар, шарниров, подшипников и т.д.), изменяют зазоры и натяги в соединениях, увеличивают трудоемкость сборочных и ремонтных работ. Поэтому на чертежах допуски расположения ответственных поверхностей должны быть указаны.

Отклонения расположения поверхностей (осей, плоскостей симметрии) измеряют (определяют) относительно баз. Базами могут быть поверхности (наиболее точные или протяженные), оси поверхностей (оси вращения), плоскости симметрии, общие оси нескольких поверхностей и общие плоскости симметрии. При оценке погрешностей расположения отклонения формы поверхностей, как правило, не учитываются, а реальные поверхности заменяются прилегающими. Для этого применяют измерительные средства и приспособления, имитирующие прилегающие поверхности (оправки, угольники, плиты, поверочные линейки, комплексные калибры) или используют специальную математическую обработку результатов измерений.

Отклонения расположения характеризуются наибольшим значением погрешности, полученным при измерении на всей длине нормируемой поверхности или оговоренном участке. Отклонение не должно превышать указанного на чертеже независимого допуска расположения.

Допуски расположения (и допуски формы) разделяют на независимые и зависимые. Независимым называют допуск, значение которого не зависит от действительных размеров нормируемой или базовой поверхности. Он одинаков для всех деталей, изготовляемых по данному чертежу. Отклонение расположения поверхностей любой годной детали не должно быть больше указанного в чертеже значения допуска.

В технике могут быть ситуации, когда деталь соответствует эксплуатационным требованиям (например, легко собирается с парной деталью), а погрешность расположения поверхностей детали больше указанного в чертеже допуска. Такое возможно, если увеличенная погрешность расположения может быть скомпенсирована за счет дополнительного зазора, который появляется из-за уменьшенного действительного размера поверхности. Допуск расположения, значение которого зависит от действительных размеров нормируемой или базовой поверхности, называется зависимым; он непостоянен и изменяется от одной детали к другой.

Зависимый допуск ТР_зав. является переменной величиной:

ТР_зав = ТР_р + ТР_доп., (3.49)

где ТР_р – значение допуска по чертежу; ТР_доп. – переменная дополнительная часть зависимого допуска, равная модулю разности между действительным размером d_д, D_д и проходным пределом (наибольшим предельным размером вала d_max или наименьшим предельным размером отверстия D_min):

ТР_доп.= d_max - d_д или ТР_доп = D_д - D_min. (3.50)

Наибольшее значение Т_зав,mах допуска расположения будет при

d_д = d_min и D_д = D_min : (3.51)

ТР_зав.max = ТР_р + T_d (или T_D).

Если допуск расположения является зависимым от действительных размеров и нормируемый, и базовой поверхности, то значение его соответственно увеличивается, достигая

ТР_зав.max = ТР_р + T_d (T_D) + T_{d базы} (T_{D базы}). (3.52)

Зависимый допуск обозначается знаком М и в кружке после числового значения допуска, а при необходимости, и после обозначения базы.

Зависимые допуски обычно назначают для деталей соединений с гарантированным зазором, которые должны отвечать требованию собираемости. Указываемое на чертеже наименьшее значение допуска рассчитывается, исходя из наименьшего зазора. Зависимые допуски экономичней в производстве, так как позволяют увеличить выход годных деталей, применять производительный контроль деталей с помощью комплексных калибров.

Независимые допуски расположения используют, если кроме собираемости необходимо обеспечить определенные эксплуатационные требования: долговечность подшипников качения, зацепление и плавность работы зубчатых передач и т.д.

Стандартом установлено 13 видов отклонений (допусков) расположения (среди них 6 видов суммарных отклонений формы и расположения), которые на чертежах обозначаются условными знаками или указываются в технических требованиях.

Условные знаки отклонений, числовое значение допуска, буквенное обозначение базы и некоторые дополнительные обозначения указывают в прямоугольной рамке, которую соединяют прямой или ломаной линией со стрелкой (указывающей направление измерения) с поверхностью детали или выносной линией (см. рисунок 14).

Если допуск расположения относится к поверхности или профилю, то линию со стрелкой располагают на некотором расстоянии от размерной линии, если – к оси или плоскости симметрии, то она должна быть продолжением размерной линии.

Базы на чертеже обозначают равносторонним треугольником и буквой в рамке; базой может быть ось или плоскость симметрии, обозначение базы тогда совмещают с размерной линией. Если базой является поверхность, то обозначение базы отделено от размерной линии.

Допуски соосности, симметричности, пересечения осей и позиционный могут быть заданы в радиусном (обозначение R и Т/2) или диаметральном (обозначение  для соосности и позиционного допуска и Т для симметричности и пересечения осей) выражениях, которые отличаются в два раза.

В необходимых случаях поле допуска расположения должно распространяться за пределы поверхности детали (например, необходимо обеспечить правильное положение выступающего конца длинного вала, установленного в отверстие). Тогда длину и расположение выступающего поля допуска нормируемой поверхности указывают тонкими линиями и после числового значения допуска расположения ставят знак Р в кружке.

Допуск параллельности (ТРА). К отклонениям от параллельности относят отклонения от параллельности плоскостей, осей, оси и плоскости, суммарное отклонение от параллельности и плоскостности.

Под отклонением от параллельности плоскостей понимают разность наибольшего и наименьшего расстояний между прилегающими плоскостями в пределах нормируемого участка. Аналогично определяются отклонения от параллельности осей, оси и плоскости.

Отклонение осей на плоскости является частным случаем отклонения осей в пространстве, т.е. геометрической суммой  = отклонения осей (х) в плоскости, общей для двух осей, и отклонения (у) в плоскости, перпендикулярной к общей.

Допуск перпендикулярности (TPR), торцевое биение (ТСА). К отклонениям от перпендикулярности относят отклонения от перпендикулярности плоскостей, осей, оси или плоскости, суммарное отклонение от перпендикулярности и плоскостности.

Отклонение от перпендикулярности плоскостей есть отклонение угла между прилегающими плоскостями от прямого угла. Отклонения измеряют в мм на длине нормируемого участка. Аналогично определяются и другие отклонения от перпендикулярности.

Торцевое биение есть разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси, на заданном любом диаметре. Торцовое биение включает отклонение от перпендикулярности и часть отклонений от плоскостности для точек, расположенных на одном диаметре.

Полное торцовое биение есть разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реальной торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси. Наибольший отсчет может быть на одном диаметре, а наименьший на другом. Допуск полного торцового биения является суммарным допуском перпендикулярности и плоскостности торца.

Допуск наклона (TPN). Точность угловых размеров на чертежах может быть указана в виде предельных отклонений от номинального значения угла в угловых единицах или с помощью допуска наклона.

Отклонение наклона есть отклонение угла между прилегающей плоскостью (осью) и базовой плоскостью (осью) от номинального значения угла. Выражается в мм на длине нормируемого участка. Значение угла в таких случаях указывают в прямоугольной рамке.

Допуск соосности (ТРС), радиальное биение (TCR). Эти отклонения характеризуют точность расположения номинально соосных поверхностей. Отклонение от соосности есть наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности и осью базовой поверхности или общей осью нескольких базовых поверхностей.

Допуски соосности (с 1 по 12 степени точности) задаются в диаметральном (знак ) или радиусном (знак R) выражениях, которые отличаются в два раза.

Радиальное биение есть разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля в сечении, перпендикулярном оси, до базовой оси. Для идеального круглого профиля радиальное биение равно удвоенному расстоянию между базовой осью и осью цилиндра (допуск соосности). Для реального профиля биение будет больше за счет отклонения от круглости, поэтому радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от соосности и отклонения от круглости.

Полное радиальное биение есть разность наибольшего и наименьшего расстояний (в различных сечениях) от точек реальной поверхности до базовой оси. Полное радиальное биение включает отклонение от соосности и отклонение от цилиндричности.

Допуск симметричности (TPS). Отклонение симметричности характеризует точность расположения элементов детали, плоскости симметрии которых номинально совпадают.

Отклонение от симметричности относительно базовой плоскости симметрии есть наибольшее расстояние между плоскостью симметрии элемента (поверхности) и плоскости симметрии базового элемента (поверхности). Допуски могут устанавливаться в диаметральном (знак Т) и радиусном выражении (знак Т/2).

Допуск пересечения осей (ТРХ). Это отклонение характеризует точность расположения валов или отверстий, оси которых номинально пересекаются. Например, оси валов с шестернями в конической зубчатой передаче.

Отклонение от пересечения осей есть наименьшее расстояние между осями, которые номинально пересекаются. Допуск может быть дан в диаметральном (знак Т) или радиусном (знак Т/2) выражении.

Позиционный допуск (ТРР). Эти отклонения характеризуют точность расположения нескольких элементов (отверстий, осей, пазов, плоскостей симметрии), номинальное положение которых на чертеже задается координирующими размерами. Точность расположения этих элементов (обычно отверстий под крепежные детали) может быть оговорена на чертеже или в виде позиционного допуска, или предельными отклонениями координирующих размеров.

Обычно позиционные допуски (устанавливаемые в диаметральном (знак Ø) или радиальном (знак R) выражениях) используются для нормирования точности расположения отверстий под болты, винты, шпильки, штифты. Позиционные допуски рассчитывают для обеспечения собираемости, исходя из минимального зазора. Следовательно, такие допуски и отклонения будут зависимыми (знак М).

Для отверстий под крепежные детали (типа болт) позиционный допуск (в диаметральном выражении Ø) не превышает минимального зазора (половины S_min/2 для деталей типа шпилька). Предельные отклонения рассчитываются по позиционному допуску ТРР и составляют от 0,35Т до 1Т.

Допуски формы заданного профиля (TCL) и формы заданной поверхности (ТСЕ). Эти суммарные отклонения характеризуют как погрешности размеров и формы криволинейных поверхностей (шаблонов, кулачков, копиров), так и расположение этих поверхностей относительно баз. Отсчитываются отклонения от номинального положения профиля, которое задается координирующими размерами отдельных точек или элементов. Отклонения формы заданного профиля характеризуют отклонения от номинального профиля (и используются для плоских деталей), а отклонения формы заданной поверхности – от номинальной поверхности (и используются для объемных криволинейных поверхностей). Они могут устанавливаться в радиусном (знак Т/2) или диаметральном выражении (знак Т).