Допуски и посадки: основные понятия

Допуски и посадки являются фундаментальными понятиями в машиностроении и точном производстве. Они определяют требования к точности изготовления деталей и обеспечивают правильную работу механизмов. Понимание этих концепций критически важно для инженеров, технологов и всех специалистов, связанных с производством.

Номинальный размер

Номинальный размер — это основной размер, относительно которого определяются отклонения. Он служит начальной точкой для всех расчетов и указывается на чертежах как основное значение.

Действительный размер

Действительный размер — это размер, полученный в результате измерения изготовленной детали с допустимой погрешностью измерения. Именно этот размер определяет, соответствует ли деталь техническим требованиям.

Предельные размеры

Предельные размеры — это два крайних допустимых размера, между которыми должен находиться действительный размер годной детали:

• Наибольший предельный размер — наибольший допустимый размер детали
• Наименьший предельный размер — наименьший допустимый размер детали

Определение допуска

Допуск — это разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Допуск всегда положительная величина и характеризует точность изготовления детали.

Формула: T = Dmax - Dmin

где:

• T — допуск
• Dmax — наибольший предельный размер
• Dmin — наименьший предельный размер

Отклонения

Отклонение — это алгебраическая разность между размером (действительным или предельным) и соответствующим номинальным размером.

Верхнее отклонение (ES, es) — алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами.

Нижнее отклонение (EI, ei) — алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Единая система допусков и посадок (ЕСДП)

ЕСДП представляет собой совокупность рядов допусков и отклонений, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандарта.

• Основные принципы ЕСДП:Все линейные размеры выражаются в миллиметрах
• Допуски и отклонения определяются для номинальных размеров от 1 до 3150 мм
• Система построена на основе единицы допуска
• Предусмотрено 20 квалитетов точности

Квалитеты точности

Квалитет — это совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

Обозначаются цифрами: 01, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.

Характеристики квалитетов:

• Квалитеты 01, 0, 1 — особо точные (измерительные инструменты, эталоны)
• Квалитеты 2, 3, 4 — точные (измерительные инструменты, калибры)
• Квалитеты 5, 6, 7 — повышенной точности (ответственные соединения)
• Квалитеты 8, 9, 10 — средней точности (обычные соединения)
• Квалитеты 11, 12, 13 — пониженной точности (неответственные соединения)
• Квалитеты 14-18 — грубые (заготовки, штамповки, отливки)

Определение поля допуска

Поле допуска — это поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера.

Обозначение полей допусков

Поле допуска обозначается сочетанием буквы (или букв) и цифры:

• Буква — основное отклонение (определяет положение поля допуска)
• Цифра — квалитет (определяет величину допуска)

Для отверстий: прописные буквы (A, B, C, D, E, F, G, H, J, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z)

Для валов: строчные буквы (a, b, c, d, e, f, g, h, j, k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, y, z)

Определение посадки

Посадка — это характер соединения двух деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов.

Типы посадок

1. Посадки с зазором Посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении (поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала).

2. Посадки с натягом Посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении (поле допуска вала расположено над полем допуска отверстия).

3. Переходные посадки Посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга в зависимости от действительных размеров (поля допусков частично перекрываются).

Система отверстия

Система посадок, в которой различные посадки получаются соединением различных валов с основным отверстием. Основное отверстие имеет поле допуска H.

Система вала

Система посадок, в которой различные посадки получаются соединением различных отверстий с основным валом. Основной вал имеет поле допуска h.

Выбор посадок

При выборе посадки необходимо учитывать:

• Функциональное назначение соединения
• Условия работы механизма
• Требования к точности
• Технологические возможности производства
• Экономические соображения
• Рекомендации по применению:H7/h6 — основная посадка с зазором для подвижных соединений
• H7/k6 — переходная посадка для центрирования без нагрузки
• H7/p6 — посадка с натягом для неподвижных соединений средней прочности
• H8/f7 — посадка с зазором для легко вращающихся соединений

Способы обозначения:

Условными обозначениями: ⌀50H7/h6

Числовыми значениями: ⌀50+0,025/0 и ⌀50-0,016/-0,041

Смешанным способом: ⌀50H7(+0,025/0)/h6(-0,016/-0,041)

Правильное понимание и применение допусков и посадок обеспечивает:

• Взаимозаменяемость деталей
• Требуемое качество изделий
• Оптимальные эксплуатационные характеристики
• Экономичность производства

Знание основ теории допусков и посадок является необходимым условием для успешной работы в области машиностроения и точного производства. Эти знания позволяют правильно назначать требования к точности, выбирать оптимальные посадки и обеспечивать высокое качество выпускаемой продукции.

Литература

ГОСТ 25346-2013 Основные нормы взаимозаменяемости. Характеристики изделий геометрические. Система допусков на линейные размеры. Основные положения, допуски, отклонения и посадки. — М.: Стандартинформ, 2014.

ГОСТ 25347-2013 Основные нормы взаимозаменяемости. Характеристики изделий геометрические. Система допусков на линейные размеры. Поля допусков и рекомендуемые посадки. — М.: Стандартинформ, 2014.

Допуски и посадки : справочник / В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. — Л.: Машиностроение, 1989. — 544 с.

Анухин В.И. Допуски и посадки : учебное пособие / В.И. Анухин. — 3-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Питер, 2008. — 207 с.

Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения : учебник. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2007. — 352 с.

Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. Допуски и посадки : справочник в 2-х частях. — 8-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Политехника, 2001.

Мерков А.Б. Основы взаимозаменяемости и технические измерения : учебное пособие / А.Б. Мерков. — М.: Академия, 2007. — 256 с.

Белкин И.М. Допуски и посадки (основные нормы взаимозаменяемости) : учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов / И.М. Белкин. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1992. — 528 с.

ISO 286-1:2010 Geometrical product specifications (GPS) — ISO code system for tolerances on linear sizes — Part 1: Basis of tolerances, deviations and fits.

ISO 286-2:2010 Geometrical product specifications (GPS) — ISO code system for tolerances on linear sizes — Part 2: Tables of standard tolerance classes and limit deviations for holes and shafts.

Радкевич Я.М., Схиртладзе А.Г., Лактионов Б.И. Метрология, стандартизация и сертификация : учебник для вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 2006. — 767 с.

Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология, стандартизация и сертификация : учебник для бакалавров. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Юрайт, 2013. — 838 с.