Допуск – это интервал, в пределах которого должны находиться действительные размеры годных деталей. Он может быть только положительной величиной.

На чертежах предельные размеры обозначаются значениями предельных отклонений от номинального размера.

Предельное отклонение – алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее отклонения.

Верхнее отклонение ES, es – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами:

ES = D_max – D_n; es = d_max – d_n.

Нижнее отклонение ei, ei – это алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами:

EI = D_min – D_n; ei = d_min - d_n.

Допуск равен абсолютному значению алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями:

T_D = ES – EI; T_d = es – ei.

Характер соединения деталей – посадка определяется разностью между размерами охватывающего и охватываемого элементов, т.е. разностью размеров отверстия и вала.

Положительная разность между размером отверстия D и размером вала d называется зазором (S):

S = D – d.

Зазор образуется в соединении, когда размер отверстия больше размера вала и обеспечивает большую или меньшую свободу взаимного перемещения деталей.

Если размер вала до сборки больше размера отверстия, то положительная разность между размером вала d и размером отверстия D называется натягом (N).

N = d – D.

Натяг характеризует прочность взаимного соединения деталей.

Рассеяние действительных размеров отверстия и вала в пределах допусков неизбежно приводит к рассеянию значений зазоров и натягов в собираемых соединениях. Для анализа характера соединения важно знать предельные значения зазоров и натягов. Предельные зазоры и натяги аналитически можно определить по формулам:

S_max = D_max – d_min = ES – ei;

S_min = D_min – d_max = EI – es;

N_max = d_max - D_min = es – EI;

N_min = d_min – D_max = ei – ES.

Разность между набольшим и наименьшим зазором или натягом есть допуск посадки (Т



TS_max - S_min; T = N_max – N_min.

В то же время

T = S_max – S_min = (D_max - d_min) – (D_min – d_max) = D_max –D_min + d_max – d_min = T_D + T_d.

Аналогично

T = N_max – N_min = (d_max – D_min) – (d_min – D_max) = D_max – D_min + d_max – d_min = T_D + T_d.

Следовательно, допуск посадки равен сумме допусков отверстия и вала:

T = T_D + T_d.

Заштрихованные зоны ( см. рис. 1.2, а) между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется полем допуска, высота его равна допуску.

Для практических целей пользуются более простой схемой полей допусков (см. рис.1.2., б.), где за начало отсчета принята нулевая линия, соответствующая положению номинального размера. От нулевой линии откладывают в масштабе предельные отклонения: со знаком плюс – вверх, со знаком минус  вниз, определяя границы поля допуска. Таким образом, предельные отклонения – это координаты границ поля допуска относительно номинального размера. По такой схеме легко определить предельные размеры вала и отверстия, допуски, зазоры и натяги.

Р и с. 1.3. Схемы расположения полей допусков: а – посадка с зазором; б – посадка

с натягом

В качестве примера на рис. 1.3, а изображена схема расположения полей допусков соединения, имеющего посадку с зазором, где цифрами около полей допусков обозначены предельные отклонения отверстия и вала в микрометрах. Для этого соединения по схеме могут быть определены

D_max = 50,025 мм; T_D = 25 мкм;

D_min = 50,000 мм; T_d = 25 мкм;

d_max = 49,975 мм; S_max = 75 мкм;

d_min = 49,950 мм; S_min = 25 мкм.

На рис., 1.3, б. изображена аналогичная схема расположения полей допусков соединения, имеющего посадку с натягом, у которого

D_max = 50,039 мм; T_D = 39 мкм;

D_min = 50,000 мм; T_d = 39 мкм;

d_max = 50,109 мм; N_max = 109 мкм;

d_min = 50,070 мм; N_min = 31 мкм.

На рис. П3 приведены схемы расположения полей допусков соединений деталей узла – 45H9/h8, 65H8/h8, 65L0/g6 и 10H11/h9 (шпоночное соединение).

1.2.3. Нанесение предельных отклонений размеров на чертежах.

Линейные размеры и предельные отклонения на чертежах в машиностроении указывают в миллиметрах без их сокращенного обозначения.

Правила нанесения предельных отклонений установлены ГОСТом 2.307-68, входящим в ЕСКД.

Предельные отклонения указывают непосредственно после номинальных размеров со своим знаком, причем верхние отклонения помещают над нижними (рис. 1.4, а). Предельные отклонения, равные нулю, не указывают, оставляя место незанятым (см. рис. 1.4. б.).

Р и с. 1.4. Обозначение предельных отклонений на чертежах

При симметричном расположении поля допуска относительно нулевой линии абсолютное значение отклонений указывают один раз со знаками ; при этом высота шрифта отклонений должна быть равна высоте шрифта номинального размера (рис. 1.4., в).

У отклонений нули справа от значащей цифры не ставят. Если же число значащих цифр у верхнего и нижнего отклонения разное, то дописыванием нулей справа число цифр у верхнего и нижнего отклонений необходимо сделать одинаковым (см. рис. 1.4, г).

а б в

Р и с.1.5. Обозначение предельных отклонений на сборочных чертежах

Предельные отклонения размеров деталей, изображенных на чертеже в сборе, записывают в виде дроби, в числителе которой указывают числовые значения предельных отклонений отверстия, а в знаменателе – числовые значения предельных отклонений вала (рис. 1.5, а).

При нанесении числовых значений на сборочных чертежах допускаются надписи, поясняющие, к какой из деталей относятся отклонения (рис. 1.5, б и в).

1.2.4. Международная система допусков и посадок ИСО.

Соединения по назначению можно подразделить на три типа:

подвижные  со свободным взаимным перемещением деталей, обеспечиваемым гарантированным зазором;

неподвижные  в процессе работы которых отверстие и вал относительно не перемещаются, что обеспечивается гарантированным натягом или применением дополнительных крепежных деталей (шпонок, стопорных винтов и т.д);

переходные  в которых центрирование деталей обеспечивается наличием небольших зазоров или натягов, а взаимные перемещения предотвращаются применением дополнительных деталей крепления.

Чтобы исключить произвол и обеспечить минимально необходимое, но достаточное число посадок в соответствии с эксплуатационными требованиями, разработаны системы допусков и посадок.

Системой допусков и посадок называется закономерно построенная совокупность допусков и посадок, оформленная в виде стандартов. Использование стандартных допусков и посадок обеспечивает взаимозаменяемость деталей и делает возможной стандартизацию режущего и измерительного инструмента. С 1981 года в стране действует единая система допусков и посадок (ЕСДП), разработанная в строгом соответствии с рекомендациями международной организации по стандартизации ИСО.

Стандартами системы ИСО установлены допуски и посадки для диаметров до 3150 мм. Однако абсолютное большинство соединений в среднем машиностроении имеют размеры до 500 мм.

Система допусков и посадок ИСО характеризуется следующими признаками.

1. Основание системы. Стандартами установлены две равноправные системы посадок: система отверстия и система вала (рис.1.6).

В системе отверстия отверстие является основной деталью и независимо от посадки обрабатывается под номинальный размер (с допуском в тело детали), а различные посадки получаются путем изменения предельных размеров вала (см. рис. 1..6, а)

В системе вала вал является основной деталью и независимо от посадки обрабатывается под номинальный размер (с допуском в тело детали), а различные посадки получаются путем изменения предельных размеров отверстия (см. рис.1.6, б).

Р и с.1.6. Расположение полей допусков различных посадок: аа – в системе отверстия;

б – в системе вала.

2. Расположение поля допуска основной детали. Если допуски заданы в системе отверстия, то нижнее отклонение отверстия всегда будет равно нулю (EI = 0), а если допуски заданы в системе вала, то верхнее отклонение вала всегда будет равно нулю (es = 0) независимо от посадки (рис. 1.6)

Таблица 1.2.