Při vytváření strojních mechanismů a při popisu procesů povrchových interakcí vzniká vždy nutnost propojit dvě nebo více částí nebo procesů. A velmi často musí být jedna část (proces) umístěna do jiné. Hlavní obsah vývoje zaměnitelnosti ve strojírenství a popisu interakčních procesů je spojen právě s takovými konjugacemi, proto uvedeme některé termíny a jejich definice.

Při spojování dvou částí objektu se povrchy, které je spojují, nazývají párování a někdy oddělují prvky části samičími a samčími povrchy.

Zásuvkový prvek je díl s vnitřní protilehlou plochou (obr. 1.2). Pro díly s takovými povrchy byl zaveden termín "díra".

Samčí část je část s vnějším spojovacím povrchem. Za takovými detaily se ustálil pojem „šachta“.

Jak je vidět z definic a Obr. 1.2 se termíny "díra" a "hřídel" nevztahují nutně na uzavřené interakční povrchy, ale také na polootevřené, a netýkají se celé části nebo povrchu, ale především jejich prvků zapojených do spárování. Tento termín byl zaveden pro usnadnění normalizace požadavků na rozměry těchto protilehlých povrchů bez rozlišení tvaru součásti ve vztahu k nesdruženým povrchům.

já- díly s vnitřním povrchem (otvory),

2 - díly se zakrytými plochami (hřídele).

Rýže. 1.2. Samčí a mužské párovací povrchy

Při spojování otvorů a hřídelí, tzn. části se samičím a samčím povrchem tvoří konjugaci, často nazývanou fit. Přitom v závislosti na rozměrech hřídelí a otvorů (nezapomeňte, že termíny „hřídel“ a „otvor“ budeme nyní i v budoucnu používat pouze ve vztahu k vnějším a vnitřním plochám) mohou mít různé možnosti vzájemného posunutí po sestavení. V některých případech může být po spojení jedna část posunuta vůči druhé o určitou hodnotu a v jiných případech existuje odpor proti jejich vzájemnému posunutí s různou mírou interakce. Termíny "díra" a "hřídel" mohou být také použity pro nesdružené prvky nebo procesy. Tento metodický přístup budeme uvažovat na příkladu strojírenství.

Přistání - povaha spojení částí, určená velikostí mezer nebo interferencí, které z toho vyplývají.

Mezera - rozdíl mezi rozměry otvoru a hřídele, pokud je velikost otvoru větší než velikost hřídele.

Předpětí - rozdíl mezi rozměry hřídele a otvoru před montáží, pokud je rozměr hřídele větší než rozměr otvoru.

Doplnění slov „před montáží“ do definice předpětí je vysvětleno skutečností, že v důsledku montáže s přesahem může dojít k deformaci dosedacích ploch.

V závislosti na volnosti relativního pohybu protilehlých částí nebo stupni odporu proti jejich vzájemnému posunutí se přistání dělí na tři typy: přistání s mezerou; rušení přistání; přechodná přistání.

Přistání s mezerou (obr. 1.3, A) - přistání, které zajišťuje vůli ve spojení. Při grafickém znázornění v uložení s vůlí se toleranční pole otvoru vždy nachází nad tolerančním polem hřídele, tzn. rozměry vhodného otvoru jsou vždy větší než rozměry vhodné hřídele.

Přistání s mezerou jsou charakterizována (liší se od sebe) hodnotou nejmenší a největší mezery. Největší mezera bude, když se shoduje největší mezní velikost otvoru a nejmenší mezní velikost hřídele. Nejmenší mezera je při spárování s největší velikostí hřídele nejmenší velikost díry. V konkrétním případě může být nejmenší mezera rovna nule.

Vůle se používají, když je povoleno relativní posunutí protilehlých dílů.

Rušivé přistání (obr. 1.3, V) - lícování, které zajišťuje uložení s přesahem ve spoji, s grafickým znázorněním v uložení s přesahem se toleranční pole otvoru nachází pod tolerančním polem hřídele, tzn. vždy jsou rozměry vhodného otvoru menší než rozměry vhodné hřídele.

Přistání s interferencí jsou charakterizována (liší se od sebe) velikostí nejmenší a největší interference. Největší interference bude, když nejmenší velikost otvoru odpovídá největší velikosti hřídele. Nejmenší interference je při konjugaci největší velikosti otvoru s nejmenší velikostí hřídele.

Lisování s přesahem se používá v případech, kdy je potřeba přenášet krouticí moment převážně bez dodatečného upevnění pouze z důvodu pružných deformací protikusů.

Přechodové přistání (obr. 1.3, PROTI)- přistání, ve kterém je možné získat jak mezeru, tak i přesah. Při grafickém znázornění tolerančního pole se díra a hřídel částečně nebo úplně překrývají.

Přechodová přistání se vyznačují největším rušením a největší vůlí. Pokud se během výroby ukáže, že velikost otvoru odpovídá největší limitní velikosti a velikost hřídele odpovídá nejmenší limitní velikosti, pak bude získána největší mezera v tomto spoji. Pokud velikost hřídele po výrobě odpovídá největšímu přípustnému a otvor nejmenšímu přípustnému, pak bude dosaženo největšího přípustného přesahu.

Proto předem, před výrobou, kdy jsou nastaveny tolerance a možné maximální rozměry díry a hřídele, nelze říci, jaké bude uložení - s mezerou nebo s přesahem.

Rýže. 1.3. Grafika přistání: A) přistání s mezerou; b) uložení s přesahem; PROTI) přechodový fit

Za provozu, kdy je někdy nutné provést demontáž a montáž, se místo přesahového uložení používají přechodová uložení. Přechodové uložení obvykle vyžaduje dodatečné upevnění protilehlých dílů, mají malé okrajové mezery a přesahy a často se používají k zajištění vystředění, tzn. zajistit, aby se osy otvoru a hřídele shodovaly. K řešení problémů dosedacích ploch ve strojírenství se používá systém otvorů a systém hřídelů.

Přistání se stejnými mezerami nebo přesahy lze získat s různými polohami tolerančních polí otvoru a hřídele (viz obr. 1.1). Takových tolerančních polí může být nekonečné množství. To však znamená, že bude prakticky nemožné uvést do prodeje obráběcí nástroj pro vytváření děr - vrtáky, záhlubníky, výstružníky a další nástroje, které přímo tvoří rozměry dosedacích ploch.

Proto v normativní dokumenty všechny země světa používají základní přístup k omezování svobody při stanovování tolerančních polí pro hřídele a otvory vzhledem ke jmenovité hodnotě. Toto omezení je formulováno jako „systém děr“ a „systém hřídele“. Základní přístup v těchto systémech spočívá v tom, že při vytvoření všech tří typů přistání je zavedeno omezení v umístění tolerančních polí, tzn. bere se konstantní poloha jednoho z tolerančních polí (hřídel nebo otvoru) a jeden z mezních rozměrů hřídele nebo otvoru se musí shodovat se jmenovitým rozměrem. Takové otvory a hřídele se nazývají hlavní.

Hlavní otvor je otvor, jehož spodní odchylka je nulová.

Hlavní hřídel je hřídel, jejíž horní odchylka je nulová.

Nejmenší mezní velikost se tedy shoduje se jmenovitou velikostí na hlavním otvoru a největší mezní velikost na hřídeli. Tyto hranice nejsou stanoveny náhodou. Faktem je, že při zpracování hřídele se jeho velikost mění z větší na menší. Proto je možné zastavit zpracování, když se velikost rovná největší povolené hodnotě. A je velmi výhodné, když tato první z možných velikostí vhodné součásti je celé číslo rovné jmenovitému. Při obrábění otvoru se velikost mění z menší na větší a první velikost dobrého dílu je nejmenší povolená velikost, odpovídá jmenovité velikosti.

Přistání v systému otvorů (obr. 1.4, A)- podesty, ve kterých se spojením různých hřídelí s hlavním otvorem získávají různé mezery a interference.

Podesty v šachtovém systému (obr. 1.4, b)- podesty, ve kterých se připojením různých otvorů k hlavní hřídeli získávají různé mezery a přesahy.

Zde je třeba poznamenat, že se dává přednost systému děr, protože v tomto systému je potřeba méně tolerančních polí pro díru stejné jmenovité velikosti a výroba díry a její měření je mnohem obtížnější a nákladnější než výroba a měření díry. hřídel této velikosti se stejnou přesností. Prakticky pouze pro systém děr je možné vyrobit hotový řezný nástroj pro díru, protože systém hřídele má mnoho tolerančních polí děr s různými maximálními odchylkami pro stejnou jmenovitou velikost. Šachtová soustava se obvykle používá na základě určitých konstrukčních nebo technologických úvah, kdy je to ekonomicky výhodné. Ale případy použití hřídelového systému jsou velmi omezené.

Rýže. 1.4. Schémata grafického znázornění přistání: i) - v systému otvorů; b) - v hřídelovém systému

Ve strojírenství jsou všechny části podmíněně rozděleny do dvou skupin:

1. "hřídele"- vnější (kryté) prvky součásti, obvykle se označuje jmenovitá velikost hřídele d;

2. "díry" - vnitřní (uzavírací) prvky dílu, je uvedena jmenovitá velikost otvoru D.

Pojmy "hřídel" a "otvor" se týkají nejen válcových částí kruhového průřezu, ale také prvků částí jakéhokoli jiného tvaru.

Kvantitativně se geometrické parametry dílů vyhodnocují pomocí rozměrů. Velikost je číselná hodnota lineární veličiny (průměr, délka, výška atd.) ve vybraných jednotkách. Ve strojírenství se rozměry uvádějí v milimetrech. Existují následující velikosti:

Nominální velikost ( D, d, l) - velikost, která slouží jako výchozí bod pro odchylky a vzhledem k níž jsou určeny mezní rozměry. Pro části, které tvoří spojení, je jmenovitá velikost společná. Jmenovité rozměry se zjistí jejich výpočtem pro pevnost a tuhost a také na základě dokonalosti geometrické tvary a zajištění vyrobitelnosti návrhů výrobků.

Ke snížení počtu standardních velikostí obrobků a dílů, řezných a měřicích nástrojů, matric, přípravků a také k usnadnění psaní technologické procesy hodnoty rozměrů získané výpočtem by měly být zaokrouhleny (zpravidla nahoru) v souladu s hodnotami řady normálních lineárních rozměrů.

aktuální velikost - velikost zjištěná měřením s povolenou chybou. Tento termín byl zaveden, protože není možné vyrobit díl s absolutně přesnými požadovanými rozměry a změřit je bez zavedení chyby. Skutečná velikost dílu v pracovním stroji se z důvodu opotřebení, elastických, zbytkových, tepelných deformací a dalších důvodů liší od velikosti stanovené ve statickém stavu nebo při montáži. Tato okolnost musí být zohledněna při analýze přesnosti mechanismu jako celku.

Mezní rozměry dílu - dvě maximální přípustné velikosti, mezi kterými musí být skutečná velikost dobrého dílu nebo které mohou být stejné. Ten větší se nazývá největší limit velikosti menší - nejmenší velikostní limit. Přijatá označení jejich D max a D min pro díru, d max a d min - pro hřídel. Porovnání skutečné velikosti s limitem umožňuje posoudit vhodnost dílu.

Velikost odstřelu- velikost, při které je díl odstraněn z práce. Velikost zmetků je obvykle specifikována v normách prostřednictvím limitu opotřebení nebo limitu opotřebení.

odchylka se nazývá algebraický rozdíl mezi velikostí (skutečnou, limitní atd.) a odpovídající jmenovitou velikostí. Odchylky jsou vektory, které ukazují, jak moc se limitní velikost liší od nominální. Odchylky jsou vždy specifikovány znaménkem "+" nebo "-".

Skutečná odchylka - algebraický rozdíl mezi skutečnou a jmenovitou velikostí.

Maximální odchylka - algebraický rozdíl mezi limitními a jmenovitými velikostmi. Jedna ze dvou mezních odchylek se nazývá horní, a další - dno. Označení odchylek, jejich definice a vzorce jsou uvedeny v tabulce. 8.1.

Horní a dolní odchylka může být kladná (umístěná nad jmenovitou velikostí nebo nulovou linií), záporná (umístěná pod nulovou linií) a rovna nule (shoduje se s jmenovitou velikostí - nulová čára).

A přistání

Velikost - číselná hodnota lineární veličiny (průměr, délka atd.), vyjádřená v měrných jednotkách. Ve strojírenství jsou lineární rozměry zaznamenány v technické literatuře a uvedeny na výkresech v milimetrech. V závislosti na původu a účelu mají lineární rozměry různé názvy: nominální, výkonné, skutečné atd.

Nominální - velikost, jejíž hodnota je stanovena výpočtem na základě funkčního účelu součásti nebo odebraná, vedená konstrukčními úvahami. Při umístění na výkresech by měla být jmenovitá velikost zaokrouhlena nahoru na hodnoty v souladu s GOST 6636-69.

Detaily po jejich výrobě mají skutečné rozměry - rozměry zjištěné jako výsledek měření s dovolenou chybou.

Tolerance (z lat. Tolérance) je přípustná (konstruktérem plánovaná) chyba zpracování, při které může dílec plnit svůj funkční účel při montáži a provozu s danou přesností a spolehlivostí.

Toleranční hodnoty jsou standardizovány a systematizovány ve formě řad přesnosti - kvalifikace (tabulka 6, GOST 25346-89).

Tolerance je uvedena na výkresech vedle jmenovitých velikostí pomocí dvou maximálních odchylek:

horní mezní odchylka ES, es;

dolní mezní odchylka EI, ei.

T D = ES - EI; (1.2)

Td = es - ei. (1.3)

Mezní odchylky se zaznamenávají na výkresech vedle jmenovité velikosti s příslušným znaménkem: + nebo -. Například: Æ, 50±0,07, 20 atd.

Maximální odchylka - vzdálenost od jmenovité velikosti k horní a dolní hranici tolerančního pole pro výrobu součásti (obr. 1.2). Pojem "toleranční pole" je spojen s grafickým znázorněním tolerancí na diagramech a je považován za interval hodnot omezený horní a dolní mezní odchylkou, ve kterém jsou povoleny skutečné odchylky ve velikosti dílu.

Velikost, která má být provedena podle tohoto výkresu, se nazývá výkonná velikost. Výkonná dimenze se skládá z následujících složek, například pro těleso revoluce:

Standardní mezní odchylky se počítají v závislosti na hodnotě hlavní odchylky (tabulky 7, 8, GOST 25346-89) a tolerance (tabulka 6, GOST 25346-89) a jejich hodnoty jsou uvedeny v GOST 25347-82.

Pomocí mezních odchylek nastaví nejen toleranci na výkresech, ale omezí i mezní rozměry dílu: největší - D max , d max a nejmenší - D min , d min.

Mezní rozměry - dva maximální přípustné rozměry, mezi kterými musí být skutečná velikost dílu nebo které se mohou rovnat. Největší a nejmenší mezní velikosti se rovnají algebraickým součtům jmenovité velikosti a odpovídající mezní odchylce:

pro díru D max =D+ES; (1.4)

D min = D + EI, (1.5)

pro hřídel d max = d + es; (1.6)

d min = d + ei. (1.7)

Podmínky expirace dílu vyplývají z poměru mezi skutečnými a mezními rozměry:

D max ≥D d ≥D min – pro díru (1.8)

d max ≥ d d ≥ d min – pro hřídel (1.9)

aktuální velikost D d ( d e) - velikost získaná při výrobě výrobku a měřená s dovolenou chybou.

Při analýze přesnosti spojení se používá rozložení tolerančního pole. Schéma je provedeno bez měřítka a vysvětluje relativní polohu tolerancí protilehlých částí.

Příklad rozložení tolerančního pole hřídele Æ20 je na Obr. 1.2.

Obrázek 1.2 - Schéma umístění tolerančního pole pro výrobu hřídele

s velikostí provedení Æ20

Nulová čára je tvořící přímka jmenovitého hřídele (otvoru), jehož poloha odpovídá jmenovité velikosti. Vzhledem k nulové čáře jsou do diagramu vyneseny mezní odchylky: kladná - nahoru a záporná - dolů. Je obvyklé uvádět mezní odchylky na diagramech v mikronech.

Během procesu montáže jsou díly vzájemně spojeny a tvoří spojení. Během montáže se mezi skutečnými protilehlými plochami objeví mezera nebo interference.

Mezera S- rozdíl mezi rozměry otvoru a hřídele, pokud je rozměr otvoru větší než rozměr hřídele.

Předpětí N- rozdíl mezi rozměry hřídele a otvoru před montáží, pokud je rozměr hřídele větší než rozměr otvoru.

Povaha spojení dvou částí během montáže byla podmíněně nazývána termínem "přistání".

Přistání charakterizuje volnost relativního pohybu spojovaných dílů nebo stupeň odolnosti vůči jejich vzájemnému posunutí po sestavení. Kvantitativním vyjádřením přistání je velikost mezery nebo interference.

V reálném spojení po montáži, jak již bylo uvedeno, je možná mezera nebo uložení s přesahem, to znamená, že jsou možné dva typy podest - s mezerou nebo s přesahem.

V konstrukčním spojení (na výkresu), kdy je uložení ve spoji určeno relativní polohou tolerančních polí protilehlých dílů, existují tři typy uložení:

s mezerou - toleranční pole hřídele se nachází pod tolerančním polem otvoru;

s přesahem - toleranční pole hřídele se nachází nad tolerančním polem otvoru;

přechodové - toleranční pole hřídele a otvoru se vzájemně zcela nebo částečně překrývají.

Přistání s mezerou je možné, když jsou maximální rozměry otvoru větší než maximální rozměry hřídele, tj. když se toleranční pole otvoru ve schématu nachází nad tolerančním polem hřídele (obr. 1.3).

Při montáži detailů připojení znázorněných na Obr. 1.3 jsou možné dvě omezující události, kdy hřídel a pouzdro budou mít mezní průměry:

největší odbavení S max probíhá při montáži dílů 1 A 4 ;

nejmenší vůle S min - při montáži dílů 2 A 3 .

S max= ES – ei; (1.10)

S min = EI – es; (1.11)

Sm = 0,5(S max + S min). (1.12)

Za předpokladu, že hřídel a pouzdro jsou platné, skutečná vůle S d se bude lišit od S min až S max. Hranice přípustného kolísání skutečné mezery od S min až S max byl nazýván termínem "tolerance při přistání" - T n (tolerance vůle):

T zaz = T n = S max – S min = T D + T d(1.13)

Obrázek 1.3 - Rozložení tolerančních polí protilehlých dílů s mezerou (ve fázi návrhu): 1 - nejmenší hřídel; 2 - největší hřídel; 3 - nejmenší otvor 4 – největší díra

Skutečné povolení S d - rozdíl mezi skutečnými rozměry otvoru D d a hřídel d e, pokud je velikost otvoru větší než velikost hřídele.

K uložení s přesahem dochází, když jsou mezní rozměry hřídele podle výkresu větší než mezní rozměry otvoru. To je možné, když se toleranční pole hřídele ve fázi návrhu nachází nad tolerančním polem díry (obr. 1.4).

Při montáži detailů připojení znázorněných na Obr. 1.4 jsou možné dvě omezující události, kdy hřídel a pouzdro budou mít omezující rozměry:

největší těsnost - při montáži dílů 1 A 4 ;

nejmenší rušení - při montáži dílů 2 A 3 .

Obrázek 1.4 - Rozložení tolerančních polí protilehlých částí uložení s přesahem (podle výkresu): 1 - nejmenší otvor 2 - největší otvor 3 - nejmenší hřídel; 4 - největší šachta

N min = ei – ES; (1.14)

N max= es – EI; (1.15)

Nm = 0,5(N max + N min). (1,16)

Hranice přípustného kolísání skutečné těsnosti N d při sestavování z N min až N max se nazývá tolerance těsnosti (tolerance lícování) - T P:

T nat = T n = N max- N min = T D+ T d. (1.17)

Skutečná těsnost N d - rozdíl mezi skutečnými rozměry hřídele d d a otvory D e, pokud je velikost hřídele větší než velikost otvoru.

Přechodové uložení nastane, když jsou na montážním výkresu uvedeny mezní odchylky tak, aby se toleranční pole hřídele a pouzdra překrývalo (obr. 1.5).

Obrázek 1.5 - Rozložení tolerančních polí protilehlých dílů

přechodový střih: 1 - nejmenší hřídel; 2 - největší hřídel; 3 - nejmenší otvor 4 - největší otvor

U přechodového uložení je při montáži možná mezera nebo uložení s přesahem. Největší mezera vznikne při montáži dílů 1 A 4 , a největší těsnost - při montáži dílů 2 A 3 . Nejmenší vůle S min = N min = 0. To je možné, pokud jsou skutečné rozměry hřídele a otvoru při montáži stejné. Největší mezera a interference se vypočítají podle výše uvedených vzorců (1.10), (1.15):

S max = ES – ei;N max = es-EI.

Tolerance přechodového uložení - mez kolísání vzdálenosti mezi plochami otvoru a hřídele při montáži z S max až N max, tj.

Velikost- číselná hodnota lineární veličiny (průměr, délka atd.) ve zvolených měrných jednotkách.

Existují skutečné, jmenovité a limitní velikosti.

aktuální velikost- velikost zjištěná měřením pomocí měřicího přístroje s dovolenou chybou měření.

Chyba měření je odchylka výsledku měření od skutečné hodnoty měřené veličiny. skutečnou velikost- velikost získaná jako výsledek výroby a jejíž hodnotu neznáme.

Nominální velikost- velikost, s ohledem na kterou jsou stanoveny mezní rozměry a která slouží jako výchozí bod pro odchylky.

Jmenovitá velikost je uvedena na výkresu a je společná pro otvor a hřídel, které tvoří spojení, a je určena ve fázi vývoje produktu na základě funkční účel dílů provedením kinematických, dynamických a pevnostních výpočtů s přihlédnutím ke konstrukčním, technologickým, estetickým a dalším podmínkám.

Takto získaná jmenovitá velikost musí být zaokrouhlena nahoru na hodnoty stanovené GOST 6636-69 "Normální lineární rozměry". Norma v rozsahu od 0,001 do 20 000 mm počítá se čtyřmi hlavními řadami velikostí: Ra 5, Ra 10, Ra 20, Ra 40 a také jednou další řadou Ra 80. V každé řadě se rozměry mění podle geometrická profese s následujícími hodnotami jmenovatele odpovídajícími řádkům: (Geometrická progrese je řada čísel, ve kterých každé následující číslo získáme vynásobením předchozího stejným číslem - jmenovatelem progrese.)

Každý desetinný interval pro každý řádek obsahuje číslo řádku 5; 10; 20; 40 a 80 čísel. Při nastavování jmenovitých velikostí by měly být upřednostněny řady s větším odstupňováním, např. řada Ra 5 by měla mít přednost před řadou Ra 10 řádek Ra 10 - v řadě Ra 20 atd. Řada normálních lineárních rozměrů je založena na řadě preferovaných čísel (GOST 8032-84) s určitým zaokrouhlením. Například podle R5 (jmenovatel 1.6) se berou hodnoty 10; 16; 25; 40; 63; 100; 250; 400; 630 atd.

Velký ekonomický význam má norma pro normální lineární rozměry, spočívající v tom, že se snížením počtu jmenovitých rozměrů se požadovaný rozsah měřicího řezu a měřicí nástroje(vrtáky, záhlubníky, výstružníky, protahovače, měřidla), zápustky, přípravky a další technologická zařízení. Zároveň jsou vytvářeny podmínky pro organizování centralizované výroby těchto nástrojů a zařízení ve specializovaných strojírenských závodech.

Norma se nevztahuje na technologické mezioperační rozměry a na rozměry spojené s vypočtenými závislostmi s jinými přijatými rozměry nebo rozměry normalizovaných součástí.

Mezní rozměry - dvě maximální povolené velikosti, mezi kterými musí být skutečná velikost nebo které se mohou rovnat.

Když je potřeba vyrobit díl, musí být rozměr dán dvěma hodnotami, tzn. okrajový platné hodnoty. Větší ze dvou velikostí se nazývá největší limit velikosti a ten menší nejmenší velikostní limit. Velikost vhodného prvku součásti musí být mezi největší a nejmenší povolenou mezní velikostí.

Normalizovat přesnost velikosti znamená označit její dvě možné (přípustné) limity velikosti.

Je obvyklé označovat jmenovité, skutečné a mezní velikosti: pro otvory - D, D D, Dmax, Dmin; pro hřídele - d, d D, d max, d mln.

Porovnáním skutečné velikosti s limitními lze posoudit vhodnost prvku součásti. Podmínky platnosti jsou poměry: pro otvory D min D D; pro hřídele D min Mezní rozměry určují charakter spoje dílů a jejich přípustnou výrobní nepřesnost; v tomto případě mohou být mezní rozměry větší nebo menší než jmenovitý rozměr nebo se s ním shodovat.

Odchylka- algebraický rozdíl mezi velikostí (mezní nebo skutečnou) a odpovídající jmenovitou velikostí.

Pro zjednodušení dimenzování na výkresech jsou místo omezujících rozměrů připojeny mezní odchylky: horní odchylka- algebraický rozdíl mezi největší mezní a jmenovitou velikostí; nižší odchylka - algebraický rozdíl mezi nejmenší mezní a nominální velikostí.

Je indikována horní odchylka ES(Ecart Superieur) pro otvory a es- pro hřídele; je indikována spodní odchylka El(Ecart Interieur) pro otvory a ei- pro hřídele.

Podle definic: pro díry ES=Dmax-D; EI=Dmin-D; pro hřídele es=dmax -d; ei= d mln -d

Zvláštností odchylek je, že mají vždy znaménko (+) nebo (-). V konkrétním případě může být jedna z odchylek rovna nule, tzn. jeden z mezních rozměrů se může shodovat s nominální hodnotou.

přijetí velikost se nazývá rozdíl mezi největší a nejmenší limitní velikostí nebo algebraický rozdíl mezi horní a dolní odchylkou.

Tolerance je označena IT (International Tolerance) nebo T D - tolerance otvoru a T d - tolerance hřídele.

Podle definice: tolerance otvoru T D =D max -D min ; tolerance hřídele Td=d max -d min . Tolerance rozměru je vždy kladná hodnota.

Tolerance velikosti vyjadřuje rozptyl skutečných rozměrů od největších po nejmenší mezní rozměry, fyzikálně určuje velikost oficiálně povolené chyby skutečné velikosti prvku součásti v procesu jeho výroby.

Toleranční pole je pole ohraničené horní a dolní výchylkou. Toleranční pole je určeno hodnotou tolerance a její polohou vůči jmenovité velikosti. Při stejné toleranci pro stejnou jmenovitou velikost mohou existovat různá toleranční pole.

Pro grafické znázornění tolerančních polí, které umožňuje pochopit poměr jmenovitých a maximálních rozměrů, maximální odchylky a tolerance, byl zaveden koncept nulové čáry.

Nulová čára je volána čára odpovídající jmenovité velikosti, ze které jsou v grafickém znázornění tolerančních polí vyneseny maximální odchylky rozměrů. Kladné odchylky jsou stanoveny a záporné odchylky jsou stanoveny z ní (obr. 1.4 a 1.5).

Při sestavování dvou součástí, které jsou součástí jedné do druhé, dochází k vnějšímu uzavření a vnitřnímu krytu. Jeden z rozměrů kontaktních ploch se nazývá obklopující rozměr a druhý je krytý rozměr. U kulatých těles se vnější povrch souhrnně nazývá otvor a samčí povrch je hřídel a odpovídající rozměry se nazývají průměr otvoru a průměr hřídele.

Pohyblivé nebo pevné spojení dílů může být provedeno v důsledku odchylek spojovacích rozměrů hřídele nebo otvoru v jednom nebo druhém směru od jejich jmenovitých rozměrů.

Odhadovaná velikost nalepená na výkresu se nazývá jmenovitá velikost (obr. 439). Jmenovité rozměry jsou uvedeny v milimetrech.

Aktuální velikost nazývá se skutečná velikost získaná přímým měřením po zpracování součásti.

omezující nazývané rozměry, mezi kterými může kolísat skutečná velikost stejného prvku dílu vyráběné dávky. Větší z nich se nazývá největší limit velikosti a menší se nazývá nejmenší limit velikosti.

Pokud má jmenovitý rozměr na výkresu pouze jeden limitní rozměr, například 25 +0,4 nebo 25 -0,1, znamená to, že druhý limitní rozměr je stejný jako jmenovitý. Znaménko plus znamená, že maximální velikost je větší než nominální, a znaménko mínus znamená, že maximální velikost je menší než nominální.

Platný odchylka je rozdíl mezi skutečnou a jmenovitou velikostí.

Horní odchylka je rozdíl mezi největší mezní velikostí a jmenovitou.

dolní odchylka je rozdíl mezi nejmenší mezní a jmenovitou velikostí.

přijetí se nazývá rozdíl mezi největší a nejmenší limitní velikostí.

Povolení, napětí a přistání. Vůle je kladný rozdíl mezi velikostí otvoru a velikostí hřídele. Velikost mezery určuje větší či menší míru volnosti vzájemného pohybu protilehlých částí.

Přesah je negativní rozdíl mezi rozměry otvoru a hřídele, který vytváří (po montáži) pevný spoj.

přistání nazývá se povaha nebo typ spojení dvou částí vložených jedna do druhé.

Všechna přistání jsou rozdělena do dvou skupin: přistání jsou mobilní a přistání jsou pevná.

rolovací fit tzv. spojení dvou částí, zajišťující svobodu jejich vzájemného pohybu.

Pevné přistání se nazývá spojení dvou částí, poskytující odpovídající stupeň pevnosti jejich spojení.

Existují následující typy přistání, které se od sebe liší větší či menší mezerou nebo větším či menším přesahem.

Pohyblivá přistání Pevná přistání

klouzání horkým gr

Pohyby D Stisknutí Pr

Podvozek X Snadno lisovatelná deska

Lehce ovladatelná roleta L G

Široký zdvih W Těsné

Napjaté H Husté R

Toleranční systém. Existují dva toleranční systémy: systém děr a systém hřídele.

Systém otvorů se vyznačuje tím, že v něm pro všechna přistání stejného stupně přesnosti (stejné třídy), vztaženo na stejný jmenovitý průměr, zůstávají mezní rozměry otvoru konstantní. Realizace různých podest v systému otvorů je dosažena odpovídající změnou mezních rozměrů hřídele. V systému otvorů je nejmenším limitem velikosti otvoru jeho jmenovitá velikost.

Šachtová soustava se vyznačuje tím, že v ní pro všechna přistání stejného systému a stupně přesnosti (stejné třídy), vztaženo na stejný jmenovitý průměr, zůstávají mezní rozměry šachty konstantní. Realizace různých podest v šachtovém systému je dosažena odpovídající změnou mezních rozměrů otvoru. V hřídelovém systému je největší limit velikosti hřídele jeho jmenovitá velikost.

Tolerance díry v systému děr je vždy směrována ve směru zvětšování díry (do těla) a tolerance hřídele v systému dříku je vždy směrována ve směru zmenšování hřídele (do těla). Základ systémů je označen: otvor - písmenem A, hřídel - písmenem B. Otvor v systému hřídele a hřídel v systému otvorů jsou označeny písmeny a čísly odpovídající třídy lícování a přesnosti .

Ve strojírenství se používá převážně systém otvorů.

5.1.3. Pojem rozměrů a odchylek

Je vhodnější uvažovat o základních konceptech zaměnitelnosti z hlediska geometrických parametrů na příkladu hřídelí a otvorů a jejich spojení.

Hřídel - termín běžně používaný pro označení vnějších prvků součástí, včetně neválcových prvků.

Díra – termín běžně používaný pro označení vnitřních prvků součástí, včetně neválcových prvků.

Kvantitativně se geometrické parametry dílů vyhodnocují pomocí rozměrů.

Velikost - číselná hodnota lineární veličiny (průměr, délka atd.) ve zvolených měrných jednotkách.

Rozměry se dělí na jmenovité, skutečné a mezní.

Definice jsou uvedeny v souladu s GOST 25346-89 „Jednotný systém tolerancí a přistání. Obecná ustanovení, řada tolerancí a základních odchylek“.

Jmenovitá velikost je velikost, vůči které se určují odchylky.

Jmenovitá velikost je získána jako výsledek výpočtů (pevnostní, dynamická, kinematická atd.) nebo je vybrána z jiných hledisek (estetických, konstrukčních, technologických atd.). Velikost získaná tímto způsobem by měla být zaokrouhlena na nejbližší hodnotu z řady normálních velikostí (viz část "Standardizace"). Hlavní podíl na numerických charakteristikách používaných v technologii mají lineární rozměry. Vzhledem k velkému podílu lineárních rozměrů a jejich roli při zajišťování zaměnitelnosti byly zavedeny řady normálních lineárních rozměrů. Řady běžných lineárních rozměrů jsou regulovány v celém rozsahu, což je hojně využíváno.

Základem pro normální lineární rozměry jsou preferovaná čísla a v některých případech jejich zaokrouhlené hodnoty.

Skutečná velikost je velikost prvku nastavená měřením. Tento termín označuje případ, kdy se provádí měření za účelem stanovení vhodnosti rozměrů součásti. stanovené požadavky. Měření je proces zjišťování hodnot Fyzické množství empiricky pomocí speciál technické prostředky, a pod chybou měření - odchylka výsledku měření od skutečné hodnoty měřené veličiny. Skutečná velikost - velikost získaná jako výsledek zpracování součásti. Hodnota skutečné velikosti není známa, protože není možné provést měření bez chyby. V tomto ohledu je pojem „skutečné velikosti“ nahrazen pojmem „skutečná velikost“.

Limitní velikosti - dvě maximální povolené velikosti prvku, mezi kterými musí být skutečná velikost (nebo která se může rovnat). Pro mezní velikost, která odpovídá největšímu objemu materiálu, tj. největší mezní velikost hřídele nebo nejmenší mezní velikost otvoru, je uveden termín maximální mez materiálu; pro mezní velikost, která odpovídá nejmenšímu objemu materiálu, tj. nejmenší mezní velikost hřídele nebo největší mezní velikost otvoru, mez minimálního materiálu.

Největší limit velikosti - největší povolená velikost prvku (obr. 5.1)

Nejmenší limit velikosti – nejmenší povolená velikost prvku.

Z těchto definic vyplývá, že když je potřeba vyrobit součástku, musí být její velikost dána dvěma přípustnými hodnotami - největší a nejmenší. Vhodný díl musí mít velikost mezi těmito mezními hodnotami.

Odchylka - algebraický rozdíl mezi velikostí (skutečná nebo mezní velikost) a jmenovitou velikostí.

Skutečná odchylka je algebraický rozdíl mezi skutečnými a odpovídajícími jmenovitými rozměry.

Mezní odchylka - algebraický rozdíl mezi mezní a jmenovitou velikostí.

Odchylky se dělí na horní a dolní. Horní odchylka E8, ea (obr. 5.2) je algebraický rozdíl mezi největší mezní a jmenovitou velikostí. (ER je horní odchylka otvoru, er je horní odchylka hřídele).

Dolní odchylka E1, e (obr. 5.2) je algebraický rozdíl mezi nejmenší mezní a jmenovitou velikostí. (E1 - odchylka dna otvoru, e - odchylka dna hřídele).

Tolerance T je rozdíl mezi největší a nejmenší mezní velikostí nebo algebraický rozdíl mezi horní a dolní odchylkou (obr. 5.2).

Standardní tolerance P - jakákoliv z tolerancí stanovených tímto systémem tolerancí a přistání.

Tolerance charakterizuje přesnost velikosti.

Toleranční pole - pole omezené největší a nejmenší mezní velikostí a určené hodnotou tolerance a její polohou vůči jmenovité velikosti. Při grafickém znázornění je toleranční pole uzavřeno mezi dvěma čarami odpovídajícími horní a dolní odchylce vzhledem k nulové čáře (obr. 5.2).

Je téměř nemožné zobrazit odchylky a tolerance ve stejném měřítku s rozměry součásti.

K označení jmenovité velikosti se používá tzv. nulová čára.

Nulová čára - čára odpovídající jmenovité velikosti, od které se vykreslují rozměrové odchylky v grafickém znázornění tolerančních a lícovacích polí. Je-li nulová čára umístěna vodorovně, vynášejí se od ní kladné odchylky směrem nahoru a záporné odchylky dolů (obr. 5.2).

Pomocí výše uvedených definic lze vypočítat následující charakteristiky hřídelí a děr.

Schematické označení tolerančních polí

Pro názornost je vhodné všechny uvažované pojmy znázornit graficky (obr. 5.3).

Na výkresech jsou místo omezujících rozměrů vyznačeny mezní odchylky od jmenovité velikosti. Vzhledem k tomu, že odchylky mohou

může být kladná (+), záporná (-) a jedna z nich může být rovna nule, pak existuje pět případů polohy tolerančního pole v grafickém obrázku:

1) horní a dolní odchylky jsou kladné;

2) horní odchylka je kladná a spodní je nulová;

3) horní odchylka je kladná a spodní odchylka je nulová;

4) horní odchylka je nula a spodní odchylka je záporná;

5) horní a dolní odchylky jsou záporné.

Na Obr. 5.4, ​​ale jsou uvedeny uvedené případy pro díru a na obr. 5.4, ​​​​b - pro hřídel.

Pro usnadnění normalizace se rozlišuje jedna odchylka, která charakterizuje polohu tolerančního pole vzhledem ke jmenovité velikosti. Tato odchylka se nazývá hlavní.

Hlavní odchylka je jedna ze dvou mezních odchylek (horní nebo dolní), která určuje polohu tolerančního pole vzhledem k nulové čáře. V tomto systému tolerancí a přistání je hlavní odchylka nejblíže nulové čáře.

Ze vzorců (5.1) - (5.8) vyplývá, že požadavky na rozměrovou přesnost lze normalizovat několika způsoby. Můžete nastavit dvě limitní velikosti, mezi kterými musí být

a - otvory; b- hřídel

míry lícovaných dílů; můžete nastavit jmenovitou velikost a dvě maximální odchylky od ní (horní a spodní); můžete nastavit jmenovitou velikost, jednu z mezních odchylek (horní nebo dolní) a toleranci velikosti.

Je vhodnější uvažovat o základních konceptech zaměnitelnosti z hlediska geometrických parametrů na příkladu hřídelí a otvorů a jejich spojení.

Hřídel - termín běžně používaný pro označení vnějších prvků součástí, včetně neválcových prvků.

Díra – termín běžně používaný pro označení vnitřních prvků součástí, včetně neválcových prvků.

Kvantitativně se geometrické parametry dílů vyhodnocují pomocí rozměrů.

Velikost - číselná hodnota lineární veličiny (průměr, délka atd.) ve zvolených měrných jednotkách.

Rozměry se dělí na jmenovité, skutečné a mezní.

Definice jsou uvedeny v souladu s GOST 25346-89 "Jednotný systém tolerancí a přistání. Obecná ustanovení, série tolerancí a základní odchylky."

Jmenovitá velikost je velikost, vůči které se určují odchylky.

Jmenovitá velikost je získána jako výsledek výpočtů (pevnostní, dynamická, kinematická atd.) nebo je vybrána z jiných hledisek (estetických, konstrukčních, technologických atd.). Takto získaná velikost by měla být zaokrouhlena na nejbližší hodnotu z rozsahu normálních velikostí. Hlavní podíl na numerických charakteristikách používaných v technologii mají lineární rozměry. Vzhledem k velkému podílu lineárních rozměrů a jejich roli při zajišťování zaměnitelnosti byly zavedeny řady normálních lineárních rozměrů. Řady běžných lineárních rozměrů jsou regulovány v celém rozsahu, což je hojně využíváno.

Základem pro normální lineární rozměry jsou preferovaná čísla a v některých případech jejich zaokrouhlené hodnoty.

Skutečná velikost je velikost prvku nastavená měřením. Tento termín označuje případ, kdy se provádí měření za účelem zjištění vhodnosti rozměrů dílu pro specifikované požadavky. Měření je proces zjišťování hodnot fyzikální veličiny empiricky pomocí speciálních technických prostředků a chyba měření je odchylka výsledku měření od skutečné hodnoty měřené veličiny. Skutečná velikost - velikost získaná jako výsledek zpracování součásti. Hodnota skutečné velikosti není známa, protože není možné provést měření bez chyby. V tomto ohledu je pojem „skutečné velikosti“ nahrazen pojmem „skutečná velikost“.

Limitní velikosti - dvě maximální povolené velikosti prvku, mezi kterými musí být skutečná velikost (nebo která se může rovnat). Pro mezní velikost, která odpovídá největšímu objemu materiálu, tj. největší mezní velikost hřídele nebo nejmenší mezní velikost otvoru, je uveden termín maximální mez materiálu; pro mezní velikost, která odpovídá nejmenšímu objemu materiálu, tj. nejmenší mezní velikost hřídele nebo největší mezní velikost otvoru, mez minimálního materiálu.

Největší limit velikosti – největší povolená velikost prvku.

Nejmenší limit velikosti – nejmenší povolená velikost prvku.

Z těchto definic vyplývá, že když je potřeba vyrobit součástku, musí být její velikost dána dvěma přípustnými hodnotami - největší a nejmenší. Vhodný díl musí mít velikost mezi těmito mezními hodnotami.

Odchylka - algebraický rozdíl mezi velikostí (skutečná nebo mezní velikost) a jmenovitou velikostí.

Skutečná odchylka je algebraický rozdíl mezi skutečnými a odpovídajícími jmenovitými rozměry.

Mezní odchylka - algebraický rozdíl mezi mezní a jmenovitou velikostí.

Odchylky se dělí na horní a dolní. Horní odchylka E8, ea je algebraický rozdíl mezi největší mezní a nominální velikostí. (ER je horní odchylka otvoru, er je horní odchylka hřídele).

Spodní odchylka E1, e je algebraický rozdíl mezi nejmenší mezní a jmenovitou velikostí. (E1 - odchylka dna otvoru, e - odchylka dna hřídele).

Tolerance T je rozdíl mezi největší a nejmenší mezní velikostí nebo algebraický rozdíl mezi horní a dolní odchylkou.

Standardní tolerance P - jakákoliv z tolerancí stanovených tímto systémem tolerancí a přistání.

Tolerance charakterizuje přesnost velikosti.

Toleranční pole - pole omezené největší a nejmenší mezní velikostí a určené hodnotou tolerance a její polohou vůči jmenovité velikosti. Při grafickém znázornění je toleranční pole uzavřeno mezi dvěma čarami odpovídajícími horní a dolní odchylce vzhledem k nulové čáře.

Je téměř nemožné zobrazit odchylky a tolerance ve stejném měřítku s rozměry součásti.

K označení jmenovité velikosti se používá tzv. nulová čára.

Nulová čára - čára odpovídající jmenovité velikosti, od které se vykreslují rozměrové odchylky v grafickém znázornění tolerančních a lícovacích polí. Je-li nulová čára umístěna vodorovně, jsou od ní vyneseny kladné odchylky směrem nahoru a záporné odchylky dolů.

Přistání - povaha spojení dvou částí, určená rozdílem v jejich velikostech před montáží.