Pojęcie wymiarów i koniugacji. Odchylenia od wielkości nominalnej

Parametr jest niezależną lub powiązaną wielkością, która charakteryzuje dowolny produkt lub zjawisko (proces) jako całość lub ich indywidualne właściwości. Parametry określają charakterystykę techniczną produktu lub procesu, głównie pod względem wydajności, podstawowych wymiarów, konstrukcji.

Ilościowo parametry geometryczne części są oceniane za pomocą wymiarów liniowych.

Rozmiar- wartość liczbowa wielkości liniowej (średnica, długość itp.) w wybranych jednostkach miary (w inżynierii mechanicznej z reguły w milimetrach).

Celowo wymiary są podzielone na wymiary, które określają rozmiar i kształt części oraz wymiary koordynujące. Wymiary koordynacyjne (dla części o złożonym kształcie iw węzłach) określają względne położenie powierzchni krytycznych części niezbędnych do prawidłowego działania mechanizmu lub ich położenie względem pewnych powierzchni linii i punktów, zwanych bazami konstrukcyjnymi.

Podczas obróbki powierzchni części są koordynowane względem baz technologicznych, a podczas pomiaru są koordynowane względem baz pomiarowych. W tym przypadku ważna jest zasada jedności zasad. Z tych wymiarów rozróżnia się wymiary użytkowe - czyli takie, które bezpośrednio wpływają na wydajność maszyn i funkcje serwisowe podzespołów i części oraz wymiary technologiczne, które są niezbędne bezpośrednio do wykonania części i jej sterowania.

Rozmiar nominalny - wielkość uzyskana metodą obliczeniową zgodnie z jednym z kryteriów wydajności (wytrzymałość, sztywność itp.), wybranym spośród względów projektowych, technologicznych, eksploatacyjnych, estetycznych i innych. Ten rozmiar służy jako punkt wyjścia dla odchyleń, a wymiary graniczne są określane względem niego. W przypadku części tworzących połączenie jest to wspólne i nazywane jest nominalnym rozmiarem połączenia.

Wymiary nominalne uzyskane w wyniku obliczeń są zaokrąglane tak, aby odpowiadały wartościom serii normalnych wymiarów liniowych. Szeregi o normalnych wymiarach liniowych (szereg Renarda) budowane są na podstawie preferowanych liczb, które są szeregami dziesiętnymi, ciągi geometryczne z mianownikami = 1,6 dla szeregu R 5; = 1,25 dla serii R10; -1,12 dla rzędu R 20; = 1,06 dla serii R 40. Przy wyborze preferowana jest seria o większej gradacji, tj. wiersz R5 powinien być preferowany w stosunku do wiersza R 10 itd.

Rzeczywisty rozmiar to rozmiar ustalony przez pomiar z dopuszczalnym błędem. Aby produkt spełniał swoje przeznaczenie, jego wymiary muszą być zachowane pomiędzy dwoma dopuszczalnymi rozmiarami, których różnica stanowi tolerancję.

Dwa maksymalne dopuszczalne rozmiary, pomiędzy którymi musi znajdować się rzeczywisty rozmiar lub jeden z nich może być równy, nazywane są rozmiarami granicznymi. Większy z dwóch limitów rozmiaru jest nazywany największym limitem rozmiaru, a mniejszy jest nazywany najmniejszym limitem rozmiaru. Nominalny rozmiar otworu jest oznaczony łacińską wielką literą D max i D min, wał - d max i d min. (Patrz rys.1).

Porównanie rzeczywistego rozmiaru z wymiarami granicznymi daje wyobrażenie o przydatności części, dla której GOST 25346-82 ustanawia koncepcję granic rozmiaru przelotu i przelotu. Maksymalny limit materiału lub limit przelotowy to maksymalna ilość materiału, a mianowicie największy limit rozmiaru wału i najmniejszy limit rozmiaru otworu.

Minimalny limit materiału lub limit nieprzekraczalny to minimalna ilość metalu, a mianowicie najmniejszy limit rozmiaru wału i największy limit rozmiaru otworu.

Dla wygody wskazany jest nominalny rozmiar części, a każdy z dwóch granicznych rozmiarów jest określony przez odchylenie od tego nominalnego rozmiaru. Wartość bezwzględną i znak odchylenia uzyskuje się odejmując rozmiar nominalny od odpowiedniego rozmiaru granicznego.

O otworze

Ryż. 1.1. Pola tolerancji otworu i szybu podczas lądowania z luzem (odchylenia otworu są dodatnie, odchyłki szybu są ujemne).

Odchylenia graniczne są podzielone na górne i dolne. Górne odchylenie graniczne otworu ES i wałka es jest algebraiczną różnicą między największą granicą a wymiarami nominalnymi, dolne odchylenie graniczne otworu EI i wałka ei jest algebraiczną różnicą między najmniejszą granicą a wymiarami nominalnymi.

Dla otworu: ES = D max – D,

Dla wału: es = d max - d,

ei = dmin – d.

Odchylenie jest pozytywne, jeśli wielkość graniczna jest większa niż nominalna i ujemna, jeśli wielkość graniczna jest mniejsza niż nominalna.

Na rysunkach inżynierskich wymiary nominalne, graniczne i ich odchylenia są podane w mm, bez wskazywania jednostek, na przykład:

Wymiary kątowe i ich maksymalne odchylenia podane są w stopniach, minutach i sekundach, w jednostkach np. 42 0 30’25”.

Odchylenia graniczne w tabelach tolerancji są podane w mikrometrach. Jeśli wartości bezwzględne odchyleń są równe, są one wskazane raz znakiem () obok rozmiaru nominalnego, na przykład 60 0,2.

Odchylenie równe 0 nie jest wskazane na rysunkach, stosuje się tylko jedno odchylenie - dodatnie w miejscu górnej lub ujemne w miejscu dolnej granicy odchylenia, na przykład 200 +0,2; 200 -0,2

Różnica między największym i najmniejszym rozmiarem granicznym lub bezwzględna wartość różnicy algebraicznej między górnym i dolnym odchyleniem nazywana jest tolerancją rozmiaru (T). Tolerancja jest zawsze pozytywna. Określa określoną dokładność produkcyjną. Wraz z jego wzrostem pogarsza się jakość części i spada jej koszt.

Aby uprościć, tolerancje można wyświetlać graficznie jako pola tolerancji. W takim przypadku oś produktu zawsze znajduje się pod schematem. Pole tolerancji - pole ograniczone odchyleniami górnymi i dolnymi. Pole tolerancji jest określone przez wartość tolerancji i jej położenie względem rozmiaru nominalnego. Linia zerowa - linia odpowiadająca rozmiarowi nominalnemu, od której na graficznej reprezentacji tolerancji i pasowań wykreślane są odchylenia wymiarowe. W przypadku poziomej linii zerowej dodatnie odchylenia są wykreślane w górę, a ujemne odchylenia w dół.

Rys. 1.2 Pola tolerancji otworu i wału

Znajomości.

Maszyny i mechanizmy składają się z części, które w trakcie pracy muszą wykonywać względne ruchy lub są w stanie względnego spoczynku. W większości przypadków części maszyn to pewne kombinacje ciał geometrycznych ograniczone powierzchniami o najprostszych kształtach: płaskim, cylindrycznym, stożkowym itp.

Dwie części, których elementy są ze sobą zawarte, tworzą połączenie. Takie części nazywane są częściami współpracującymi, a powierzchnie połączonych elementów nazywane są powierzchniami współpracującymi. Powierzchnie tych elementów, które nie wchodzą w skład połączenia z powierzchniami innych części, nazywane są powierzchniami niepasującymi. Połączenia są podzielone zgodnie z geometrycznym kształtem współpracujących powierzchni. Połączenie części o dopasowanych powierzchniach cylindrycznych o okrągłym przekroju nazywa się gładkim cylindrycznym.

W połączeniu elementów dwóch części jeden z elementów jest wewnętrzny (żeński), drugi zewnętrzny (męski). W systemie tolerancji i pasowań gładkich połączeń każdy element zewnętrzny jest warunkowo nazywany wałem, a każdy element wewnętrzny nazywany jest otworem. Warunki te dotyczą również elementów niesprzężonych.

Różnica wymiarów otworu i wałka przed montażem determinuje charakter połączenia części, czyli pasowanie, tj. większą lub mniejszą swobodę względnego ruchu części lub stopień oporu na ich wzajemne przemieszczenie.

Różnica między rozmiarami otworu i wału, jeśli rozmiar otworu jest większy niż rozmiar wału, nazywa się luką S=D-d.

różnica między wymiarami wałka a otworem przed montażem, jeśli wymiar wałka jest większy niż wymiar otworu, zwany interferencją N = d-D.

Luka charakteryzuje większą lub mniejszą swobodę ruchu względnego części łączących.

Obciążenie wstępne - stopień odporności na wzajemne przemieszczenie części w połączeniu, tj. siła ich stałego połączenia.

Jeśli to konieczne, luz może być wyrażony jako pasowanie z wciskiem ze znakiem (-);

S \u003d (-N) i interferencja jako przerwa ze znakiem (-); N=(-S).

Podstawowe pojęcia dotyczące wymiarów, odchyleń, tolerancji i pasowań podano w GOST 25346-89.

Rozmiar - wartość liczbowa wielkości liniowej (średnica, długość itp.) w wybranych jednostkach miary.

Rzeczywisty rozmiar - rozmiar elementu ustawiony przez pomiar.

Wymiary graniczne- dwa maksymalne dopuszczalne rozmiary elementu, pomiędzy którymi musi być (lub może być równa) rozmiar rzeczywisty.

Największy rozmiar limitu - największy dopuszczalny rozmiar elementu (rys. 2.1, a).

Ryż. 2.1.a - na rysunku połączenia; b- na schemacie pól tolerancji

Najmniejszy limit rozmiaru - najmniejszy dopuszczalny rozmiar elementu (patrz rys. 2.1, a).

Rozmiar nominalny- rozmiar, względem którego określane są odchylenia (patrz rys. 2.1, a).

Odchylenie - różnica algebraiczna między wielkością (rzeczywistą lub graniczną) a odpowiednią wielkością nominalną.

Odchylenie górne (ES, es)- różnica algebraiczna między największą granicą a odpowiednią wielkością nominalną (patrz rys. 2.1).

Dolne odchylenie (El, ei) - różnica algebraiczna między najmniejszą granicą a odpowiednią wielkością nominalną (patrz ryc. 2.1).

Główne odchylenie - jedno z dwóch odchyleń granicznych (górne lub dolne), które określa położenie pola tolerancji względem linii zerowej. W przyjętym systemie tolerancji i lądowań (patrz punkt 2.3) główne odchylenie jest najbliższe linii zerowej.

Linia zerowa - linia odpowiadająca rozmiarowi nominalnemu, od której wykreślane są odchylenia wymiarowe w graficznej reprezentacji pól tolerancji i dopasowania. Jeśli linia zerowa znajduje się poziomo, to od niej odkładane są odchylenia dodatnie i układane są odchylenia ujemne (ryc. 2.1, b).

Tolerancja T - różnica między największym i najmniejszym rozmiarem granicznym lub algebraiczna różnica między górnym i dolnym odchyleniem (patrz ryc. 2.1).

Pole tolerancji - pole ograniczone przez największy i najmniejszy rozmiar graniczny oraz określone przez wartość tolerancji i jego położenie względem rozmiaru nominalnego. W reprezentacji graficznej pole tolerancji jest zamknięte między dwiema liniami odpowiadającymi górnym i dolnym odchyleniom względem linii zerowej (patrz ryc. 2.1, b).

Wał - termin zwyczajowo używany do oznaczania elementów zewnętrznych części, w tym elementów niecylindrycznych.

Otwór- termin zwyczajowo używany w odniesieniu do wewnętrznych elementów części, w tym elementów niecylindrycznych.

główny szyb- wał, którego górne odchylenie jest równe zeru.

Główna dziura- dziura, której dolne odchylenie jest równe zeru.

Lądowanie - charakter połączenia dwóch części, określony przez różnicę ich rozmiarów przed montażem.

Nominalny rozmiar lądowania - nominalny rozmiar wspólny dla otworu i wału, które tworzą połączenie.

Tolerancja lądowania - suma tolerancji otworu i wału, które tworzą połączenie.

Luka - różnica między wymiarami otworu a wałkiem przed montażem, jeżeli wymiar otworu jest większy niż wymiar wałka (rys. 2.2, a).

Wstępne ładowanie — różnica między wymiarami wału a otworem przed montażem, jeśli rozmiar wału jest większy niż rozmiar otworu (ryc. 2.2, b).

Lądowanie z odprawą - pasowanie, w którym zawsze tworzy się szczelina w połączeniu, tj. granica najmniejszego rozmiaru otworu jest większa lub równa największemu ograniczeniu rozmiaru wału. W przedstawieniu graficznym pole tolerancji otworu znajduje się nad polem tolerancji wału (patrz rys. 2.2, a).

Ryż. 2.2.a - z przerwą; b- z napięciem; w- przez lądowanie przejściowe

Lądowanie zakłócające- lądowanie, w którym zawsze powstaje ingerencja w połączenie, tj. granica największego rozmiaru otworu jest mniejsza lub równa najmniejszemu ograniczeniu rozmiaru wału. W przedstawieniu graficznym pole tolerancji otworu znajduje się pod polem tolerancji wału (patrz rys. 2.2, b).

dopasowanie przejścia- podest, w którym można uzyskać zarówno szczelinę, jak i pasowanie ciasne w połączeniu, w zależności od rzeczywistych wymiarów otworu i szybu. Dzięki graficznemu przedstawieniu pola tolerancji otwór i wał pokrywają się całkowicie lub częściowo (patrz rys. 2.2, w).

Najmniejszy prześwit- różnica pomiędzy najmniejszym wymiarem granicznym otworu a największym wymiarem granicznym wału w pasowaniu luzem (patrz Rys. 2.2, a).

największy prześwit- różnica między największym rozmiarem granicznym otworu a najmniejszym rozmiarem granicznym wału w pasowaniu z przerwą lub w pasowaniu przejściowym (patrz Rys. 2.2, i, w).

Najmniejsze napięcie - różnica między najmniejszym wymiarem granicznym wału a największym wymiarem granicznym otworu przed montażem z pasowaniem ciasnym (patrz Rys. 2.2, b).

Największe napięcie - różnica między największym wymiarem granicznym wału a najmniejszym granicznym wymiarem otworu przed montażem z pasowaniem ciasnym lub przejściowym (patrz Rys. 2.2, b, w).

Tworząc mechanizmy maszynowe i opisując procesy interakcji powierzchniowych, zawsze konieczne staje się połączenie dwóch lub więcej części lub procesów. I bardzo często jedna część (proces) musi być umieszczona w drugiej. Główna treść prac nad zamiennością w inżynierii mechanicznej i opis procesów interakcji wiąże się właśnie z takimi koniugacjami, dlatego podamy kilka terminów i ich definicje.

Podczas łączenia dwóch części obiektu powierzchnie, które je łączą, są nazywane zestawianiem i czasami oddzielają elementy części za pomocą powierzchni żeńskich i męskich.

Element żeński to część z wewnętrzną powierzchnią współpracującą (rys. 1.2). Dla części o takich powierzchniach ustanowiono termin „dziura”.

Część męska to część z zewnętrzną powierzchnią współpracującą. Za takimi szczegółami powstał termin „szyb”.

Jak widać z definicji i ryc. 1.2, terminy „otwór” i „wał” odnoszą się niekoniecznie do zamkniętych powierzchni współdziałania, ale także do półotwartych i nie odnoszą się do całej części lub powierzchni, ale przede wszystkim do jej elementów zaangażowanych w łączenie. Termin ten został wprowadzony dla wygody normalizacji wymagań dotyczących wymiarów tych współpracujących powierzchni bez rozróżniania kształtu części w stosunku do niepasujących powierzchni.

I- części z powierzchniami żeńskimi (otworami),

2 - części z zakrytymi powierzchniami (wały).

Ryż. 1.2. Powierzchnie krycia kobiet i mężczyzn

Przy łączeniu otworów i wałków tj. części o powierzchni żeńskiej i męskiej tworzą koniugację, często nazywaną dopasowaniem. Jednocześnie, w zależności od wymiarów wałów i otworów (nie zapominajmy, że terminów „wał” i „otwór” będziemy teraz i w przyszłości używać tylko w odniesieniu do powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej) mogą mieć różne możliwości przesunięcia względem siebie po montażu. W niektórych przypadkach po połączeniu jedna część może zostać przesunięta względem drugiej o określoną wartość, a w innych występuje opór ich wzajemnego przemieszczenia o różnym stopniu wzajemnego oddziaływania. Terminy „otwór” i „wał” mogą być również używane dla niepasujących elementów lub procesów. Rozważymy to podejście metodologiczne na przykładzie inżynierii mechanicznej.

Lądowanie - charakter połączenia części, określony przez wielkość luk lub wynikających z niego zakłóceń.

Szczelina - różnica między wymiarami otworu i szybu, jeśli rozmiar otworu jest większy niż rozmiar szybu.

Naprężenie wstępne - różnica między wymiarami wałka a otworem przed montażem, jeśli wymiar wałka jest większy niż wymiar otworu.

Dodanie słów „przed montażem” w definicji napięcia wstępnego tłumaczy się tym, że w wyniku montażu z pasowaniem ciasnym może wystąpić odkształcenie współpracujących powierzchni.

W zależności od swobody względnego ruchu współpracujących części lub stopnia oporu ich wzajemnego przemieszczania się, podesty dzieli się na trzy typy: podesty z przerwą; lądowania z interferencją; lądowania przejściowe.

Lądowanie z przerwą (ryc. 1.3, a) - lądowanie, które zapewnia prześwit w połączeniu. W przypadku graficznego przedstawienia pasowania luzu pole tolerancji otworu zawsze znajduje się powyżej pola tolerancji wału, tj. wymiary odpowiedniego otworu są zawsze większe niż wymiary odpowiedniego wału.

Lądowania z przerwą charakteryzują się (różnią od siebie) wartością najmniejszej i największej przerwy. Największa szczelina będzie miała miejsce, gdy dopasuje się największy graniczny rozmiar otworu i najmniejszy graniczny rozmiar wałka. Najmniejsza szczelina występuje, gdy największy rozmiar wału jest dopasowany do najmniejszego rozmiaru otworu. W konkretnym przypadku najmniejsza przerwa może być równa zeru.

Pasowania luzowe są stosowane, gdy dopuszczalne jest względne przemieszczenie współpracujących części.

Lądowanie zakłócające (rys. 1.3, w) - pasowanie z wciskiem, które zapewnia pasowanie z wciskiem w połączeniu, z graficzną reprezentacją pasowania z wciskiem, pole tolerancji otworu znajduje się pod polem tolerancji wału, tj. zawsze wymiary odpowiedniego otworu są mniejsze niż wymiary odpowiedniego wału.

Lądowania z interferencją charakteryzują się (różnią od siebie) wielkością najmniejszej i największej interferencji. Największy wcisk wystąpi, gdy najmniejszy rozmiar otworu zostanie dopasowany do największego rozmiaru wału. Najmniejszy wcisk występuje podczas łączenia największego rozmiaru otworu z najmniejszym rozmiarem wału.

Pasowania z wciskiem stosuje się w przypadkach, gdy konieczne jest przeniesienie momentu obrotowego głównie bez dodatkowego mocowania tylko ze względu na sprężyste odkształcenia współpracujących części.

Lądowanie przejściowe (ryc. 1.3, w)- lądowanie, w którym można uzyskać zarówno szczelinę, jak i pasowanie z wciskiem. Z graficznym przedstawieniem pola tolerancji otwór i wałek nakładają się częściowo lub całkowicie.

Lądowania przejściowe charakteryzują się największą ingerencją i największym prześwitem. Jeśli podczas produkcji okaże się, że rozmiar otworu odpowiada największemu rozmiarowi granicznemu, a rozmiar wałka odpowiada najmniejszemu rozmiarowi granicznemu, wówczas uzyskana zostanie największa szczelina w tym wiązaniu. Jeżeli rozmiar wału po wyprodukowaniu odpowiada największemu dopuszczalnemu, a otwór najmniejszemu dopuszczalnemu, wówczas uzyskany zostanie największy dopuszczalny wcisk.

Dlatego z góry, przed produkcją, gdy zostaną ustawione tolerancje i możliwe maksymalne wymiary otworu i wału, nie można powiedzieć, jakie będzie pasowanie - z przerwą lub pasowaniem z wciskiem.

Ryż. 1.3. Grafika lądowania: a) lądowanie z luką; b) pasowanie z wciskiem; w) dopasowanie przejścia

Podczas eksploatacji, gdy czasami konieczne jest przeprowadzenie demontażu i montażu, zamiast pasowań ciasnych stosuje się pasowania przejściowe. Zazwyczaj pasowanie przejściowe wymaga dodatkowego mocowania współpracujących części, mają one niewielkie szczeliny brzeżne i wciski i są często wykorzystywane do zapewnienia centrowania, tj. zapewnienie, że osie otworu i wału pokrywają się. W celu rozwiązania problemów związanych z łączeniem powierzchni w inżynierii mechanicznej stosuje się system otworów i system wałków.

Lądowania z tymi samymi przerwami lub zakłóceniami można uzyskać przy różnych położeniach pól tolerancji otworu i wału (patrz ryc. 1.1). Takich pól tolerancji może być nieskończenie wiele. Oznacza to jednak, że praktycznie niemożliwe będzie wprowadzenie do sprzedaży narzędzia obróbczego do wykonywania otworów - wierteł, pogłębiaczy, rozwiertaków i innych narzędzi, które bezpośrednio kształtują wymiary współpracujących powierzchni.

Dlatego w dokumentach regulacyjnych wszystkich krajów świata stosuje się fundamentalne podejście do ograniczania swobody w ustalaniu pól tolerancji dla wałów i otworów w stosunku do wartości nominalnej. Ograniczenie to jest sformułowane w kategoriach „systemu otworów” i „systemu szybów”. Podstawowym podejściem w tych systemach jest to, że gdy powstają wszystkie trzy rodzaje lądowań, wprowadza się ograniczenie w lokalizacji pól tolerancji, tj. przyjmuje się stałe położenie jednego z pól tolerancji (wał lub otwór), a jeden z wymiarów granicznych wału lub otworu musi pokrywać się z rozmiarem nominalnym. Takie otwory i wały nazywane są głównymi.

Głównym otworem jest otwór, którego dolna odchyłka wynosi zero.

Wał główny to wał, którego górne odchylenie wynosi zero.

Zatem najmniejszy rozmiar graniczny pokrywa się z rozmiarem nominalnym na głównym otworze, a największy rozmiar graniczny na wale. Te granice nie są ustalane przypadkowo. Faktem jest, że podczas obróbki wału jego rozmiar zmienia się z większego na mniejszy. Dlatego możliwe jest zatrzymanie przetwarzania, gdy rozmiar jest równy największej dopuszczalnej wartości. I bardzo wygodnie jest, jeśli ten pierwszy z możliwych rozmiarów odpowiedniej części jest liczbą całkowitą równą wartości nominalnej. Podczas obróbki otworu rozmiar zmienia się z mniejszego na większy, a pierwszy rozmiar dobrej części jest najmniejszym dopuszczalnym rozmiarem, odpowiada rozmiarowi nominalnemu.

Lądowania w systemie otworów (rys. 1.4, a)- podesty, w których różne szczeliny i kolizje uzyskuje się łącząc różne szyby z otworem głównym.

Lądowania w układzie szybowym (rys. 1.4, b)- podesty, w których różne szczeliny i wciski uzyskuje się łącząc różne otwory z szybem głównym.

Należy tutaj zauważyć, że preferowany jest system otworów, ponieważ w tym systemie potrzeba mniej pól tolerancji dla otworu o tym samym rozmiarze nominalnym, a wykonanie otworu i jego pomiar jest znacznie trudniejsze i bardziej kosztowne niż wykonanie i pomiar wał tego rozmiaru z taką samą dokładnością. W praktyce tylko dla systemu otworów możliwe jest wykonanie gotowego narzędzia do wycinania otworu, ponieważ system wałów ma wiele pól tolerancji otworu z różnymi maksymalnymi odchyleniami dla tej samej wielkości nominalnej. System szybowy jest zwykle stosowany w oparciu o pewne względy projektowe lub technologiczne, gdy jest to korzystne ekonomicznie. Jednak przypadki zastosowania systemu szybowego są bardzo ograniczone.

Ryż. 1.4. Schematy reprezentacji graficznych spoczników: i) - w układzie otworów; b) - w układzie szybowym

Wygodniej jest rozważyć podstawowe pojęcia zamienności w zakresie parametrów geometrycznych na przykładzie wałów i otworów oraz ich połączeń.

Wał - termin konwencjonalnie używany w odniesieniu do zewnętrznych elementów części, w tym elementów niecylindrycznych.

Otwór - termin konwencjonalnie używany w odniesieniu do wewnętrznych elementów części, w tym elementów niecylindrycznych.

Ilościowo parametry geometryczne części są oceniane za pomocą wymiarów.

Rozmiar - wartość liczbowa wielkości liniowej (średnica, długość itp.) w wybranych jednostkach miary.

Wymiary podzielone są na nominalne, rzeczywiste i graniczne.

Definicje podano zgodnie z GOST 25346-89 „Ujednolicony system tolerancji i lądowań. Przepisy ogólne, serie tolerancji i podstawowe odchylenia”.

Rozmiar nominalny to rozmiar, względem którego określane są odchylenia.

Rozmiar nominalny uzyskuje się w wyniku obliczeń (wytrzymałościowych, dynamicznych, kinematycznych itp.) lub dobierany jest z innych względów (estetycznych, konstrukcyjnych, technologicznych itp.). Uzyskany w ten sposób rozmiar należy zaokrąglić do najbliższej wartości z szeregu normalnych rozmiarów (patrz rozdział „Normalizacja”). Główny udział charakterystyk numerycznych stosowanych w technologii to wymiary liniowe. Ze względu na duży udział wymiarów liniowych i ich rolę w zapewnieniu wymienności ustalono szeregi wymiarów liniowych normalnych. Rzędy o normalnych wymiarach liniowych są regulowane w całym zakresie, co jest szeroko stosowane.

Podstawą normalnych wymiarów liniowych są preferowane liczby, aw niektórych przypadkach ich zaokrąglone wartości.

Rzeczywisty rozmiar to rozmiar elementu ustalony przez pomiar. Termin ten odnosi się do przypadku, gdy dokonywany jest pomiar w celu określenia przydatności wymiarów części do określonych wymagań. Pomiar to proces empirycznego znajdowania wartości wielkości fizycznej za pomocą specjalnych środków technicznych, a błąd pomiaru to odchylenie wyniku pomiaru od rzeczywistej wartości mierzonej wielkości. Rozmiar rzeczywisty - rozmiar uzyskany w wyniku obróbki części. Wartość prawdziwego rozmiaru jest nieznana, ponieważ niemożliwe jest wykonanie pomiaru bez błędu. W związku z tym pojęcie „rzeczywistego rozmiaru” zastępuje się pojęciem „rzeczywistego rozmiaru”.

Rozmiary graniczne - dwa maksymalne dopuszczalne rozmiary elementu, pomiędzy którymi musi znajdować się rzeczywisty rozmiar (lub który może być równy). Dla rozmiaru granicznego, który odpowiada największej objętości materiału, tj. największemu granicznemu rozmiarowi wału lub najmniejszemu granicznemu rozmiarowi otworu, podaje się pojęcie maksymalnego limitu materiału; dla rozmiaru granicznego, który odpowiada najmniejszej objętości materiału, tj. najmniejszemu granicznemu rozmiarowi wału lub największemu granicznemu rozmiarowi otworu, granica minimalnego materiału.

Limit największego rozmiaru - największy dopuszczalny rozmiar elementu (rys. 5.1)

Najmniejszy limit rozmiaru - najmniejszy dopuszczalny rozmiar elementu.

Z tych definicji wynika, że ​​gdy konieczne jest wyprodukowanie części, jej rozmiar musi być podany przez dwie dopuszczalne wartości - największą i najmniejszą. Odpowiednia część musi mieć rozmiar pomiędzy tymi wartościami granicznymi.

Odchylenie - algebraiczna różnica między wielkością (rzeczywistą lub graniczną) a wielkością nominalną.

Rzeczywiste odchylenie to algebraiczna różnica między rzeczywistymi wymiarami a odpowiadającymi im wymiarami nominalnymi.

Odchylenie graniczne - algebraiczna różnica między rozmiarem granicznym a nominalnym.

Odchylenia dzielą się na górne i dolne. Odchylenie górne E8, ea (ryc. 5.2) to algebraiczna różnica między największą granicą a rozmiarami nominalnymi. (ER jest górnym odchyleniem otworu, er jest górnym odchyleniem wału).

Dolne odchylenie E1, e (ryc. 5.2) to algebraiczna różnica między najmniejszą granicą a rozmiarami nominalnymi. (E1 - odchylenie dolne otworu, e - odchylenie dolne wału).

Tolerancja T to różnica między największym i najmniejszym rozmiarem granicznym lub algebraiczna różnica między górnym i dolnym odchyleniem (ryc. 5.2).

Tolerancja standardowa P - dowolna z tolerancji ustalonych przez ten system tolerancji i lądowań.

Tolerancja charakteryzuje dokładność rozmiaru.

Pole tolerancji - pole ograniczone przez największy i najmniejszy rozmiar graniczny oraz określone przez wartość tolerancji i jego położenie względem rozmiaru nominalnego. W reprezentacji graficznej pole tolerancji jest zamknięte między dwiema liniami odpowiadającymi górnym i dolnym odchyleniom względem linii zerowej (ryc. 5.2).

Przedstawienie odchyleń i tolerancji w tej samej skali z wymiarami części jest prawie niemożliwe.

Tak zwana linia zerowa służy do wskazania rozmiaru nominalnego.

Linia zerowa - linia odpowiadająca rozmiarowi nominalnemu, od której na graficznej reprezentacji pól tolerancji i dopasowania wykreślane są odchylenia rozmiaru. Jeśli linia zerowa znajduje się poziomo, to odchylenia dodatnie są od niej wykreślane w górę, a odchylenia ujemne w dół (ryc. 5.2).

Korzystając z powyższych definicji można obliczyć następujące charakterystyki wałów i otworów.

Schematyczne oznaczenie pól tolerancji

Dla jasności wygodnie jest przedstawić wszystkie rozważane koncepcje graficznie (ryc. 5.3).

Na rysunkach zamiast wymiarów granicznych naniesiono odchylenia graniczne od wymiaru nominalnego. Biorąc pod uwagę, że odchylenia mogą:

Ryż. 5.3.

może być dodatni (+), ujemny (-) i jeden z nich może być równy zero, to istnieje pięć możliwych przypadków położenia pola tolerancji na obrazie graficznym:

• 1) odchylenia górne i dolne są dodatnie;
• 2) odchylenie górne jest dodatnie, a dolne zero;
• 3) odchylenie górne jest dodatnie, a odchylenie dolne zero;
• 4) odchylenie górne wynosi zero, a odchylenie dolne jest ujemne;
• 5) odchylenia górne i dolne są ujemne.

Na ryc. 5.4, ​​ale podano wymienione przypadki dla otworu, a na ryc. 5.4, ​​​​b - dla wału.

Dla wygody normalizacji rozróżnia się jedno odchylenie, które charakteryzuje położenie pola tolerancji w stosunku do rozmiaru nominalnego. To odchylenie nazywa się głównym.

Odchylenie główne to jedno z dwóch odchyleń granicznych (górne lub dolne), które określa położenie pola tolerancji względem linii zerowej. W tym systemie tolerancji i lądowań główne odchylenie jest najbliższe linii zerowej.

Ze wzorów (5.1) - (5.8) wynika, że ​​wymagania dotyczące dokładności wymiarowej można znormalizować na kilka sposobów. Możesz ustawić dwa limity wielkości, pomiędzy którymi musi być

Ryż. 5.4.

a - dziury; b- wałek

miary pasowania części; możesz ustawić rozmiar nominalny i dwa maksymalne odchylenia od niego (górne i dolne); można ustawić rozmiar nominalny, jedno z odchyleń granicznych (górne lub dolne) oraz tolerancję rozmiaru.

Rozmiar- wartość liczbowa wielkości liniowej (średnica, długość itp.) w wybranych jednostkach miary.

Istnieją rozmiary rzeczywiste, nominalne i graniczne.

rzeczywisty rozmiar- rozmiar ustalony przez pomiar za pomocą przyrządu pomiarowego z dopuszczalnym błędem pomiaru.

Błąd pomiaru to odchylenie wyniku pomiaru od rzeczywistej wartości mierzonej wielkości. prawdziwy rozmiar- rozmiar uzyskany w wyniku produkcji i wartości, której nie znamy.

Rozmiar nominalny- rozmiar, w stosunku do którego określane są wymiary graniczne i który służy jako punkt wyjścia dla odchyleń.

Wielkość nominalna jest podana na rysunku i jest wspólna dla otworu i wałka tworzącego połączenie i jest określana na etapie opracowywania produktu w oparciu o przeznaczenie użytkowe części poprzez wykonanie obliczeń kinematycznych, dynamicznych i wytrzymałościowych z uwzględnieniem konstrukcji, technologii , estetyczne i inne warunki.

Uzyskany w ten sposób rozmiar nominalny należy zaokrąglić w górę do wartości ustalonych przez GOST 6636-69 „Normalne wymiary liniowe”. Norma w zakresie od 0,001 do 20 000 mm przewiduje cztery główne rzędy rozmiarów: Ra 5, Ra 10, Ra 20, Ra 40 oraz jeden dodatkowy rząd Ra 80. W każdym rzędzie wymiary zmieniają się w zależności od zawód geometryczny z następującymi wartościami mianownika odpowiadającymi rzędom: (Progresja geometryczna to seria liczb, w której każda kolejna liczba jest uzyskiwana przez pomnożenie poprzedniej przez tę samą liczbę - mianownik progresji.)

Każdy przedział dziesiętny dla każdego wiersza zawiera odpowiednio numer wiersza 5; dziesięć; 20; 40 i 80 numerów. Przy ustalaniu rozmiarów nominalnych preferowane powinny być rzędy o większej gradacji, np. rząd Ra 5 powinno być preferowane w stosunku do rzędu Ra 10 rzędów Ra 10 - z rzędu Ra 20 itd. Serie normalnych wymiarów liniowych są oparte na szeregu preferowanych liczb (GOST 8032-84) z pewnym zaokrągleniem. Na przykład zgodnie z R5 (mianownik 1,6) przyjmuje się wartości 10; szesnaście; 25; 40; 63; 100; 250; 400; 630 itd.

Norma dla normalnych wymiarów liniowych ma duże znaczenie ekonomiczne, polegające na tym, że przy zmniejszeniu liczby wymiarów nominalnych wymagany zakres pomiarowych narzędzi skrawających i pomiarowych (wiertła, pogłębiacze, rozwiertaki, przeciągacze, sprawdziany), matryc, osprzęt i inne urządzenia technologiczne są redukowane. Jednocześnie powstają warunki do zorganizowania scentralizowanej produkcji tych narzędzi i urządzeń w wyspecjalizowanych zakładach budowy maszyn.

Norma nie dotyczy technologicznych wymiarów międzyoperacyjnych oraz wymiarów związanych z wyliczonymi zależnościami z innymi przyjętymi wymiarami lub wymiarami elementów standardowych.

Wymiary graniczne - dwa maksymalne dopuszczalne rozmiary, pomiędzy którymi musi być rzeczywisty rozmiar lub które mogą być równe.

Gdy konieczne jest wyprodukowanie części, rozmiar należy podać dwoma wartościami, tj. wartości graniczne. Większy z dwóch rozmiarów nazywa się największy limit rozmiaru i ten mniejszy najmniejszy limit rozmiaru. Rozmiar odpowiedniego elementu części musi mieścić się między największym a najmniejszym dopuszczalnym rozmiarem granicznym.

Normalizacja dokładności rozmiaru oznacza wskazanie jego dwóch możliwych (dopuszczalnych) granic rozmiaru.

Zwyczajowo określa się odpowiednio rozmiary nominalne, rzeczywiste i graniczne: dla otworów - D, D D, D max , D min ; do wałków - d, d D, d max , d mln .

Porównując rozmiar rzeczywisty z rozmiarami granicznymi, można ocenić przydatność elementu części. Warunkiem ważności są współczynniki: dla otworów D min<D D ; do wałów D min Wymiary graniczne określają charakter połączenia części i dopuszczalną niedokładność ich wykonania; w takim przypadku wymiary graniczne mogą być większe lub mniejsze niż rozmiar nominalny lub pokrywać się z nim.