Вопрос 4.1. Номинальный, предельные, действительные размеры, предельные отклонения, допуски

Номинальный размер – размер, проставленный на чертеже без отклонений. Величины размеров при проектировании определяются расчетом деталей на прочность, жесткость по конструктивным соображениям. Численные значения номинальных размеров принимаются из рядов нормальных линейных размеров, которые установлены стандартами. Номинальные размеры для наружных поверхностей (валов) обозначаются – d, для внутренних поверхностей (отверстий) – D.

Действительный размер это размер детали после ее изготовления. Численные значения действительных размеров можно определить лишь измерением. Поскольку при изготовлении и измерении возникают погрешности, то действительный размер отличается от номинального. Равенство действительного и номинального размера можно получить лишь при грубых измерениях.

Для обеспечения работоспособности детали наряду с номинальным размером необходимо определить в обязательном порядке предельные размеры.

Предельные размеры – два предельно допускаемых размера, в диапазоне которых должен находиться действительный размер годной детали. При выходе действительно размера за диапазон предельных деталь не обеспечит требуемые зазоры, натяги в соединении, а также другие эксплуатационные требования и будет непригодной – бракованной.

Больший из предельных размеров называется наибольшим предельным размером и обозначается d_max для вала и D_max для отверстия.

Меньший из предельных размеров называется наименьшим предельным размером и обозначается d_min для вала и D_min для отверстия.

Деталь по действительному размеру D_д будет годной, если соблюдается условие:

Dmax ≤ D_д ≥ D min.

На чертежах предельные размеры не проставляются, но для их установления вводятся предельные отклонения размеров:

Верхнее предельное отклонение размера вала:

es = d_max - d.

Нижнее предельное отклонение размера вала:

ei = d_min – d.

Верхнее предельное отклонение размера отверстия:

ES = Dmax – D.

Нижнее предельное отклонение размера отверстия:

EI = D min – D.

На машиностроительных чертежах номинальные размеры и предельные отклонения проставляют в мм. без указания единиц, например

35 _-0,01, 45 ^+0,05, 65 ±0,025.

По проставленным на чертеже предельным отклонениям находятся предельные размеры, определяющие диапазон допустимого рассеяния размеров годных деталей, например:

d_max = d + es = 65+0,025 =65,025мм.

d_min = d + ei = 65+ (-0,025) = 64,975 мм.

Допуском размера называется разность наибольшего и наименьшего предельных размеров. Так для вала:

Td = d_max - d_min = (d + es) – (d + ei) = es – ei.

Для размера отверстия

TD = Dmax - D min = ES - EI.

Например: Td = 0,025 – (-0,025) = 0,05 мм.

Необходимо отметить, что отклонения проставляются с определенными знаками, допуски же величины всегда положительные и знак не указывается.

Допуск размера определяет точность изготовления детали и влияет на показатели качества изделий. С уменьшением допуска деталей, работоспособность которых определяется износом (поршень, цилиндр двигателя внутреннего сгорания) такой важный эксплуатационный показатель, как ресурс работы увеличивается. С другой стороны, уменьшение допусков увеличивает затраты на изготовление.

Для определения численных значений полей допусков изделий стандартами системы ИСО (в России системой ЕСДП – единая система допусков и посадок) установлено 20 квалитетов.

Квалитеты обозначаются цифрами: 01,0,1,2,3,……….18, в порядке понижения точности и увеличения допусков. Обозначение IT8 означает, что допуск на размер установлен по 8-му квалитету точности.

Примерные области применения квалитетов точности в машиностроении таковы:

- IT01 поIT3 для высокоточных средств измерений, калибров, шаблонов, для деталей машиностроения такая точность, как правило, не назначается;

- IT 4 по IT5 для прецизионных деталей машиностроения.

- IT 6 по IT7 точные детали машиностроения, применяются весьма широко;

- IT 8 по IT9 средняя точность деталей машиностроения;

- IT 10 по IT12 пониженная точность деталей. Все вышеперечисленные квалитеты образуют посадки соединений;

Квалитеты грубее 12-го назначают для нормирования точности свободных, несопрягаемых поверхностей деталей, точности размеров заготовок.

Допуски по квалитетам составлены с учетом влияния технологических, конструктивных и метрологических факторов в зависимости от номинального размера. Допуски и отклонения установлены к размерам деталей при нормальной температуре, принятой во всех странах равной +20^оС.

Численные значения допусков для размеров до 500 мм. установлены стандартом СТ СЭВ 145-88, для размеров свыше 500 до 10000мм стандартом СТ СЭВ 177-78.