Предельные размеры, отклонения, допуски
Цель занятия: Изучить основные понятия в области взаимозаменяемости и правила написания основных отклонений на чертежах.
Основные положения.
При рассмотрении данной темы используются следующие понятия и определения:
Номинальный размер (D, d) – размер, служащий началом отсчета отклонений, относительно которого определяются предельные размеры (рис. 1.1, а). При постановке в чертежах номинальные размеры округляются до стандартизованных нормальных размеров. При этом предпочтение отдается рядам с более крупной градацией.
Напоминаем, что параметр, обозначенный строчной буквой, относится к отверстию, а прописной – к валу.
а) б)
Рис. 1.1. Размеры и отклонения
Действительный размер (Dд, dд) – размер, полученный при измерении с допустимой погрешностью.
Предельные размеры – два размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер.
Наибольший (Dmax, dmax,) и наименьший (Dmin, dmin) предельные размеры – больший и меньший из двух предельных размеров.
Предельные отклонения – алгебраическая разность между предельным и номинальным размером (рис. 1.1, б).
Верхнее отклонение (Es, es) – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами.
Нижнее отклонение (EI, ei) – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.
Допуск (Td, TD) – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная разность между верхним и нижним отклонениями.
Для упрощения допуски можно изображать графически в виде полей допусков (рис.1.2).
Рис. 1.2. Схема расположения полей допусков
При этом ось изделия (на рис. 1.2 не показана) всегда располагается под схемой. Для этого номинальное очертание вала и втулки с отверстием (эскизы деталей), заменим нулевой линией, которая характеризует номинальный размер этих деталей (верхнюю часть номинального размера).
Порядок проведения занятия
На данном занятии каждый студент должен выполнить по семь заданий. Данные выбирают из табл. 1.1 – 1.6 по варианту, заданному преподавателем.
Задание 1
Определите допуск, наибольший и наименьший предельные размеры деталей по заданным номинальным размерам и предельным отклонениям (табл. 1.1).
Таблица 1.1
| Вариант | |||||||
| Номинальные размеры и предельные отклонения, мм |  |  | 60±0,023 |  |  | 16±0,075 |  |
Продолжение табл. 1.1
| Вариант | |||||||
| Номинальные размеры и предельные отклонения, мм |  |  |  |  |  |  |  |
Окончание табл. 1.1
| Вариант | ||||||
| Номинальные размеры и предельные отклонения, мм | 4±0,04 |  |  |  |  |  |
Задание 2
Определите верхнее и нижнее предельные отклонения вала по заданным номинальным и предельным размерам (табл. 1.2). Запишите размер так, как он должен быть указан на чертеже.
Таблица 1.2
| Вариант | ||||||||||
| Номинальный размер, мм | ||||||||||
| Наибольший предельный размер, dmax, мм | 4,009 | 15,980 | 5,004 | 20,056 | 30,000 | 55,025 | 199,830 | 160,02 | 6,002 | |
| Наименьший предельный размер, dmin, мм | 4,001 | 9,984 | 15,930 | 4,996 | 20,000 | 29,967 | 55,000 | 199,715 | 159,98 | 5,987 |
Окончание табл. 1.2
| Вариант | ||||||||||
| Номинальный размер, мм | ||||||||||
| Наибольший предельный размер, dmax, мм | 84,780 | 3,000 | 48,051 | 122,009 | 150,268 | 496,865 | 318,022 | 55,121 | 97,964 | |
| Наименьший предельный размер, dmin, мм | 84,560 | 2,900 | 48,026 | 121,991 | 150,228 | 496,768 | 318,004 | 6,91 | 55,102 | 97,877 |
Задание 3
Изобразите графически в масштабе схему расположения поля допуска вала по заданному номинальному размеру и предельным отклонениям.
Таблица 1.3
| Вариант | ||||||||||
| Номинальный размер, мм | ||||||||||
| Верхнее отклонение, es, мкм | +40 | +14 | +23 | -15 | +55 | +66 | +106 | +73 | -170 | |
| Нижнее отклонение, ei, мкм | +13 | -27 | -14 | +14 | -35 | +15 | +51 | +87 | +43 | -242 |
Окончание табл. 1.3
| Вариант | ||||||||||
| Номинальный размер, мм | ||||||||||
| Верхнее отклонение, es, мкм | +25 | +7 | +15 | -190 | +7 | +24 | +313 | +422 | -145 | -30 |
| Нижнее отклонение, ei, мкм | +10 | -7 | -10 | -271 | -13 | +15 | +284 | +350 | -395 | -104 |
Задание 4
Изобразите графически в масштабе схему расположения поля допуска отверстия по заданному размеру и предельным отклонениям.
Таблица 1.4
| Вариант | ||||||||||
| Номинальный размер, мм | ||||||||||
| Верхнее отклонение, es, мкм | +100 | +250 | -22 | +20 | +450 | +86 | +105 | +16 | +10 | +14 |
| Нижнее отклонение, ei, мкм | +80 | -48 | -10 | +150 | +65 | +80 | +6 | -8 | -32 |
Окончание табл. 1.4
| Вариант | ||||||||||
| Номинальный размер, мм | ||||||||||
| Верхнее отклонение, es, мкм | -20 | -8 | -10 | +20 | +830 | +530 | +260 | +160 | +240 | +490 |
| Нижнее отклонение, ei, мкм | -45 | -37 | -46 | +43 | +580 | +280 | +150 | +80 | +190 |
Задание 5
Определите годность валов по результатам измерений в соответствии с табл. 1.5. Если деталь бракованная, то установите вид брака: исправимый или неисправимый.
Таблица 1.5
| Вариант | |||||||
| Номинальные размеры с предельными отклонениями, мм |  |  |  |  |  |  |  |
| Действительный размер вала, мм | 23,98 | 74,997 | 36,17 | 314,47 | 50,150 | 18,099 |
Продолжение табл. 1.5
| Вариант | |||||||
| Номинальные размеры с предельными отклонениями, мм |  |  |  |  |  |  |  |
| Действительный размер вала, мм | 120,10 | 180,300 | 79,87 | 84,840 | 29,50 | 54,60 |
Окончание табл. 1.5
| Вариант | |||||||
| Номинальные размеры с предельными отклонениями, мм |  |  |  |  |  |  | |
| Действительный размер вала, мм | 79,50 | 65,03 | 100,032 | 160,35 | 180,044 |
Задание 6
Определите годность отверстий по результатам их измерений. Если деталь бракованная, то установите вид брака: исправимый или неисправимый.
Таблица 1.6
| Вариант | |||||||
| Номинальные размеры с предельными отклонениями, мм |  |  |  |  |  |  |  |
| Действительный размер отверстия, мм | 1,95 | 219,990 | 105,042 | 159,981 | 55,055 |
Продолжение табл. 1.6
| Вариант | |||||||
| Номинальные размеры с предельными отклонениями, мм |  |  |  |  |  |  |  |
| Действительный размер отверстия, мм | 125,18 | 6,024 | 8,048 | 17,012 | 185,355 | 123,204 |
Окончание табл. 1.6
| Вариант | |||||||
| Номинальные размеры с предельными отклонениями, мм |  |  |  |  |  |  | |
| Действительный размер отверстия, мм | 190,286 | 256,114 | 35,070 | 78,175 | 110,210 | 140,200 |
Задание 7
Выполните эскизы деталей как указано на рис. 1.3. Нанесите на эскизе размеры и предельные отклонения диаметров вала и отверстия. Номинальные размеры и предельные отклонения размеров вала возьмите из задания 3, а для отверстия – из задания 4.
Рис. 1.3. Эскизы вала и отверстия
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название темы и цель работы.
2. Выполненные задания 1-6 и оформленные в табл.1.7.
Таблица 1.7
| Задание №1 | |
| Допуск Т, мкм | |
| Наибольший предельный размер dmax, мм | |
| Наименьший предельный размер dmin, мм | |
| Задание №2 | |
| Верхнее предельное отклонение es, мкм | |
| Нижнее предельное отклонение ei, мкм | |
| Номинальный размер с предельными отклонениями | |
| Задание №3 | |
| Схема расположения поля допуска вала | |
| Задание №4 | |
| Схема расположения поля допуска отверстия | |
| Задание №5 | |
| Годность валов | |
| Вид брака | |
| Задание №6 | |
| Годность отверстий | |
| Вид брака |
3. Эскизы вала и отверстия.
1.3. Контрольные вопросы
1. Что такое «допуск»?
2. При каких условиях действительный размер детали будет годен?
3. В каких единицах измерения записываются предельные отклонения на чертежах?
4. Какому размеру соответствует нулевая линия на схеме расположения полей допусков?
5. Можно ли исправить брак, если действительный размер отверстия больше максимального предельного размера?
6. Как определить вид брака?
Анализ номинальных размеров
Цель занятия: ознакомиться с рядами предпочтительных чисел. Научиться выбирать стандартные значения номинальных размеров.
Основные положения.
Номинальный размер- это размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит также началом отсчета отклонений.
Номинальные линейные размеры деталей, их элементов и соединений должны назначаться из числа стандартных по ГОСТ 6636. При этом полученное расчетом или иным путем исходное значение размера, ели оно отличается от стандартного, следует округлять до ближайшего большего стандартного размера.
Стандарт на нормальные линейные размеры построен на основе рядов предпочтительных чисел.
Предпочтительными числами называются числа, которые рекомендуется выбирать преимущественно перед всеми другими при назначении величин параметров для вновь создаваемых изделий.
Значения нормальных линейных размеров по их рядам приведены в прил. А.
Порядок проведения занятия
Задание 1
По заданному расчетному размеру (табл. 2.1) выберите ближайшие большие стандартные значения номинальных размеров из всех рядов номинальных размеров (прил. А).
Таблица 2.1
| Вариант | ||||||||||
| Номинальный размер, мм |
Окончание табл. 2.1
| Вариант | ||||||||||
| Номинальный размер, мм |
Задание 2
При расчетах были получены размеры d1, d2, d3 (табл. 2.2). Определите стандартное значение номинальных размеров. Определите ряд предпочтения для каждого размера.
Таблица 2.2
| Вариант | ||||||||||
| d1 | 3,52 | 8,82 | 3,15 | 6,81 | 3,93 | 5,54 | 7,82 | 9,71 | ||
| d2 | 13,5 | 15,17 | 27,87 | 48,9 | 19,37 | 56,15 | 72,4 | 35,5 | 17,36 | |
| d3 | 47,95 | 118,9 | 102,8 |
Окончание табл. 2.2
| Вариант | ||||||||||
| d1 | 4,98 | 6,21 | 7,76 | 2,72 | 4,31 | 9,65 | 3,34 | 2,45 | 5,86 | 6,17 |
| d2 | 89,4 | 32,73 | 49,74 | 25,02 | 50,12 | 64,78 | 23,52 | 74,15 | 61,37 | 12,3 |
| d3 | 144,8 |
Задание 3
На рис. 2.1 изображен эскиз узла. Определите номинальные размеры d1, d2, d3 пользуясь рядами предпочтительных чисел, если известен внутренний диаметр подшипника качения d (табл. 2.3).
Рис. 2.1. Эскиз узла
Таблица 2.3
| Вариант | ||||||||||
| Внутренний диаметр подшипника d, мм |
Окончание табл. 2.3
| Вариант | ||||||||||
| Внутренний диаметр подшипника d, мм |
Задание 4
Изобразите эскиз вала (рис. 2.1), проставьте выбранные в задании 3 номинальные размеры.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название темы и цель работы.
2. Выполненные задания 1-3 и оформленные в табл.2.4.
Таблица 2.4
| Задание №1 | |
| Значение номинального размера, мм | Ряд R5: |
| Ряд R10: | |
| Ряд R20: | |
| Ряд R40: | |
| Задание №2 | |
| Значение стандартного номинального размера d1, мм | |
| Номер ряда | |
| Значение стандартного номинального размера d2, мм | |
| Номер ряда | |
| Значение стандартного номинального размера d3, мм | |
| Номер ряда | |
| Задание №3 | |
| Номинальный размер d1, мм | |
| Номинальный размер d2, мм | |
| Номинальный размер d3, мм |
3. Эскиз вала.
2.3. Контрольные вопросы
1. Дайте определение «номинальный размер».
2. Почему значение номинальных размеров необходимо округлять до стандартных значений по ГОСТ 6636?
3. Сколько рядов предпочтительных чисел установлено стандартом?
4. Как определяется знаменатель рядов предпочтительных
5. Числа какого ряда R5 или R20 будут более предпочтительны?