Podczas tworzenia mechanizmów maszyn oraz przy opisywaniu procesów oddziaływań powierzchniowych zawsze zachodzi konieczność połączenia dwóch lub więcej części lub procesów. I bardzo często jedna część (proces) musi być umieszczona w innej. Główna treść opracowań dotyczących zamienności w budowie maszyn i opisu procesów interakcji jest związana właśnie z takimi koniugacjami, dlatego podamy kilka terminów i ich definicje.

Podczas łączenia dwóch części obiektu, powierzchnie, które je łączą, nazywane są dopasowanymi i czasami rozdzielają elementy części z powierzchnią żeńską i męską.

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

Część męska to część z zewnętrzną powierzchnią współpracującą. Za takimi szczegółami ustalono termin „wał”.

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

I- części z powierzchniami żeńskimi (otworami),

2 - części z zakrytymi powierzchniami (wały).

Ryż. 1.2. Powierzchnie krycia kobiet i mężczyzn

Podczas łączenia otworów i wałów, tj. części z żeńską i męską powierzchnią tworzą koniugację, często nazywaną dopasowaniem. Jednocześnie, w zależności od wymiarów wałków i otworów (nie zapominajmy, że określenia „wał” i „otwór” będziemy teraz iw przyszłości używać tylko w odniesieniu do powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej), mogą mieć różne możliwości przesunięcia względem siebie po złożeniu. W niektórych przypadkach po połączeniu jedna część może być przesunięta względem drugiej o określoną wartość, aw innych występuje opór wobec ich wzajemnego przemieszczania się przy różnym stopniu interakcji. Terminy „otwór” i „wał” mogą być również używane w odniesieniu do niepasujących elementów lub procesów. Rozważymy to podejście metodologiczne na przykładzie inżynierii mechanicznej.

Lądowanie - charakter połączenia części, określony przez wielkość powstałych luk lub kolizji.

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

Napięcie wstępne - różnica między wymiarami wału i otworu przed montażem, jeśli rozmiar wału jest większy niż rozmiar otworu.

Dodanie słowa „przed montażem” w definicji napięcia wstępnego tłumaczy się tym, że w wyniku montażu z pasowaniem ciasnym może dojść do odkształcenia współpracujących powierzchni.

W zależności od swobody względnego ruchu współpracujących części lub stopnia oporu ich wzajemnego przemieszczania, podesty dzielą się na trzy typy: podesty ze szczeliną; lądowania interferencyjne; lądowiska przejściowe.

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

Lądowiska z luką charakteryzują się (różnią się) wartością najmniejszej i największej luki. Największa szczelina będzie wtedy, gdy największy otwór graniczny i najmniejszy graniczny rozmiar wału zostaną dopasowane. Najmniejsza szczelina występuje podczas łączenia największego rozmiaru wału z najmniejszy rozmiar dziury. W konkretnym przypadku najmniejsza przerwa może być równa zeru.

Pasowania z luzem są stosowane, gdy dozwolone jest względne przemieszczenie współpracujących części.

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

Lądowiska z interferencją charakteryzują się (różnią się między sobą) wielkością najmniejszej i największej interferencji. Największe zakłócenia wystąpią, gdy najmniejszy rozmiar otworu zostanie dopasowany do największego rozmiaru wału. Najmniejsza interferencja występuje przy połączeniu największego rozmiaru otworu z najmniejszym rozmiarem wału.

Pasowania z wciskiem stosuje się w przypadkach, gdy konieczne jest przenoszenie momentu obrotowego głównie bez dodatkowego mocowania tylko z powodu elastycznych odkształceń współpracujących części.

Lądowanie przejściowe (ryc. 1.3, V)- lądowanie, w którym możliwe jest uzyskanie zarówno szczeliny, jak i pasowania z wciskiem. W przypadku graficznego przedstawienia pola tolerancji otwór i wał częściowo lub całkowicie zachodzą na siebie.

Lądowiska przejściowe charakteryzują się największą interferencją i największym prześwitem. Jeżeli podczas produkcji okaże się, że rozmiar otworu odpowiada największemu rozmiarowi granicznemu, a rozmiar wału odpowiada najmniejszemu rozmiarowi granicznemu, to uzyskana zostanie największa szczelina w tym zestawieniu. Jeśli rozmiar wału po wykonaniu odpowiada największemu dopuszczalnemu, a otwór najmniejszemu dopuszczalnemu, wówczas uzyskany zostanie największy dopuszczalny wcisk.

Dlatego z góry, przed produkcją, po ustaleniu tolerancji i możliwych maksymalnych wymiarów otworu i wału, nie można powiedzieć, jakie będzie pasowanie - ze szczeliną lub z pasowaniem ciasnym.

Ryż. 1.3. Grafika lądowania: A) lądowanie z przerwą; B) pasowanie z wciskiem; V) dopasowanie przejściowe

Podczas eksploatacji, gdy czasami konieczne jest przeprowadzenie demontażu i montażu, zamiast pasowań z wciskiem stosuje się pasowania przejściowe. Zazwyczaj pasowanie przejściowe wymaga dodatkowego mocowania współpracujących części, mają one niewielkie szczeliny brzeżne i wciski oraz są często stosowane w celu zapewnienia centrowania, tj. upewniając się, że osie otworu i wału pokrywają się. Aby rozwiązać problemy współpracujących powierzchni w inżynierii mechanicznej, stosuje się system otworów i system wałów.

Lądowania z tymi samymi szczelinami lub kolizjami można uzyskać przy różnych pozycjach pól tolerancji otworu i wału (patrz ryc. 1.1). Takich pól tolerancji może być nieskończenie wiele. Ale to oznacza, że ​​\u200b\u200bpraktycznie niemożliwe będzie wprowadzenie do sprzedaży narzędzia do obróbki otworów - wierteł, pogłębiaczy, rozwiertaków i innych narzędzi, które bezpośrednio tworzą wymiary współpracujących powierzchni.

Dlatego w dokumenty normatywne wszystkie kraje świata stosują fundamentalne podejście do ograniczania swobody w ustalaniu pól tolerancji dla wałów i otworów w stosunku do wartości nominalnej. To ograniczenie jest sformułowane w kategoriach „systemu otworów” i „systemu szybów”. Zasadniczym podejściem w tych systemach jest to, że przy formowaniu wszystkich trzech rodzajów lądowań wprowadza się ograniczenie w lokalizacji pól tolerancji, tj. przyjmuje się stałą pozycję jednego z pól tolerancji (wału lub otworu), a jeden z wymiarów granicznych wału lub otworu musi pokrywać się z rozmiarem nominalnym. Takie otwory i wały nazywane są głównymi.

Główny otwór to otwór, którego dolne odchylenie wynosi zero.

Wał główny to wał, którego górne odchylenie wynosi zero.

Zatem najmniejszy rozmiar graniczny pokrywa się z rozmiarem nominalnym w otworze głównym, a największym rozmiarem granicznym w wale. Granice te nie są wyznaczane 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 jest to bardzo wygodne, jeśli ten pierwszy z możliwych rozmiarów odpowiedniej części jest liczbą całkowitą równą 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 (ryc. 1.4, A)- podesty, w których uzyskuje się różne szczeliny i kolizje poprzez połączenie różnych szybów z otworem głównym.

Lądowiska w systemie szybowym (ryc. 1.4, B)- podesty, w których uzyskuje się różne szczeliny i kolizje poprzez połączenie różnych otworów z wałem głównym.

W tym miejscu należy zauważyć, że preferowany jest system otworów, ponieważ w tym systemie potrzeba mniej pól tolerancji dla otworu o tej samej średnicy nominalnej, a wykonanie otworu i zmierzenie go jest znacznie trudniejsze i droższe niż wykonanie i zmierzenie otworu wałek tego rozmiaru z taką samą dokładnością. Praktycznie tylko dla systemu otworów możliwe jest wyprodukowanie gotowego narzędzia skrawającego do otworu, ponieważ system wałów ma wiele pól tolerancji otworów z różnymi maksymalnymi odchyleniami dla tego samego rozmiaru nominalnego. System szybowy jest zwykle stosowany w oparciu o pewne względy projektowe lub technologiczne, gdy jest to ekonomicznie korzystne. Ale przypadki zastosowania systemu szybowego są bardzo ograniczone.

Ryż. 1.4. Schematy reprezentacji graficznych lądowań: i) - w systemie otworów; B) - w systemie szybowym

W inżynierii mechanicznej wszystkie części są warunkowo podzielone na dwie grupy:

1. "wały„- zewnętrzne (zakryte) elementy części, zwykle oznacza się nominalny rozmiar wału D;

2. "dziury" - wewnętrzne (zawierające) elementy części, wskazany jest nominalny rozmiar otworu D.

Określenia „wał” i „otwór” odnoszą się nie tylko do cylindrycznych części o okrągłym przekroju poprzecznym, ale także do elementów części o dowolnym innym kształcie.

Ilościowo parametry geometryczne części są oceniane za pomocą wymiarów. Rozmiar to wartość liczbowa wielkości liniowej (średnica, długość, wysokość itp.) w wybranych jednostkach. W inżynierii mechanicznej wymiary podaje się w milimetrach. Dostępne są następujące rozmiary:

rozmiar nominalny ( D, d, l) - rozmiar, który służy jako punkt wyjścia dla odchyleń iw odniesieniu do którego określane są wymiary graniczne. W przypadku części tworzących połączenie rozmiar nominalny jest wspólny. Wymiary nominalne są ustalane przez obliczenie ich pod kątem wytrzymałości i sztywności, a także w oparciu o doskonałość figury geometryczne oraz zapewnienie wykonalności projektów produktów.

Aby zmniejszyć liczbę standardowych rozmiarów detali i części, narzędzi skrawających i pomiarowych, matryc, uchwytów, a także ułatwić typowanie procesy technologiczne wartości wymiarów uzyskane w wyniku obliczeń należy zaokrąglić (z reguły w górę) zgodnie z wartościami szeregu normalnych wymiarów liniowych.

rzeczywisty rozmiar - rozmiar ustalony na podstawie pomiaru z dopuszczalnym błędem. Termin ten został wprowadzony, ponieważ nie można wykonać części o absolutnie dokładnych wymaganych wymiarach i zmierzyć ich bez wprowadzenia błędu. Rzeczywisty rozmiar części w pracującej maszynie, ze względu na jej zużycie, odkształcenia sprężyste, szczątkowe, termiczne i inne przyczyny, różni się od wielkości określonej w stanie statycznym lub podczas montażu. Okoliczność tę należy wziąć pod uwagę w analizie dokładności mechanizmu jako całości.

Wymiary graniczne części - dwa maksymalne dopuszczalne rozmiary, pomiędzy którymi musi mieścić się rzeczywisty rozmiar dobrej części lub które mogą być równe. Większy to tzw największy limit wielkości mniejszy - najmniejszy limit rozmiaru. Akceptowane oznaczenia ich D maks i D min dla otworu, D maks i D min - dla wału. Porównanie rzeczywistego rozmiaru z limitem umożliwia ocenę przydatności części.

Rozmiar uboju- rozmiar, przy którym część jest usuwana z pracy. Rozmiar odrzutu jest zwykle określany w normach poprzez granicę zużycia lub granicę zużycia.

odchylenie nazywana algebraiczną różnicą między rozmiarem (rzeczywistym, granicznym itp.) a odpowiadającym mu rozmiarem nominalnym. Odchylenia to wektory, które pokazują, jak bardzo wielkość graniczna różni się od nominalnej. Odchylenia są zawsze oznaczane znakiem „+” lub „-”.

Rzeczywiste odchylenie - algebraiczna różnica między rozmiarami rzeczywistymi i nominalnymi.

Maksymalne odchylenie - algebraiczna różnica między rozmiarami granicznymi i nominalnymi. Nazywa się jedno z dwóch odchyleń granicznych szczyt, i kolejny - spód. Oznaczenia odchyleń, ich definicje i wzory podano w tabeli. 8.1.

Odchylenia górne i dolne mogą być dodatnie (znajdujące się powyżej wymiaru nominalnego lub linii zerowej), ujemne (znajdujące się poniżej linii zerowej) oraz równe zeru (pokrywające się z wymiarem nominalnym - linia zerowa).

I lądowania

Rozmiar - wartość liczbowa wielkości liniowej (średnica, długość itp.), wyrażona w jednostkach miary. W inżynierii mechanicznej wymiary liniowe są rejestrowane w literaturze technicznej i pokazane na rysunkach w milimetrach. W zależności od pochodzenia i przeznaczenia wymiary liniowe mają różne nazwy: nominalna, wykonawcza, rzeczywista itp.

Nominalny - rozmiar, którego wartość jest ustalana na podstawie obliczeń w oparciu o cel funkcjonalny części lub wzięty, kierując się względami projektowymi. Po umieszczeniu na rysunkach rozmiar nominalny należy zaokrąglić w górę do wartości zgodnie z GOST 6636-69.

Detale po ich wykonaniu posiadają wymiary rzeczywiste - wymiary ustalone w wyniku pomiaru z błędem dopuszczalnym.

Tolerancja (z łac. Tolérance) to dopuszczalny (zaplanowany przez projektanta) błąd obróbki, przy którym część może spełniać swój cel użytkowy podczas montażu i eksploatacji z zadaną dokładnością i niezawodnością.

Wartości tolerancji są znormalizowane i usystematyzowane w postaci serii dokładności - kwalifikacji (tabela 6, GOST 25346-89).

Tolerancja jest wskazana na rysunkach obok rozmiarów nominalnych przy użyciu dwóch maksymalnych odchyleń:

odchylenie górnej granicy ES, es;

odchylenie dolnej granicy EI, ei.

T re = ES - EI; (1.2)

T re = es - ei. (1.3)

Odchylenia graniczne zapisuje się na rysunkach obok wymiaru nominalnego odpowiednim znakiem: + lub -. Na przykład: Æ, 50±0,07, 20 itd.

Maksymalne odchylenie - odległość od rozmiaru nominalnego do górnej i dolnej granicy pola tolerancji do produkcji części (ryc. 1.2). Termin „pole tolerancji” jest związany z graficzną reprezentacją tolerancji na diagramach i jest uważany za przedział wartości ograniczony odchyleniami górnej i dolnej granicy, w ramach których dopuszczalne są rzeczywiste odchylenia wielkości części.

Rozmiar do wykonania zgodnie z tym rysunkiem nazywa się rozmiarem wykonawczym. Wymiar wykonawczy składa się z następujących elementów, na przykład w przypadku korpusu rewolucji:

Standardowe odchylenia graniczne są obliczane w zależności od wartości głównego odchylenia (tabele 7, 8, GOST 25346-89) i tolerancji (tabela 6, GOST 25346-89), a ich wartości podano w GOST 25347-82.

Za pomocą odchyleń granicznych nie tylko ustalają tolerancję na rysunkach, ale także ograniczają graniczne wymiary części: największy - D maks , D maks i najmniejszy - D min , D min.

Wymiary graniczne - dwa maksymalne dopuszczalne wymiary, pomiędzy którymi musi znajdować się rzeczywisty rozmiar części lub które mogą być równe. Największe i najmniejsze rozmiary graniczne są równe sumom algebraicznym rozmiaru nominalnego i odpowiadającemu mu odchyleniu granicznemu:

dla dziury D maks =D+ES; (1.4)

D min = D + EI, (1.5)

dla wału D maks = re + es; (1.6)

D min = re + ei. (1.7)

Warunki ważności części wynikają ze stosunku wymiarów rzeczywistych do wymiarów granicznych:

D maks ≥ D D ≥ D min – do otworu (1.8)

D maks ≥ D D ≥ re min – dla wału (1.9)

rzeczywisty rozmiar D D ( D e) - rozmiar uzyskany podczas wytwarzania produktu i zmierzony z dopuszczalnym błędem.

Podczas analizy dokładności połączenia używany jest układ pola tolerancji. Schemat jest wykonywany bez skali i wyjaśnia względne położenie tolerancji współpracujących części.

Przykładowy układ pola tolerancji wału Æ20 pokazano na ryc. 1.2.

Rysunek 1.2 - Schemat lokalizacji pola tolerancji do produkcji wału

o wielkości wykonania Æ20

Linia zerowa jest tworzącą nominalnego wału (otworu), którego położenie odpowiada rozmiarowi nominalnemu. Względem linii zerowej na wykresie nanoszone są odchylenia graniczne: dodatnie – w górę i ujemne – w dół. Zwyczajowo podaje się odchylenia graniczne na schematach w mikronach.

Podczas procesu montażu części są ze sobą łączone, tworząc połączenia. Podczas montażu pojawia się szczelina lub kolizja między rzeczywistymi współpracującymi powierzchniami.

Luka S- różnica między wymiarami otworu i wału, jeżeli rozmiar otworu jest większy niż rozmiar wału.

Załaduj wstępnie N- różnica między wymiarami wału i otworu przed montażem, jeśli rozmiar wału jest większy niż rozmiar otworu.

Charakter połączenia dwóch części podczas montażu warunkowo nazwano terminem „lądowanie”.

Lądowanie charakteryzuje swobodę względnego ruchu łączonych części lub stopień odporności na ich wzajemne przemieszczanie się po montażu. Ilościowym wyrazem lądowania jest wielkość szczeliny lub interferencji.

W rzeczywistym połączeniu po montażu, jak już wspomniano, możliwa jest szczelina lub pasowanie z wciskiem, tj. Możliwe są dwa rodzaje lądowań - ze szczeliną lub z pasowaniem z wciskiem.

W połączeniu projektowym (na rysunku), gdy pasowanie w złączu jest określone przez względne położenie pól tolerancji współpracujących części, występują trzy rodzaje pasowań:

z przerwą - pole tolerancji wału znajduje się poniżej pola tolerancji otworu;

z pasowaniem ciasnym - pole tolerancji wału znajduje się nad polem tolerancji otworu;

przejściowy - pola tolerancji wału i otworu całkowicie lub częściowo zachodzą na siebie.

Lądowanie ze szczeliną jest możliwe, gdy maksymalne wymiary otworu są większe niż maksymalne wymiary wału, tj. gdy pole tolerancji otworu na schemacie znajduje się nad polem tolerancji wału (ryc. 1.3).

Podczas montażu szczegółów połączenia pokazanego na ryc. 1.3 możliwe są dwa zdarzenia graniczne, gdy wał i tuleja będą miały średnice graniczne:

największa luka S max ma miejsce podczas montażu części 1 I 4 ;

najmniejsza szczelina S min - podczas montażu części 2 I 3 .

S maks= ES – ei; (1.10)

S min = EI – es; (1.11)

S m = 0,5(S maks. + S min.). (1.12)

Pod warunkiem, że wał i tuleja są prawidłowe, rzeczywisty luz S d będzie się różnić od S min do S maks. Granica dopuszczalnych wahań rzeczywistej luki od S min do S max nazwano terminem „tolerancja lądowania” - T n (tolerancja luzu):

T zaz = T n = S maks - S min = T D + T d(1.13)

Rysunek 1.3 - Układ pól tolerancji współpracujących części ze szczeliną (na etapie projektowania): 1 - najmniejszy wał; 2 - największy wał; 3 - najmniejszy otwór 4 – największa dziura

Rzeczywisty luz S d - różnica między rzeczywistymi wymiarami otworu D d i wał D e, jeśli rozmiar otworu jest większy niż rozmiar wału.

Pasowanie z wciskiem występuje, gdy wymiary graniczne wału według rysunku są większe od wymiarów granicznych otworu. Jest to możliwe, gdy na etapie projektowania pole tolerancji wału znajduje się powyżej pola tolerancji otworu (rys. 1.4).

Podczas montażu szczegółów połączenia pokazanego na ryc. 1.4 możliwe są dwa zdarzenia graniczne, gdy wał i tuleja będą miały wymiary graniczne:

największa szczelność - podczas montażu części 1 I 4 ;

najmniejsza ingerencja - podczas montażu części 2 I 3 .

Rysunek 1.4 - Układ pól tolerancji współpracujących części pasowania z wciskiem (zgodnie z rysunkiem): 1 - najmniejszy otwór 2 - największa dziura 3 - najmniejszy wał; 4 - największy wał

N min = ei – ES; (1.14)

N maks= es – EI; (1.15)

Nm = 0,5(N maks. + N min.). (1.16)

Granica dopuszczalnych wahań rzeczywistej szczelności N d po złożeniu z N min do N max nazywa się tolerancją szczelności (tolerancją pasowania) - T P:

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

Rzeczywista szczelność N d - różnica między rzeczywistymi wymiarami wału D d i dziury D e, jeśli rozmiar wału jest większy niż rozmiar otworu.

Pasowanie przejściowe ma miejsce, gdy odchyłki graniczne są określone na rysunku złożeniowym w taki sposób, że pola tolerancji wału i tulei zachodzą na siebie (rys. 1.5).

Rysunek 1.5 - Układ pól tolerancji współpracujących części

dopasowanie przejściowe: 1 - najmniejszy wał; 2 - największy wał; 3 - najmniejszy otwór 4 - największa dziura

W przypadku pasowania przejściowego podczas montażu możliwe jest pasowanie szczelinowe lub pasowanie z wciskiem. Największa szczelina pojawi się podczas montażu części 1 I 4 , a największa szczelność - podczas montażu części 2 I 3 . Najmniejszy prześwit S min = N min = 0. Jest to możliwe, jeśli rzeczywiste wymiary wału i otworu podczas montażu są sobie równe. Największa szczelina i wcisk są obliczane według podanych wcześniej wzorów (1.10), (1.15):

S maks = ES – ei;N maks = es -EI.

Tolerancja pasowania przejściowego - granica wahań odległości między powierzchniami otworu i wału podczas montażu od S maksymalnie do N maks , tj.

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

Istnieją rozmiary rzeczywiste, nominalne i graniczne.

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

Błąd pomiaru to odchylenie wyniku pomiaru od prawdziwej wartości wielkości mierzonej. prawdziwy rozmiar- rozmiar uzyskany w wyniku produkcji i którego wartości nie znamy.

Rozmiar nominalny- rozmiar, w odniesieniu do którego określa się wymiary graniczne i który służy jako punkt wyjścia dla odchyleń.

Rozmiar nominalny jest wskazany na rysunku i jest wspólny dla otworu i wału tworzącego połączenie i jest określany na etapie opracowywania produktu na podstawie cel funkcjonalny części poprzez wykonanie obliczeń kinematycznych, dynamicznych i wytrzymałościowych z uwzględnieniem uwarunkowań konstrukcyjnych, technologicznych, estetycznych i innych.

Uzyskany w ten sposób rozmiar nominalny należy zaokrąglić w górę do wartości określonych 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 wierszom: (Postęp geometryczny to ciąg liczb, w którym każdą kolejną liczbę uzyskuje się przez pomnożenie poprzedniej przez tę samą liczbę - mianownik progresji.)

Każdy przedział dziesiętny dla każdego wiersza zawiera odpowiednio numer wiersza 5; 10; 20; numery 40 i 80. Przy ustalaniu rozmiarów nominalnych należy preferować rzędy o większej gradacji, na przykład rząd Ra 5 powinno być preferowane w rzędzie Ra 10 rzędów Ra 10 - z rzędu Ra 20 itd. Szeregi normalnych wymiarów liniowych oparte są na szeregu liczb preferowanych (GOST 8032-84) z pewnym zaokrągleniem. Na przykład zgodnie z R5 (mianownik 1,6) przyjmuje się wartości 10; 16; 25; 40; 63; 100; 250; 400; 630 itd.

Norma dla normalnych wymiarów liniowych ma duże znaczenie ekonomiczne, polegające na tym, że wraz ze zmniejszeniem liczby wymiarów nominalnych wymagany zakres cięcia pomiarowego i narzędzia pomiarowe(wiertła, pogłębiacze, rozwiertaki, przeciągacze, sprawdziany), matryce, uchwyty i inne oprzyrządowanie technologiczne. Jednocześnie tworzone są warunki do organizowania scentralizowanej produkcji tych narzędzi i urządzeń w wyspecjalizowanych zakładach budowy maszyn.

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

Ogranicz wymiary - dwóch maksymalnych dopuszczalnych rozmiarów, pomiędzy którymi musi mieścić się rzeczywisty rozmiar lub które mogą być równe.

Gdy konieczne jest wyprodukowanie części, rozmiar musi być podany przez dwie wartości, tj. marginalny prawidłowe wartości. Nazywa się większy z dwóch rozmiarów największy limit wielkości i ten mniejszy najmniejszy limit rozmiaru. Rozmiar odpowiedniego elementu części musi mieścić się w przedziale od największego do najmniejszego dopuszczalnego rozmiaru granicznego.

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 maks , D min ; dla wałów - re, re re, re max , re mln .

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

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

Aby uprościć wymiarowanie na rysunkach, zamiast wymiarów granicznych umieszcza się odchylenia graniczne: górne odchylenie- różnica algebraiczna między największą granicą a wielkością nominalną; dolne odchylenie - różnica algebraiczna między najmniejszym limitem a wymiarami nominalnymi.

Wskazane jest górne odchylenie ES(Ecart Superieur) do otworów i es- do wałów; wskazane jest dolne odchylenie el(Ecart Interieur) dla otworów i ei- dla wałów.

Zgodnie z definicjami: do otworów ES=Dmaks -D; EI=Dmin-D; dla wałów es=d maks -d; ei= d mln -d

Osobliwością odchyleń jest to, że zawsze mają znak (+) lub (-). W konkretnym przypadku jedno z odchyleń może być równe zeru, tj. jeden z wymiarów granicznych może pokrywać się z wartością nominalną.

wstęp rozmiar nazywa się różnicą między największymi i najmniejszymi rozmiarami granicznymi lub algebraiczną różnicą między górnymi i dolnymi odchyleniami.

Tolerancja jest oznaczona jako IT (International Tolerance) lub T D - tolerancja otworu i T d - tolerancja wału.

Zgodnie z definicją: tolerancja otworu T D =D max -D min ; tolerancja wału Td=d max -d min . Tolerancja wymiaru jest zawsze wartością dodatnią.

Tolerancja rozmiaru wyraża rozpiętość rzeczywistych wymiarów od największych do najmniejszych wymiarów granicznych, fizycznie określa wielkość oficjalnie dopuszczalnego błędu rzeczywistego rozmiaru elementu części w procesie jego wytwarzania.

Pole tolerancji jest polem ograniczonym górnymi i dolnymi odchyleniami. Pole tolerancji jest określone przez wartość tolerancji i jej położenie względem rozmiaru nominalnego. Przy tej samej tolerancji dla tego samego rozmiaru nominalnego mogą istnieć różne pola tolerancji.

Do graficznej reprezentacji pól tolerancji, która umożliwia zrozumienie stosunku wymiarów nominalnych i maksymalnych, maksymalnych odchyleń i tolerancji, wprowadzono pojęcie linii zerowej.

Linia zerowa nazywana jest linia odpowiadająca rozmiarowi nominalnemu, od której wykreślane są maksymalne odchylenia wymiarów w graficznej reprezentacji pól tolerancji. Ułożone są dodatnie odchylenia, a od nich ujemne odchylenia (ryc. 1.4 i 1.5)

Podczas montażu dwóch części, które są ze sobą połączone, istnieją powierzchnie zewnętrzne i wewnętrzne. Jeden z wymiarów stykających się powierzchni nazywany jest wymiarem obejmującym, a drugi wymiarem pokrytym. W przypadku okrągłych korpusów powierzchnia żeńska jest zbiorczo nazywana otworem, a powierzchnia męska to wał, a odpowiednie wymiary nazywane są średnicą otworu i średnicą wału.

Ruchome lub stałe połączenie części można wykonać z powodu odchyleń współpracujących wymiarów wału lub otworu w jednym lub drugim kierunku od ich wymiarów nominalnych.

Szacowany rozmiar przymocowany do rysunku nazywa się rozmiarem nominalnym (ryc. 439). Wymiary nominalne podano w milimetrach.

Rzeczywisty rozmiar nazywany rzeczywistym rozmiarem uzyskanym przez bezpośredni pomiar po obróbce części.

ograniczające zwanych wymiarami, pomiędzy którymi może się wahać rzeczywisty rozmiar tego samego elementu części produkowanej partii. Większy nazywany jest największym limitem rozmiaru, a mniejszy nazywany jest najmniejszym limitem rozmiaru.

Jeśli rozmiar nominalny na rysunku ma tylko jeden rozmiar graniczny, na przykład 25 +0,4 lub 25 -0,1, oznacza to, że drugi rozmiar graniczny jest taki sam jak rozmiar nominalny. Znak plus wskazuje, że maksymalny rozmiar jest większy niż nominalny, a znak minus wskazuje, że maksymalny rozmiar jest mniejszy niż nominalny.

Ważny odchylenie to różnica między rzeczywistymi a nominalnymi rozmiarami.

Górny odchylenie to różnica między największym rozmiarem limitu a rozmiarem nominalnym.

niżej odchylenie to różnica między najmniejszym limitem a rozmiarami nominalnymi.

wstęp nazywana różnicą między największym i najmniejszym rozmiarem granicznym.

Luzy, naprężenia i lądowania. Luz to dodatnia różnica między rozmiarem otworu a rozmiarem wału. Wielkość szczeliny określa większy lub mniejszy stopień swobody wzajemnego ruchu współpracujących części.

Wcisk to ujemna różnica wymiarów otworu i wału, która tworzy (po zamontowaniu) stałe połączenie.

lądowanie nazywany charakterem lub typem połączenia dwóch części włożonych jedna w drugą.

Wszystkie podesty są podzielone na dwie grupy: podesty ruchome i podesty stałe.

dopasowanie do toczenia zwany połączeniem dwóch części, zapewniający swobodę ich względnego ruchu.

Naprawiono lądowanie nazywa się połączeniem dwóch części, zapewniając odpowiedni stopień wytrzymałości ich połączenia.

Istnieją następujące rodzaje podestów, które różnią się od siebie większą lub mniejszą szczeliną lub większym lub mniejszym wciskaniem.

Ruchome podesty Naprawiono lądowania

ślizganie się na gorąco gr

Ruchy D Wciśnięcie Pr

Podwozie X Płyta Easy-Press

Lekkobieżny L Blind G

Szeroki skok W Mocno

Czas H Gęsty R

Układ tolerancji. Istnieją dwa systemy tolerancji: system otworów i system wałów.

System otworów charakteryzuje się tym, że dla wszystkich lądowań o tym samym stopniu dokładności (tej samej klasy), odniesionych do tej samej średnicy nominalnej, graniczne wymiary otworu pozostają stałe. Wdrożenie różnych lądowań w systemie otworów uzyskuje się poprzez odpowiednią zmianę wymiarów granicznych szybu. W systemie otworów najmniejszym ograniczeniem rozmiaru otworu jest jego rozmiar nominalny.

Układ szybowy charakteryzuje się tym, że dla wszystkich lądowań tego samego układu i stopnia dokładności (tej samej klasy), odniesionych do tej samej średnicy nominalnej, wymiary graniczne wału pozostają stałe. Wdrożenie różnych lądowań w systemie szybów uzyskuje się poprzez odpowiednią zmianę granicznych wymiarów otworu. W systemie wałów największym ograniczeniem rozmiaru wału jest jego rozmiar nominalny.

Tolerancja otworu w systemie otworów jest zawsze skierowana w kierunku zwiększania otworu (w korpus), a tolerancja wałka w systemie wałów jest zawsze skierowana w kierunku zmniejszania się wału (w korpus). Podstawa systemów jest oznaczona: otwór - literą A, wał - literą B. Otwór w systemie wałów i wał w systemie otworów są oznaczone literami i cyframi odpowiedniej klasy pasowania i dokładności .

W inżynierii mechanicznej stosuje się głównie system otworów.

5.1.3. Pojęcie wymiarów i odchyleń

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

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

Otwór - termin umownie 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 dzielą się na nominalne, rzeczywiste i graniczne.

Definicje podano zgodnie z GOST 25346-89 „Ujednolicony system tolerancji i lądowań. Postanowienia ogólne, szereg tolerancji i odchyleń podstawowych”.

Rozmiar nominalny to rozmiar, względem którego określa się odchylenia.

Rozmiar nominalny uzyskuje się w wyniku obliczeń (wytrzymałościowych, dynamicznych, kinematycznych itp.) lub wybiera się z innych względów (estetycznych, konstrukcyjnych, technologicznych itp.). Otrzymany w ten sposób rozmiar należy zaokrąglić do najbliższej wartości z szeregu rozmiarów normalnych (patrz rozdział „Normalizacja”). Główną częścią charakterystyk numerycznych stosowanych w technice są wymiary liniowe. Ze względu na duży udział wymiarów liniowych i ich rolę w zapewnieniu zamienności ustalono szeregi wymiarów liniowych normalnych. Rzędy normalnych wymiarów liniowych są regulowane w całym zakresie, który jest szeroko stosowany.

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

Rzeczywisty rozmiar to rozmiar elementu ustalony przez pomiar. Termin ten odnosi się do przypadku, gdy dokonuje się pomiaru w celu określenia przydatności wymiarów części. ustalone wymagania. Pomiar to proces znajdowania wartości wielkość fizyczna empirycznie za pomocą specjalnych środki techniczne, a pod błędem pomiaru - odchylenie wyniku pomiaru od prawdziwej wartości wielkości mierzonej. Prawdziwy rozmiar - rozmiar uzyskany w wyniku obróbki części. Wartość rzeczywistego rozmiaru jest nieznana, ponieważ nie można wykonać pomiaru bez błędu. W związku z tym pojęcie „wymiaru rzeczywistego” zastępuje się pojęciem „wymiaru rzeczywistego”.

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

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

Limit najmniejszego rozmiaru - najmniejszy dopuszczalny rozmiar elementu.

Z tych definicji wynika, że ​​\u200b\u200bgdy konieczne jest wyprodukowanie części, jej rozmiar musi być określony przez dwie dopuszczalne wartości - największą i najmniejszą. Odpowiednia część musi mieć rozmiar pomiędzy tymi wartościami granicznymi.

Odchylenie - algebraiczna różnica między rozmiarem (rzeczywistym lub granicznym) a rozmiarem nominalnym.

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

Odchylenie graniczne - algebraiczna różnica między wielkością graniczną a nominalną.

Odchylenia dzielą się na górne i dolne. Górne odchylenie E8, ea (ryc. 5.2) jest różnicą algebraiczną między największą granicą a rozmiarami nominalnymi. (ER to górne odchylenie otworu, er to górne odchylenie wału).

Dolne odchylenie E1, e (ryc. 5.2) jest różnicą algebraiczną między najmniejszą granicą a rozmiarami nominalnymi. (E1 - odchylenie dna otworu, e - odchylenie dna wału).

Tolerancja T jest różnicą między największymi i najmniejszymi rozmiarami granicznymi lub algebraiczną różnicą między górnymi i dolnymi odchyleniami (ryc. 5.2).

Standardowa tolerancja P - dowolna z tolerancji ustalonych przez ten system tolerancji i lądowań.

Tolerancja charakteryzuje dokładność rozmiaru.

Pole tolerancji - pole ograniczone największymi i najmniejszymi rozmiarami granicznymi i określone wartością tolerancji oraz jej położeniem względem rozmiaru nominalnego. W przypadku reprezentacji graficznej pole tolerancji jest zamknięte między dwiema liniami odpowiadającymi odchyleniom górnym i dolnym 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 wymiarowi nominalnemu, od której nanoszone są odchylenia wymiarowe w graficznej reprezentacji pól tolerancji i pasowania. Jeśli linia zerowa znajduje się poziomo, wówczas dodatnie odchylenia są wykreślane w górę od niej, a ujemne odchylenia 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 graficznie wszystkie rozważane koncepcje (ryc. 5.3).

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

może być dodatnia (+), ujemna (-) i jedna z nich może być równa zeru, to istnieje pięć przypadków położenia pola tolerancji na obrazie graficznym:

1) odchylenia górne i dolne są dodatnie;

2) górne odchylenie jest dodatnie, a dolne zero;

3) odchylenie górne jest dodatnie, a odchylenie dolne wynosi zero;

4) górne odchylenie wynosi zero, a dolne odchylenie jest ujemne;

5) odchylenia górne i dolne są ujemne.

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

Dla wygody normalizacji wyróżnia się jedno odchylenie, które charakteryzuje położenie pola tolerancji względem 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 rozmiary graniczne, pomiędzy którymi musi być

a - dziury; b- wał

miary dopasowanych 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.

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

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

Otwór - termin umownie 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 dzielą się 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 określa się odchylenia.

Rozmiar nominalny uzyskuje się w wyniku obliczeń (wytrzymałościowych, dynamicznych, kinematycznych itp.) lub wybiera się z innych względów (estetycznych, konstrukcyjnych, technologicznych itp.). Otrzymany w ten sposób rozmiar należy zaokrąglić do najbliższej wartości z zakresu normalnych rozmiarów. Główną częścią charakterystyk numerycznych stosowanych w technice są wymiary liniowe. Ze względu na duży udział wymiarów liniowych i ich rolę w zapewnieniu zamienności ustalono szeregi wymiarów liniowych normalnych. Rzędy normalnych wymiarów liniowych są regulowane w całym zakresie, który jest szeroko stosowany.

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

Rzeczywisty rozmiar to rozmiar elementu ustalony przez pomiar. Termin ten odnosi się do przypadku, gdy dokonuje się pomiaru 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 prawdziwej wartości mierzonej wielkości. Prawdziwy rozmiar - rozmiar uzyskany w wyniku obróbki części. Wartość rzeczywistego rozmiaru jest nieznana, ponieważ nie można wykonać pomiaru bez błędu. W związku z tym pojęcie „wymiaru rzeczywistego” zastępuje się pojęciem „wymiaru rzeczywistego”.

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

Limit największego rozmiaru - największy dopuszczalny rozmiar elementu.

Limit najmniejszego rozmiaru - najmniejszy dopuszczalny rozmiar elementu.

Z tych definicji wynika, że ​​\u200b\u200bgdy konieczne jest wyprodukowanie części, jej rozmiar musi być określony przez dwie dopuszczalne wartości - największą i najmniejszą. Odpowiednia część musi mieć rozmiar pomiędzy tymi wartościami granicznymi.

Odchylenie - algebraiczna różnica między rozmiarem (rzeczywistym lub granicznym) a rozmiarem nominalnym.

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

Odchylenie graniczne - algebraiczna różnica między wielkością graniczną a nominalną.

Odchylenia dzielą się na górne i dolne. Górne odchylenie E8, e jest różnicą algebraiczną między największą granicą a rozmiarami nominalnymi. (ER to górne odchylenie otworu, er to górne odchylenie wału).

Dolne odchylenie E1, e jest różnicą algebraiczną między najmniejszą granicą a wymiarami nominalnymi. (E1 - odchylenie dna otworu, e - odchylenie dna wału).

Tolerancja T jest różnicą między największymi i najmniejszymi rozmiarami granicznymi lub algebraiczną różnicą między górnymi i dolnymi odchyleniami.

Standardowa tolerancja P - dowolna z tolerancji ustalonych przez ten system tolerancji i lądowań.

Tolerancja charakteryzuje dokładność rozmiaru.

Pole tolerancji - pole ograniczone największymi i najmniejszymi rozmiarami granicznymi i określone wartością tolerancji oraz jej położeniem względem rozmiaru nominalnego. W przypadku reprezentacji graficznej pole tolerancji jest zamknięte między dwiema liniami odpowiadającymi odchyleniom górnym i dolnym względem linii zerowej.

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 wymiarowi nominalnemu, od której nanoszone są odchylenia wymiarowe w graficznej reprezentacji pól tolerancji i pasowania. Jeśli linia zerowa znajduje się poziomo, wówczas odchylenia dodatnie są kreślone w górę od niej, a odchylenia ujemne w dół.

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