Допуски и посадки: Основные понятия, термины и определения ГОСТ

1. Допуски и посадки. Основные понятия
Термины и определения по ГОСТ 25346:
Размер — это числовое значение линейной величины (диаметра, длины
и т. д.) в выбранных единицах измерения.
Действительный
измерением.
размер —
размер
элемента,
установленный
Предельные размеры — два предельно допустимых размера элемента,
между которыми должен находиться (или которым может быть равен)
действительный размер.
Наибольший (наименьший) предельный размер — наибольший
(наименьший) допустимый размер элемента.
Номинальный размер — размер, относительно которого определяются
отклонения.
Отклонение —
алгебраическая
разность
между
размером
(действительным или предельным размером) и соответствующим
номинальным размером.
Действительное отклонение — алгебраическая разность между
действительным и соответствующим номинальным размерами.
Предельное отклонение — алгебраическая разность между
предельным и соответствующим номинальным размерами. Различают верхнее
и нижнее предельные отклонения.
3
Верхнее отклонение ES, es — алгебраическая разность между
наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами
ES — верхнее отклонение отверстия; es — верхнее отклонение вала.
Нижнее отклонение EI, ei — алгебраическая разность между
наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами
EI— нижнее отклонение отверстия; ei — нижнее отклонение вала.
Основное отклонение — одно из двух предельных отклонений
(верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно
нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является
отклонение, ближайшее к нулевой линии.
Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному размеру, от
которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении
полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально,
то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные
— вниз.
Допуск Т — разность между наибольшим и наименьшим предельными
размерами или алгебраическая разность между верхним и нижними
отклонениями. Допуск — это абсолютная величина без знака.
Допуск – это разность между наибольшим и наименьшим предельными
размерами:
Стандартный допуск IT — любой из допусков, устанавливаемых
данной системой допусков и посадок.
Поле допуска — поле, ограниченное наибольшим и наименьшим
предельными размерами и определяемое величиной допуска и его
положением относительно номинального размера. При графическом
изображении поле допуска заключено между двумя линиями,
соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой
линии.
Квалитет - совокупность допусков, характеризуемых постоянной
относительной точностью (определяемой коэффициентом) для всех
номинальных размеров данного диапазона. В ЕСДП установлен 21 квалитет:
01, 0, 1, 2, ..., 19. Квалитет определяет допуск на изготовление и,
следовательно, методы и средства обработки и контроля деталей машин. В
4
зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала
посадка может быть: с зазором, натягом или переходной, при которой
возможно получение как зазора, так и натяга. Схемы полей допусков для
посадок с зазором и натягом показаны на рис.:
Единица допуска i, I — множитель в формулах допусков, являющийся
функцией номинального размера и служащий для определения числового
значения допуска; i — единица допуска для номинальных размеров до 500
мм, I — единица допуска для номинальных размеров св. 500 мм.
Зависимый допуск – это допуск расположения или формы,
указываемый на чертеже в виде значения, которое допускается превышать на
величину,
зависящую
от
отклонения
действительного
размера
рассматриваемого элемента от максимума материала. На чертежах и в
технических требованиях зависимый допуск задается своим минимальным
значением, которое допускается превышать на величину, соответствующую
отклонению действительного размера рассматриваемого или базового
элемента данной детали от проходного предела (dmax или Dmin ). Зависимые
допуски обычно контролируют комплексными калибрами, которые являются
прототипами сопрягаемых деталей. Эти калибры только проходные, они
гарантируют бес пригоночную сборку изделий.
Независимый допуск – это допуск расположения или формы, числовое
значение которого постоянно для всей совокупности деталей и не зависит от
действительных размеров рассматриваемых поверхностей.
Вал — термин, условно применяемый для обозначения наружных
элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
5
Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения
внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю.
Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно
нулю.
Предел максимума (минимума) материала — термин, относящийся к
тому из предельных размеров, которому соответствует наибольший
(наименьший) объем материала, т.е. наибольшему (наименьшему)
предельному размеру вала или наименьшему (наибольшему) предельному
размеру отверстия.
Посадка — характер соединения
разностью их размеров до сборки.
двух
деталей,
определяемый
Номинальный размер посадки — номинальный размер, общий для
отверстия и вала, составляющих соединение.
Допуск посадки — сумма допусков отверстия и вала, составляющих
соединение.
Зазор — разность между размерами отверстия и вала до сборки, если
размер отверстия больше размера вала.
Натяг — разность между размерами вала и отверстия до сборки, если
размер вала больше размера отверстия. Натяг можно определять, как
отрицательную разность между размерами отверстия и вала.
Посадка с зазором — посадка, при которой всегда образуется зазор в
соединении, т.е. наименьший предельный размер отверстия больше
наибольшего предельного размера вала или равен ему. При графическом
изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала.
Посадка с натягом — посадка, при которой всегда образуется натяг в
соединении, т.е. наибольший предельный размер отверстия меньше
наименьшего предельного размера вала или равен ему. При графическом
изображении поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала.
6
Переходная посадка — посадка, при которой возможно получение как
зазора, так и натяга в соединении, в зависимости от действительных размеров
отверстия и вала. При графическом изображении поля допусков отверстия и
вала перекрываются полностью или частично.
Взаимозаменяемостью называется возможность сборки независимо
изготовленных деталей в узел без дополнительных операций обработки и
пригонки. При современном серийном производстве детали производят в
одних цехах, а собирают машины, узлы и приборы в других. В процессе
сборки применяют различные крепежные детали, изделия из неметаллических
материалов, подшипники качения и другие изделия, изготовленные на разных
специализированных предприятиях. Несмотря на это, сборка происходит без
дополнительных подгоночных и доводочных операций, а собранные машины
и их части удовлетворяют предъявляемым требованиям. Это возможно при
условии взаимозаменяемости узлов и деталей. Различают внешнюю,
внутреннюю и функциональную взаимозаменяемость.
Внешняя взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость покупных
изделий по техническим характеристикам, размерам и формам
присоединительных поверхностей.
Внутренняя взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость отдельных
деталей или сборочных единиц, входящих в изделие по всем параметрам.
Функциональная взаимозаменяемость – это свойство независимо
изготовляемых деталей занимать свое место в изделии без дополнительной
обработки. В России действует Единая система допусков и посадок (ЕСДП),
которая распространяется на допуски размеров гладких элементов деталей и
на посадки, образуемые при соединении этих деталей. Размеры, которые
влияют на эксплуатационные показатели машины или служебные функции
узлов и деталей, называются функциональными.
Система отверстия: совокупность посадок, в которых различные зазоры
и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием
(отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю).
Система вала: совокупность посадок, в которых различные зазоры и
натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом (вал,
верхнее отклонение которого равно нулю).
В целях повышения уровня взаимозаменяемости изделий, сокращения
номенклатуры нормального инструмента установлены поля допусков валов и
отверстий предпочтительного применения.
7
Характер соединения (посадки) определяется разностью размеров
отверстия и вала.
2. Сопряженные размеры (вал-втулка)
Сопряженные размеры — это размеры сопрягаемых (соединяемых)
деталей, которые должны быть одинаковы. Они обеспечивают заданное
положение деталей в сборочной единице, точность ее работы, надлежащие
условия сборки и разборки, требуемую взаимозаменяемость. После
изготовления деталей эти размеры обязательно проверяют контролеры
службы контроля или управления качеством.
Две детали, подвижно или неподвижно соединяемые друг с другом,
называют сопрягаемыми. Размер, по которому происходит соединение этих
деталей, называют сопрягаемым размером. Размеры, по которым не
происходит соединения деталей, называют свободными размерами.
Примером сопрягаемых размеров может служить диаметр вала и
соответствующий диаметр отверстия в шкиве; примером свободных размеров
может служить наружный диаметр шкива.
Для получения взаимозаменяемости сопрягаемые размеры деталей
должны быть точно выполнены. Однако такая обработка сложна и не всегда
целесообразна. Поэтому техника нашла способ получать взаимозаменяемые
детали при работе с приближенной точностью. Этот способ заключается в том,
что для различных условий работы детали устанавливают допустимые
отклонения ее размеров, при которых все же возможна безукоризненная
работа детали в машине. Эти отклонения, рассчитанные для различных
условий работы детали, построены в определенной системе, которая
называется системой допусков.
Зазор S – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия
больше размера вала. Наибольший, наименьший и средний зазоры определяют
по формулам:
8
Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер
вала больше размера отверстия. Наибольший, наименьший и средний натяги
определяют по формулам:
Посадка с зазором – посадка, при которой обеспечивается зазор в
соединении (поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала). В
переходных посадках допуск посадки – сумма наибольшего натяга и
наибольшего зазора, взятых по абсолютному значению.
3. Системы допусков и посадок. Расположение обозначений в
системе отверстий и системе валов.
Системой допусков и посадок называется закономерно построенная
совокупность стандартизованных допусков и предельных отклонений
размеров деталей, а также посадок, образованных отверстиями и валами,
имеющими стандартные предельные отклонения.
Посадки в системе отверстия – это посадки, в которых зазоры и натяги
получаются соединением различных валов с основным отверстием. Посадки в
системе вала – это посадки, в которых зазоры и натяги получаются
соединением различных отверстий с основным валом. Наглядно обозначения
посадок относительно нулевой линии:
9
Каждое поле допуска – это величина допуска и его положения
относительно номинального размера. Допуск зависит от квалитета, размера и
рассчитывается по формуле:
Т=ai,
где а – число единиц допуска, зависящее от квалитета и не зависящее
отноминального размера;
i – единица допуска. Единица допуска i, мкм, для размеров до 500 мм:
для размеров свыше 500 до 10000 мм
«где D – среднее геометрическое крайних размеров каждого интервала,
мм:
Для размеров менее 1 мм допуски по квалитетам 14–19 не назначают.
Основное отклонение – одно из двух отклонений (верхнее или нижнее),
используемое для определения положения поля допуска относительно
нулевой линии. И в системе ЕСДП таким отклонением является отклонение,
ближайшее к нулевой линии.
Основное отклонение обозначается буквой латинского алфавита –
прописной для отверстий (от A до Z) и строчной – для валов (от а до z).
Отклонения a–h (А–Н) предназначены для образования посадок с зазором, j s–
z c (JS –ZC) – для посадок с натягами и переходных, причем для переходных
10
обычно применяют отклонения j s, k, m, n (JS , K, М, N). В посадках в системе
отверстия нижнее отклонение равно нулю, а основное отверстие обозначается
Н.
Для всех размеров, объединенных в один интервал, значения допусков
приняты одинаковыми. Сочетание любых основных отклонений с любым
квалитетом ИСО дает свыше 1000 полей допусков для валов и отверстий.
Поэтому применение системы ИСО происходит на базе отбора ограниченного
числа полей допусков из этой системы.
Рекомендация ИСО/Р 1829-1970 «Отбор полей допусков для общего
применения» включает 45 полей допусков для валов и 43 – для отверстий. Из
них выделено по 17 полей допусков для валов и отверстий для
предпочтительного применения.
Полями допусков предпочтительного применения, выделенными по
принципу унификации по ГОСТ 25347-82 (для размеров 1–500 мм), являются
16 полей валов (g6, h6, js6, k6, п6, р6, r6, s6, j s7, h7, e7, h8, d9, h9, d11 иh11) и
10 полей отверстий (H7, J7, К7, P7, N7, F8, H8, E9, H9 и H11).При номинальных
размерах от 1 до 500 мм рекомендуется назначать предпочтительные посадки
в системе отверстия: H7/е8; H7/f7; H7/g6;H7/h6; H7/j s6; H7/k6; H7/n6; Н7/p6;
H7g6; H7/s6; H8/е8; H8/h7; H8/h8;H8/d9; H9/d9; H11/d11; H11/h11 и системе
вала: F8/h6; H7/h6; j s7/h6; K7/h6;N7/h6; P7/h6; P7/h6; E9/h8; H8/h8; H11/h11
(ГОСТ 25347-82).
В посадках в системе отверстия нижнее отклонение равно нулю, а
основное отверстие обозначается Н. На чертеже такие посадки обозначаются
следующим образом: Ø 50Н9/d9; Ø 50H7/r6; Ø 50H7/k6. В посадках в системе
вала верхнее отклонение равно нулю, а основное отверстие обозначается h. На
чертеже такие посадки обозначаются, например: Ø 50D/h9; Ø 50R7/h6; Ø
50К7/h6.
Также существуют комбинированные посадки, в которых отверстие и
вал выполнены в разных системах. Допустим, посадка Ø 50F8/f7 –
11
комбинированная, т. е. отверстие выполнено в системе вала, а вал – в системе
отверстия. Предельные отклонения указываются буквенными обозначениями
полей допусков с указанием справа в скобках числовых значений предельных
отклонений, а в собранном виде указывают дробью: в числителе – буквенное
обозначение или числовые значения предельных отклонений отверстия, в
знаменателе – аналогичное обозначение поля допуска вал.
12
Список использованной литературы
1. Парфенопуло, Г. К. Метрология, стандартизация и сертификация :
учебное пособие / Г. К. Парфенопуло. — Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2015.
2. Метрология, стандартизация и сертификация : учебное пособие / К.Г.
Земляной, А.Э. Глызина ; М-во науки и высшего образования РФ.—
Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2022.— 235 с.
13