Файл: Учебнометодическое пособие для студентов высших учебных заведений.doc

Коэффициент использования лимитирующего допуска k вводится для того, чтобы оставить некоторую гарантированную часть этого допуска, не занятую отклонениями формы, на отклонения собственно расположения и размера. Поскольку «независимость» допусков формы, расположения и размеров весьма условна, ограничения значений отклонений формы вызвано тем, что фактически они будут комплексироваться с отклонениями собственно расположения и отклонениями размера.

Аналогами являются уровни относительной геометрической точности А, В и С, введенные в стандартах допусков формы и расположения поверхностей, где предлагается использовать на допуски формы или расположения от 12 % до 60 % допуска размера.

Рекомендации к выбору допусков формы как доли лимитирующих их допусков расположения представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

_{Соотношения допусков формы ТF и лимитирующих допусков расположения ТW}

Вид назначаемого допуска формы	Виды лимитирующих допусков расположения	Рекомендуемое соотношение между ТF и ТW	Примечания
		ТF ≤ (k ТW) /2	ТF – допуски прямолинейности номинально плоских рассматриваемых и базовых элементов
			ТF – допуски плоскостности номинально плоских рассматриваемых и базовых элементов
			ТF – допуски прямолинейности "оси симметрии" элементов типа тел вращения (значение в диаметральном выражении)
			ТF – допуски плоскостности "плоскости симметрии" призматических элементов
			ТF – допуски круглости элементов типа тел вращения, а также все допуски формы номинально цилиндрических элементов (значение в диаметральном выражении)

---

Определенные особенности встречаются при нормировании допусков параллельности, перпендикулярности и наклона осей (для элементов типа тел вращения) относительно номинально плоских базовых элементов деталей. Поле допуска в этом случае представляет собой цилиндрическое пространство, и допуски могут быть представлены в радиусном или в диаметральном выражении.

Для обоснования рекомендуемых соотношений допусков формы с лимитирующими их интегральными допусками формы и расположения (допусками биений) следует корректно определить, какие допуски входят в состав этих интегральных допусков.

Рекомендуемые соотношения определяют на основе взаимосвязи реальных отклонений расположения и формы поверхностей:

• 
  радиальное биение включает в себя отклонения от соосности и отклонения от круглости в каждом из сечений;
  
• 
  полное радиальное биение включает в себя отклонения от соосности и отклонения от цилиндричности;
  
• 
  торцовое биение включает в себя отклонения от перпендикулярности и отклонения от плоскостности кольцевой зоны исчезающе малой ширины;
  
• 
  полное торцовое биение включает в себя отклонения от перпендикулярности и отклонения всей торцовой поверхности от плоскостности.
  

Рекомендации по соотношениям допусков формы с лимитирующими их интегральными допусками формы и расположения представлены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Соотношения допусков формы Т_F, допусков расположения Т_Wи лимитирующих суммарных допусков формы и расположения Т_W (Т_lim)

Вид назначаемого допуска	Виды лимитирующих допусков Тlim	Рекомендуемое соотношение между ТF,W и Тlim	Примечания
		ТF,W ≤ (k Тlim) /2	Лимитирующие допуски Тlim – допуски радиального биения и полного радиального биения
			Лимитирующие допуски Тlim – допуски радиального биения и полного радиального биения
			Лимитирующие допуски Тlim –допуски торцового биения и полного торцового биения
			Лимитирующие допуски Тlim –допуски торцового биения и полного торцового биения
Примечание. Расчетные зависимости приведены в таблице для допусков в диаметральном выражении, поскольку они распространяются на поле допуска в целом.

---

В случае если допуски расположения специально не нормируются, лимитирующим допуском является допуск размера. Значит допуски формы (и высотные параметры шероховатости поверхностей), ограничиваемые лимитирующим допуском размера, также должны «укладываться» в лимитирующий допуск с некоторым запасом. Для допусков расположения лимитирующими допусками всегда являются допуски соответствующих размеров. Соотношения допусков формы или расположения (Т_F, Т_W) и лимитирующих допусков линейных или угловых размеровIT, AT представлены в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Соотношения допусков формы или расположения (Т_F, Т_W) и лимитирующих допусков линейных или угловых размеров IT, AT

Вид назначаемого допуска	Лимитирующие допуски размеров линейных (IT) или угловых (AT)	Рекомендуемое соотношение между ТF иIT, AT	Примечания
	IT AT	ТF ≤ (k IT) /2; ТF ≤ (k ATh) /2	ТF – допуски формы номинально плоских рассматриваемых и базовых элементов
	ITd , ITD	ТF ≤ (k IT) /2;	ТF – все допуски формы номинально цилиндрических элементов и круглости элементов типа тел вращения (в диаметральном выражении)
	ITl , ITL или ITl1 , ITl2 ; ITL1, ITL2	ТW ≤ k (IT1 + IT2) /2	ITl, ITL – допуски одинаковых по длине охватываемых и охватывающих элементов, ITl1, ITl2, ITL1, ITL2 – допуски различающихся по длине элементов (в этом случае лимитирующим является самый жесткий допускIT)
	ITl1 , ITl2 ; ITL1, ITL2 или AT	ТW ≤ k (IT1+IT2) /2 ТW ≤ k ATh	Лимитирующим является допуск угла (ATh), либо "комплексный" допуск линейных размеров, ограничивающих элементы угла (IT1+IT2)
	ITl1 , ITl2;ITL1, ITL2 или AT	ТW ≤ k (IT1+IT2) /2 ТW ≤ k ATh	Как и в предыдущем случае лимитирующим является допуск угла в линейной мере (ATh), либо "комплексный" допуск линейных размеров, ограничивающих элементы угла (IT1+IT2)
	I Td1, ITd2; ITD1, ITD2	ТW ≤ k (ITD(d)1 +IT(d)2)/2	Лимитирующими являются допуски размеров рассматриваемых элементов (ITd1, ITd2; ITD1, ITD2)
	ITl1, ITl2 и ITd, ITD	ТW ≤ k{ (IT1+IT2) + +(ITD (d))}/2 ТW ≤ k(ATh +ITD (d)) /2	Лимитирующими являются допуски координирующих размеров (ITl1, ITl2) и допуски размеров рассматриваемых элементов (ITd, ITD)
	ITl1, ITl2 и ITl3, ITl4; ITD1, ITD2; или AT	ТW ≤ k{(IT1+IT2+IT3+ +IT4) + (ITD1+ITD2)}/2 ТW ≤ k{ATh + + (ITD1+ITD2)}/2	Лимитирующим является допуск угла (ATh), либо "комплексный" допуск линейных размеров, ограничивающих угловые координаты осей (IT1, IT2, IT3, IT4) и диаметральные размеры его элементов (ITD1, ITD2)
	ITlк,, ITl1 и ITl2,	ТW ≤ k(ITк + IT1+IT2)/2	Лимитирующими являются допуск координирующего размера (ITlк) и допуски размеров рассматриваемых элементов (ITl1, ITl2)

---

Из табл. 4.3 понятно, что при ограничении угловых размеров допусками углов в качестве лимитирующего допуска принимается значение допуска угла в линейном выражении AT_h. В дополнение к рекомендациям, представленным в табл. 4.3, следует учитывать, что если разработчик решил дополнительно назначить допуски формы Т_F базовых и рассматриваемых элементов после назначения допусков их расположения Т_W, это необходимо делать в соответствии с фактически введенным новым условием T_lim = Т_W

Включенные в таблицы 4.1…4.3 рекомендации могут быть полезны при проведении метрологической экспертизы объектов на базе конструкторской и технологической документации, а также при разработке конструкторской документации и методик выполнения измерений геометрических параметров.

Приведем примеры экспертизы согласованности рассматриваемых допусков макрогеометрии.

1. Допуск параллельности двух номинально плоских граней призматической детали Т_расп (рис. 4.2) является лимитирующим допуском для отклонений от прямолинейности и плоскостности этих граней. Рассмотрим, как отклонения от прямолинейности профилей влияют на отклонения от параллельности граней.

Из рис. 4.2 следует, что обязательно должно соблюдаться условие

Т_ф ≤ Т_расп /2,

поскольку при значениях отклонений формы, близких к этим значениям, отклонения от параллельности прилегающих плоскостей практически равны h_max – h_min что является предельным случаем, вне зависимости от того, нормирован ли допуск параллельности или только допуск размера между номинально плоскими и параллельными гранями.



Реальное соотношение, как было показано выше, следует принимать с учетом коэффициента использования лимитирующего допускаk

Т_F ≤ (k Т_W) /2 .

2. Допуск соосности двух номинально цилиндрических элементов вала (рис. 4.3) является лимитирующим по отношению к допускам круглости, профиля продольного сечения и цилиндричности, которые фактически не могут быть больше него. На рис. 4.3 а видно, что предельные контуры двух ступеней вала, заданные допусками размеров и соосности, ограничивают любые отклонения расположения и формы ступеней в продольном сечении (реальный профиль годной детали должен вписываться в тонированные поля допусков). При этом допуски формы и соосности фактически являются функционально зависимыми допусками, поскольку при максимальном отклонении от соосности (рис. 4.3 б) любые отклонения формы становятся недопустимыми (поля допусков по краям профилей могут «сжаться» до нулевой ширины). При максимальных размерах обеих ступеней вала (рис. 4.3 в) их допустимые отклонения формы и отклонение от соосности не могут быть больше нуля (поля допусков формы профиля и соосности имеют нулевую ширину).

---

Несмотря на то, что на рис. 4.3 графически представлены только продольные сечения вала, проведенный анализ легко экстраполировать на поперечные сечения номинально цилиндрических ступеней.

Соосность внутренних номинально цилиндрических поверхностей (отверстий в корпусных деталях и др.), отличается только тем, что положение осей отверстий вместо номинально нулевых координат определяют координатами с отличными от нуля значениями, допуски которых тоже нормированы.

При нормировании допусков пересечения осей (как и в случаях с допусками соосности отверстий) номинальные размеры между элементами равны нулю, а их фактические значения всегда будут регламентированы координирующими размерами, определяющими положение осей, и их допусками. Конкретное решение этой и остальных возможных задач оценки соотношений между допусками формы и лимитирующими допусками расположения после приведенного анализа не представляет особых трудностей и потому не рассматривается.

---