2.1. Основні поняття і визначення

Розміри, граничні відхилення і допуски. При конструюванні визначаються лінійні і кутові розміри деталі, що характеризують її величину і форму. Вони призначаються на основі результатів розрахунку деталей на міцність і твердість, а також виходячи з забезпечення технологічності конструкції й інших показників відповідно до функціонального призначення деталі. На кресленні повинні бути проставлені всі розміри, необхідні для виготовлення деталі і її контролю.

Розміри, чи безпосередньо побічно впливають на експлуатаційні показники чи машини службові функції вузлів і деталей, називаються функціональними. Вони можуть бути як у що сполучаються (наприклад, у вала й отвору), так і в поверхонь, що несполучаються, (наприклад, розмір пера лопатки турбіни, розміри каналів жиклерів карбюраторів і т.п. )

Параметр —це незалежна чи взаємозалежна величина, що характеризує який-небудь чи виріб явище (процес) у цілому чи їхні окремі властивості. Параметри визначають технічну характеристику чи виробу процесу переважно з погляду продуктивності, основних розмірів, конструкції.

Розмір —це числове значення лінійної величини (діаметра, довжини і т.д. ) в обраних одиницях виміру. Розміри підрозділяють на номінальні, дійсні і граничні.

Номінальний— це розмір, щодо якого визначаються граничні розміри і який служить також початком відліку відхилень. Номінальний розмір - це основний розмір, отриманий на основі кінематичних, динамічних і прочностных чи розрахунків обраний з конструктивних, технологічних, експлуатаційних, эстетических і інших розумінь.

Дійсний —це розмір, установлений виміром із припустимою погрішністю.

Граничні —це два гранично припустимих розміри, між якими повинний чи знаходитися яким може бути дорівнює дійсний розмір.

Граничні розміри на запропонованій довжині повинні бути витлумачені в такий спосіб:

для отворів - діаметр найбільшого правильного уявлюваного циліндра, що може бути уписаний в отвір так, щоб щільно контактувати з найбільш виступаючими крапками поверхні (розмір деталі ідеальної геометричної, що сполучається, форми, що прилягає до отвору без зазору), не повинний бути менше, ніж прохідна межа розміру. Додатково найбільший діаметр у будь-якім місці отвору не повинний перевищувати непрохідної межі розміру;

для валів - діаметр найменшого правильного уявлюваного циліндра, що може бути описаний навколо вала так, щоб щільно контактувати з найбільш виступаючими крапками поверхні (розмір деталі ідеальної геометричної, що сполучається, форми, що прилягає до вала без зазору), не повинний бути більше, ніж прохідна межа розміру. Додатково мінімальний діаметр у будь-якім місці вала не повинний бути менше, ніж непрохідна межа розміру.

Найбільший граничний розмір — це бо'льший із двох граничних, найменший - це менший із двох граничних розмірів (мал. 2.1). ДСТ 25346 - 89 установлені зв'язані з граничними розмірами нові терміни - "прохідний" і "непрохідний" межі.

Нульова лінія

Отвір

0 0

Вал

Нульова лінія а)

0 0

б)

Термін "прохідна межа" застосовують до того з двох граничних розмірів, що відповідає максимальній кількості матеріалу, а саме верхній межі для вала, нижньому - для отвору. У випадку застосування граничних калібрів мова йде про граничний розмір, що перевіряється прохідним калібром.

Термін "непрохідна межа" застосовують до того з двох граничних розмірів, що відповідає мінімальній кількості матеріалу, а саме нижній межі для вала, верхньому - для отвору. У випадку застосування граничних калібрів мова йде про граничний розмір, що перевіряється непрохідним калібром.

Відхилення - це алгебраїчна різниця між розміром (дійсним, граничним і т.д. ) і відповідним номінальним розміром.

Дійсне відхилення — це алгебраїчна різниця між дійсним і номінальним розмірами.

Граничне відхилення — це алгебраїчна різниця між граничним і номінальним розмірами.

Класифікацію відхилень по геометричних параметрах доцільно розглянути на прикладі з'єднання вала й отвору. Термін "вал" застосовують для позначення зовнішніх (охоплюваних) елементів деталей, термін "отвір" - для позначення внутрішніх (охватывающих) елементів деталей. Терміни "вал" і "отвір" відносяться не тільки до циліндричним деталей круглого перетину, але і до елементів деталей іншої форми (наприклад, обмеженим двома рівнобіжними площинами - шпонкове з'єднання).

Граничні відхилення підрозділяють на верхнє і нижнє. Верхнє —це алгебраїчна різниця між найбільшим граничним і номінальним розмірами, нижнє відхилення - це алгебраїчна різниця між найменшим граничним і номінальним розмірами.

У ДСТ 25346 - 89 прийняті умовні позначки: верхнє відхилення отвору ЕS, вала - еs, нижнє відхилення отвору EІ, вала - eі. У таблицях стандартів верхнє і нижнє відхилення зазначені в мікрометрах (мкм), на кресленнях - у міліметрах (мм). Відхилення, рівні нулю, не вказуються. На мал. 2.1 дані приклади простановки відхилень на кресленнях деталей і з'єднання.

Допуск —це різниця між найбільшим і найменшої граничними чи розмірами абсолютна величина алгебраїчної різниці між верхнім і нижнім відхиленнями (див. мал. 2.1). За ДСТ 25346 - 89 уведене поняття "допуск системи " —це стандартний допуск (кожної з допусків), установлюваний даною системою допусків і посадок.

Нульова лінія — це лінія, що відповідає номінальному розміру, від якої відкладаються відхилення розмірів при графічному зображенні допусків і посадок. При горизонтальному розташуванні нульової лінії по-ложительные відхилення відкладаються нагору від її, а негативні - униз (див. мал. 2.1).

Поле допуску —это поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии (см. рис. 2.1).

Для упрощения допуски можно зображувати графічно у виді полів допусків (мал. 2.1, б).При цьому вісь виробу (на мал. 2.1, б не показана) завжди розташовують під схемою.

З'єднання і посадки. Дві чи трохи чи рухливо деталі, що нерухомо з'єднуються, називають що сполучаються. Поверхні, по яких відбувається з'єднання деталей, називають що сполучаються. Інші поверхні називають щонесполучаються (вільними). Відповідно до цього розрізняють розміри що сполучаються і що несполучаються (вільних) поверхонь. У з'єднанні деталей, що входять одна в іншу, єщоохоплюютьі охоплювані поверхні.

Посадкою називають характер з'єднання деталей, обумовлений величиною зазорів, що виходять у ньому, чи натягів. Посадка характеризує волю відносного переміщення деталей, що з'єднуються, чи ступінь опору їхньому взаємному зсуву.

У залежності від взаємного розташування полів допусків отвору і вала посадка може бути: із зазором (див. мал. 2.1, а), чи натягом перехідної, при якій можливе одержання як зазору, так і натягу. Схеми полів допусків для різних посадок дані на мал. 2.2.

0 0 0 0 0 0

а) б) в)

Рис. 2.2. Схеми полів допусків посадок:

а - із зазором; б - натягом; в - перехідної

Зазор S- різниця розмірів отвору і вала, якщо розмір отвору більше розміру вала.Найбільший, найменший і середній зазоривизначають по формулах

S_max= D_max– d_min; S_min = D_min – d_max; S_m= (S_max + S_min)/2.

Натяг N —різниця розмірів вала й отвору до зборки, якщо розмір вала більше розміру отвору. Натяг забезпечує взаємну нерухомість деталей після їхньої зборки.Найбільший, найменший і середній натяги визначають по формулах

N_max = d_max – D_min; N_min = d_min – D_max; N_m = (N_max + N_min)/2.

Посадка з зазором - посадка, при якій забезпечується зазор у з’єднанні (поле допуску отвору розташовано над полем допуску вала, мал. 2.2, а).

Посадка з натягом - посадка, при якій забезпечується натяг у з’єднанні (поле допуску отвору розташовано під полем допуску вала, мал. 2.2, б).

Перехідна посадка - посадка, при якій можливе одержання як зазору, так і натягу (полючи допусків отвору і вала перекриваються чи частково цілком, мал. 2.2, в).

Допуск посадки - різниця між найбільшим і найменшої допускамизазору(допуск зазору ТS у посадках із зазором) чи найбільшим і найменшої натягами, що допускаються, (допуск натягу ТN у посадках з натягом):

ТS = S_max - S_min; ТN = N_max – N_min .

У перехідних посадках допуск посадки - сума найбільшого натягу і найбільшого зазору, узятих за абсолютним значенням, TSN = S_max+ N_max. Для всіх типів посадок допуск посадки чисельно дорівнює сумі допусків отвору і вала, тобто ТS (ТN) = ТD + Тd.