Сопряжение деталей. Две детали, соединяемые друг с другом неподвижно или подвижно, называются сопрягаемыми. Размеры поверхностей, по которым эти детали соединяются, называются сопрягаемыми размерами, а размеры, по которым не происходит соединений, — свободными. Например, внутренний диаметр шлифовального круга и диаметр фланца шпинделя, на который надевается круг, являются сопрягаемыми размерами. Наружный диаметр и высота круга будут свободными размерами.
Одна из сопрягаемых деталей охватывает другую, поэтому в соединении различают охватываемую деталь и охватывающую. При соединении вала со втулкой вал — охватываемая деталь, втулка — охватывающая деталь.
В соединениях деталей охватываемую деталь условно называют валом, а охватывающую — отверстием. Так. например, в соединении шпинделя с подшипниками шпиндель — это вал, подшипник— отверстие. В соединении шпоночной канавки на валу с призматической шпонкой шпонка является валом, а шпоночная канавка — отверстием.
Номинальные размеры. При расчете сопряжения деталей определяют общий размер для двух сопрягаемых поверхностей. Этот размер называется номинальным. Номинальные размеры деталей при конструировании назначаются с учетом имеющихся размеров режущего инструмента (сверла, метчика, развертки и т. д.), ходовых типоразмеров подшипников, болтов и т. д.
Это требование привело к возникновению стандартных рядов номинальных размеров диаметров и длин (ГОСТ 6636—60). Ряды эти строятся по геометрической прогрессии, т. е. каждый последующий размер, начиная со второго, равен предыдущему размеру, умноженному на постоянное число, называемое знаменателем прогрессии.
В ГОСТ 6636—60 имеются 4 нормальных ряда размеров: Ra5 RalO; Ra20; Ra40. Например, для ряда Ra40 установлены еле дующие стандартизованные размеры (в мм): 1,0; 1,05; 1,1; 1,15 1,2; 1,3; 1,4, 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2,1; 2,2; 2,4; 2,5; 2,6
2,8; 3,2; 3,4; 3,6; 3,8; 4,0; 4,2; 4,5; 4,8; 5,0; 5,2; 5,5; 6,0; 6,3; 6,5 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5.
При переносе запятой вправо или влево получаем соответственно ряд больших или меньших размеров — от 0,001 мм до 20000 мм. Например: 10; 10,5; И; 11,5; 12; 13; 14 и т. д. или 0,1; 0,105; 0,110; 0,115 и т. д.
Полученное по расчету значение размера конструктор должен округлить до ближайшего размера нормального ряда. Округлению не. подлежат межоперационные размеры (т. е. размеры деталей с припусками для последующих обработок) .
Действительные и предельные размеры. Наряду с номинальными размерами деталей существуют действительные и предельные размеры.
Действительным размером называют размер, полученный измерением готовой детали с наибольшей точностью, достигаемой в данном производстве.
При сборке деталей действительные размеры вала и отверстия должны обеспечивать требуемое соединение, поэтому действительные размеры колеблются в ограниченных пределах.
Предельными размерами называют наибольший и наименьший размеры, между которыми может колебаться действительный размер, чтобы обеспечить требуемую точность соединения деталей.
Например, если указан диаметр вала 0 20±0,1 мм, то 0 20 мм — номинальный размер, ф 20,1 мм — наибольший предельный размер, ф 19,9 мм — наименьший предельный размер. Таким образом, если действительный размер детали находится между ф 19,9 мм и ф 20,1 мм, то будет обеспечено необходимое соединение.
В справочниках обычно приводят верхние и нижние предельные отклонения размеров, причем верхнее отклонение представляет собой разность между наибольшим предельным и номинальным размерами, а нижнее отклонение — разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. В нашем примере верхнее отклонение составляет 20,1—20 — 0,1 мм и нижнее 19,9—20,0=—0,1 мм.