Меню

Урок 11 (вариант А)
Отклонения и допуски на размеры деталей

Материальные технологии
Технологии обработки конструкционных материалов
§16. Отклонения и допуски на размеры деталей

В 5 и 6 классах при изготовлении деталей вам приходилось очень аккуратно выполнять их обработку, чтобы приблизиться к размеру, указанному в чертеже.

Трудности получения точных размеров возникают и у рабочих на производстве. Практически невозможно изготовить деталь, имеющую абсолютно точные размеры. Например, если в чертеже стоит размер 30 мм, получить при обработке ровно 30,0 мм очень сложно. Это связано с тем, что инструмент и станок имеют определённую погрешность. А если деталь изготавливают вручную, то многое зависит от мастерства рабочего.

Поэтому в технике принято такое правило: многие размеры задают на чертеже в определённом интервале (диапазоне), например 30^+0,5_+0,2. Такая запись означает, что размер детали, изготовленной рабочим, может колебаться от 30,2 мм до 30,5 мм. То есть детали размерами 30,2; 30,3; 30,4; 30,5 мм считаются пригодными, а детали, размеры которых находятся за пределами указанного диапазона (например, 30,1 мм или 30,6 мм) — непригодными (бракованными).

Особенно важно точно соблюдать размеры при соединении деталей, например вала с деталью, имеющей отверстие. В этом случае размер, общий как для диаметра вала, так и для диаметра отверстия называют номинальным размером (в рассмотренном выше случае — Ø 30 мм).

По стандарту диаметр вала обозначают буквой d, а диаметр отверстия — буквой D. Номинальный диаметр также обозначают буквой D.

Например, необходимо изготовить вал диаметром Ø 30^+0,5_-0,2. Тогда поминальный размер D = 30 мм, наибольший допустимый размер d_max = 30,5 мм (30^+0,5), а наименьший допустимый размер d_min = 29,8 мм (30    _-0,2 ). Величины +0,5 и —0,2 называются предельными отклонениями. Как видно из примера, предельные отклонения могут быть как положительными, так и отрицательными.

Верхнее отклонение вычисляют по следующим формулам:

Рис. 43. Обозначение номинальных и допустимых размеров, нижних и верхних отклонений, допусков: а — для вала; б — для отверстия

для валов (рис. 43, а):

es = d_max — D (для нашего примера es = 30,5 — 30 = 0,5 мм);

для отверстий (рис. 43, б):

ES = D_max - D.

Нижнее отклонение вычисляют как разность между наименьшим допустимым размером и номинальным по следующим формулам:

для валов (см. рис. 43, а):

ei = d_min — D (для нашего примера еі = 29,8 — 30 = —0,2 мм);

для отверстий (см. рис. 43, б):

EI = D_min - D.

Разность между наибольшим и наименьшим допустимыми размерами называют допуском:

допуск для валов (см. рис. 43, а):

Td = d_max — d_min (для нашего примера Td = 30,5 — 29,8 = 0,7 мм);

для отверстий (см. рис. 43, б):

TD = D_max — D_min.

В соответствии со сборочным чертежом вал с отверстием может соединяться по-разному.

Если диаметр вала меньше диаметра отверстия, то соединение называется посадкой с зазором, при этом вал может свободно вращаться в отверстии (рис. 44, а). Так будет, если диаметр вала, например, 60^-0,1_-0,2 мм, а диаметр отверстия 60^+0,3_+0,1 мм. То есть, если рабочий изготовит вал с наибольшим допустимым размером 60 — 0,1 = 59,9 мм и отверстие с наименьшим допустимым размером 60 + 0,1 = 60,1 мм, то между валом и отверстием будет гарантированный зазор 0,2 мм (60,1 - 59,9 = 0,2 мм).

Рис. 44. Посадка вала в отверстие: а зазором; — с натягом: 1 — вал; 2 — отверстие

Если диаметр вала больше диаметра отверстия, то при соединении они плотно войдут друг в друга, образуя посадку с натягом, в которой вал не сможет свободно вращаться в отверстии (рис. 44, б). Это произойдёт, если диаметр вала будет равен, например, 60^+0,2_+0,1 мм, а диаметр отверстия 60    _-0,2 мм (здесь верхнее отклонение не указано, а это означает, что оно равно нулю). То есть, если рабочий изготовит вал с наименьшим допустимым размером 60    _+0,1 (или 60,1 мм) и отверстие с наибольшим допустимым размером 60 мм, то между валом и отверстием будет гарантированный натяг 0,1 мм (60,1 — 60 = 6,1 мм).

Практическая работа № 12

Расчёт отклонений и допусков на размеры вала и отверстия

1. Получите у учителя эскизы соединяемых деталей (вала и детали с отверстием),

2. Изучите указанные на эскизе размеры и их предельные отклонения.

3. Вычислите наибольший и наименьший допустимые размеры для вала и отверстия.

4. Подсчитайте допуски на размер вала и отверстия.

5. Определите, какой вид посадки (с зазором или с натягом) образует соединение вала с отверстием.

Проверяем свои знания

1. Почему в технике принято многие размеры задавать в определённом интервале (диапазоне) — с предельными отклонениями?

2. Может ли отклонение размера быть отрицательным?

3. В чём отличие посадки с натягом от посадки с зазором?