ДОПУСКИ И ПОСАДКИ условные обозначения

ДОПУСКИ И ПОСАДКИ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Современное производство любого оборудования различных областей про-

мышленности в подавляющем большинстве случаев является массовым или крупно-

серийным. Организация такого производства возможна только в случае, если сборка изделий происходит без подгонки и подбора отдельных деталей "по масштабу" в

процессе сборки.

Детали машин, составляющие узлы и механизмы полиграфического оборудова-

ния должны занимать относительно друг друга то или иное положение и либо со-

вершать при этом относительное перемещение в зависимости от числа ступеней свободы (вращательное или поступательное движение для деталей цилиндрической формы), либо сохранять относительно друг друга полную неподвижность, для чего должна быть обеспечена надлежащая прочность их соединения. При этом все пара-

метры собранных изделий должны соответствовать техническим условиям.

Пример: ключ, гайка, болт, подшипники, цепи и т.д.

Взаимозаменяемость позволяет производить полную замену деталей и узлов любыми однотипными деталями и узлами, не нарушая условий работы машины или прибора, механизма и т.д. Это способствует значительному увеличению производи-

тельности труда и снижению себестоимости выпускаемой продукции, повышает темпы производства, облегчает условия ремонта как полиграфического оборудова-

ния так и оборудования других отраслей. На основе взаимозаменяемости найден прогрессивный поточный способ производства с применением автоматических ста-

ночных линий, автоматического технического контроля и управления производ-

ственным процессом.

Взаимозаменяемость имеет громадное народнохозяйственное и оборонное зна-

чение. И не случайно еще Петр 1 в 1706 и 1715 гг. направил на тульский оружейный завод инструкции с требованием следить за правильным применением калибров и лекал при изготовлении "драгунских, дробанских и солдатских фузей (ружей)". В

инструкции требовалось, чтобы отдельные части были однообразны и из них можно было бы собирать ружья без дополнительной прогонки, т.е. все детали должны быть взаимозаменяемы!

Полная взаимозаменяемость обеспечивает сборку механизмов и оборудования без каких-либо операций доработки, подгона или регулирования деталей (т.е. по всем заданным параметрам). При полной взаимозаменяемости отдельные детали или узлы поступают на сборочные конвейеры, с которых сходят готовые изделия.

Неполная взаимозаменяемость, когда по отдельным параметрам детали и узлы не взаимозаменяемы.

Пример: подшипники, цепи и т.д.

С 1975 г. были введены в действие для применения в народном хозяйстве СССР

стандарты СТСЭВ 144 75 и СТСЭВ 145 75. Эти стандарты построены с учетом си-

стемы допусков и посадок ИСО, изложенных в рекомендациях международной ор-

ганизации по стандартизации (ИСО) Р 286 1962 и Р 1829 1970 и принятой во всех промышленно развитых и развивающихся странах мира. Таким образом, внедрение стандартов СЭВ отвечает интересам сотрудничества между собой всех стран мира.

Особое значение внедрение ЕСДПСЭВ имеет для промышленности Украины, в

которой, как и в СССР в целом применялась национальная система допусков и по-

садок, условно называемая "системой ОСТ" (утвержденных в 1929 г.).

Система ОСТ отличается от системы ИСО принципом построения, числовыми значениями предельных отклонений, условными обозначениями допусков и поса-

док.

Единая международная система допусков и посадок является условием обеспе-

чения:

взаимозаменяемости деталей, узлов и машин;

единого оформления технической документации;

единого парка инструментов, калибров и другой размерной технологической оснастки.

Примером крупномасштабных работ, проводимых отдельными странами по пе-

реходу на международные стандарт, является введение в Англии метрической си-

стемы мер.

Аналогичные работы были проведены в США. По предварительным оценкам переход на метрическую систему мер занял менее десяти лет и обошелся стоимо-

стью до 40 млрд. долларов. Ежегодная прибыль составляла до 2 млрд. долларов за счет увеличения экспорта.

При механической обработке партии однородных деталей невозможно полу-

чить совершенно одинаковые их размеры. Каждая деталь будет иметь размеры не-

сколько отличные от другой.

Причины отклонения размеров различны. Они зависят от качества материала,

износа инструментов и приспособлений, условий зажима в приспособлении, коле-

баний температуры при обработке и т.д.

Весьма важное значение имеет отклонение размеров при сопряжении деталей друг с другом. При современной технике, когда при изготовлении механизмов и оборудования широко применяется конвейеризация производства, сопрягаемые де-

тали необходимо собирать друг с другом без дополнительной обработки и пригонки их по мосту.

Устранение подгонки деталей значительно ускоряет процесс сборки всего обо-

рудования и в конечном счете удешевляет их производство. Кроме того, при взаи-

мозаменяемости деталей запасными частями можно быстро заменить ту или иную деталь, вышедшую из строя.

Для получения взаимозаменяемых деталей необходимо, чтобы отклонения их размеров были в пределах, указанных на чертеже.

Неизбежные колебания размеров и различный характер соединений сведены в единые системы допусков и посадок.

СИСТЕМА ДОПУСКОВ НА ГЛАДКИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ СОПРЯЖЕНИЯ

Системой допусков и посадок называют систему, регламентирующую по опре-

деленным законам неизбежную неточность обработки и величины предельных от-

клонений сопрягаемых деталей.

Применение системы допусков и посадок позволяет выпуск взаимозаменяемых промышленных изделий, стандартизировать выпускаемый заводами режущий и из-

мерительный инструмент.

Основными системами являются две системы посадок: система отверстия и си-

стема вала.

Система отверстия характеризуется тем, что в ней для всех посадок одного и того же квалитета точность, отнесенных к одному и тому же номинальному диамет-

ру, предельные размеры отверстия остаются постоянными, а различные посадки до-

стигаются соответствующим изменением предельных размеров вала. Номинальный размер соединения является наименьшим предельным размером отверстия.

Система вала характеризуется тем, что в ней для всех посадок одного и того же квалитета прочности, отнесенных к одному и тому же номинальному диаметру, пре-

дельные размеры вала остаются постоянными, а различный характер соединения до-

стигается соответствующим изменением предельных размеров отверстия. Номи-

нальный размер соединения является наибольшим предельным размером вала.

Во всех стандартных посадках системы отверстия нижнее отклонение отвер-

стия равно нулю.

Изготовлять соединения в системе отверстия экономичнее, чем в системе вала,

значительно сокращается число сверл, разверток и протяжек, поэтому эта система получила в машиностроении преимущественное распространение.

Систему вала применяют лишь в тех случаях, когда вал является готовым изде-

лием, по технологическим соображениям.

Для получения взаимозаменяемых деталей необходимо, чтобы отклонения их размеров были в пределах, указанных на чертеже.

На рисунке 1 представлена схема соединения вала с отверстием.

		Допуск отверстия
						Допуск вала
Наибольший предельный размер	Наименьший предельй размер	Номинальный размер	Нижнее отклонение	Верхнее отклонение	Наибольший предельный размер	Верхнее отклонение Нижнее отклонение

Рисунок 1 – Схема соединения вала с отверстием

Номинальный размер есть основной расчетный размер (рисунок 1).

Действительным размером называется тот, который получается непосредствен-

ным измерением.

Предельными размерами называются размеры, между которыми может коле-

баться действительный размер. Один из них называется наибольшим предельным размером, другой – наименьшим.

Допуском называется разность между наибольшим и наименьшим предельны-

ми размерами.

Верхним отклонением называется разность между наибольшим и придельным размером и номинальным размером.

Нижним отклонением называется разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером.

Зазором называется положительная разность между диаметром отверстия и ва-
ла, создающая свободу их относительного движения (рис. 2
Наименьший зазор
Наибольший зазор	Наименьший натяг Наибольший натяг
Рисунок 2 – схема соединения	Рисунок 3 – схема соединения
с зазором.	с натягом.

Наибольшим зазором называется разность между наибольшим предельным размером отверстия и наименьшим предельным размером вала.

Наименьшим зазором называется разность между наименьшим предельным размером отверстия и наибольшим предельным размером вала.

Натягом называется отрицательная разность между диаметром отверстия и диаметром вала до сборки, создающая после сборки неподвижные соединения (ри-

сунок 3).

Наибольшим (по абсолютному значению) натягом называется разность между наименьшим предельным размером отверстия и наибольшим предельным размером вала.

Наименьшим (по абсолютному значению) натягом называется разность между наибольшим предельным размером отверстия и наименьшим предельным размером вала.

У обеих деталей соединения номинальный размер вала и отверстия должен быть один и тот же. Он называется номинальным размером соединения.

Посадка определяет характер соединения двух вставленных одна в другую де-

талей и обеспечивает в той или иной степени за счет разности фактических размеров деталей свободу их относительного перемещения или прочность их неподвижного соединения.

В свою очередь, каждая из систем разделяется на квалитеты. Количество квали-

тетов различно в зависимости от диапазона номинальных размеров.

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

Отборы полей допусков для сопрягаемых элементов установлены различными для трех диапазонов номинальных размеров.

Ниже представлены принятые диапазоны размеров и соответствующие им ква-

литеты.

Для размеров:

a) малых – до 1 мм принято 15 квалитетов от 01, 0, 1, 2, …13.

б) средних – от 1 до 500 мм принято 19 квалитетов от 01, 0, 1, 2, …17.

в) больших – свыше 500 мм принято 19 квалитетов от 01, 0, 1, 2, …17.

Все размеры от 1 до 500 мм разбиты на 12 интервалов. В пределах каждого ин-

тервала допуски и отклонения для всех размеров приняты одинаковые. Они рассчи-

таны по среднему диаметру для данного интервала. Для посадок с натягом имеется от 17 до 19 интервалов. Это сделано для того, чтобы для крайних размеров интерва-

ла не получить слишком больших натягов.

Для граничных размеров отклонения должны выбираться по тому интервалу,

где этот размер указан под рубрикой “до”.

Для наиболее важного диапазона размеров от 1 до 500 мм отбор полей допус-

ков подразделяются на основной, установленный непосредственно в стандарте, и

дополнительный, приведенный в обязательном приложении к СТСЭВ 144 – 75.

Из основного отбора полей допусков выделен более узкий ряд полей допусков для предпочтительного применения, позволяющий в наибольшей степени унифици-

ровать изделия в технологическую оснастку.

Для предотвращения необоснованного многообразия в допусках и посадках и повышения экономических показателей устанавливается следующая последователь-

ность выбора полей допусков:

–в первую очередь следует применять предпочтительные поля допусков;

–при невозможности обеспечить конструктивные и технологические требования за счет предпочтительных полей допусков следует применять другие поля допусков из основного отбора;

–в отдельных, технически обоснованных случаях, если применение полей допус-

ков основного отбора не может обеспечить требований, предъявляемых к издели-

ям, допускается применение дополнительных полей допусков.

Ряды полей допусков основного отбора, в особенности предпочтительные, хо-

рошо согласованы с рекомендацией ИСО 1829 – 70.

Для размеров менее 1 мм и свыше 500 мм в СТСЭВ 144 – 75 установлены толь-

ко основные отборы полей допусков.

Все посадки, как в системе отверстия, так и в системе вала разделяются на три группы:

–посадки с зазором, которые характеризуются наличием между сопрягаемыми по-

верхностями гарантированного (наименьшего) зазора, обеспечивающего возмож-

ность относительного перемещения деталей. К этой группе относятся и скользя-

щие посадки, при которых наименьший зазор равен нулю;

–посадки с натягом, характеризующиеся наличием между сопрягаемыми поверх-

ностями до сборки гарантированного (наименьшего) натяга, препятствующего относительному перемещению деталей после сборки;

–переходные посадки, допускающие как зазоры, так и натяги.

Перечень и обозначения всех посадок, принятых в различных квалитетах смот-

ри СТСЭВ 144 – 75, СТСЭВ 145 – 75, или справочную литературу.

ОБОЗНАЧЕНИЕ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ КВАЛИТЕТОВ

Положение поля допуска относительно нулевой линии, зависящее от номинального размера, обозначают в системе ИСО буквами латинского алфавита: прописными для отверстия и строчными для вала.

Поле допуска основного отверстия в системе ИСО обозначают буквой Н, а основного вала h. Поля допусков валов j, j S , k, m, n, и отверстий J, J S , K, M, N предна-

значены для образования основных переходных посадок.

Конструктору при выборе квалитета соединения и вида посадки надо знать:

–необходимый характер сопряжения;

–эксплуатационные условия: вибрации, срок службы, колебания температуры и т.д.;

–обеспечение взаимозаменяемости;

–стоимость изготовления.

Квалитеты 01, 0, 1, предназначены для концевых мер длины. Квалитеты с 2-го по 4-й – для особо точных изделий.

Вквалитетах с 5-го по 13-й даются допуски для сопрягаемых размеров деталей. Квалитеты 12-й по 17-й применяются для несопрягаемых размеров деталей.

Вограничительный стандарт могут быть включены не все грубые квалитеты (в диапазоне от 12-го до 17-го). В первую очередь рекомендуется рассмотреть возможность ограничиться предельными отклонениями по 12, 14 и 16-му квалитетам. Допуски по 13, 15 и 17-му квалитетам в зарубежной практике выбирается реже, так же как и в нашей промышленности.

Для неответственных несопрягаемых размеров рекомендуется принимать следующее расположение полей допусков:

для отверстий – в плюс (обозначается буквой Н); для валов – минус (обозначается буквой h);

для размеров, не относящихся к отверстиям и валам – симметричное (обознача-

ется JT/2 или t/2).

Эти рекомендации не исключают возможность назначения в конструктивно и технологически обоснованных случаях симметричных отклонений для отверстий (обозначается J S ) или валов (обозначается j S ).

НАНЕСЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ НА ЧЕРТЕЖАХ

Предельные отклонения линейных размеров могут быть указаны на чертежах одним из трех способов:

– условными обозначениями полей допусков по СТСЭВ 145 – 75, например

18Н7, 12е8;
– числовыми значениями предельных отклонений, например 18	0,018	, 12	0,032	;
			0,059

– условными обозначениями полей допусков с указанием справа в скобках

числовых значений предельных отклонений, например 18Н7(	0,018), 12е8 ( 0,059 ).
	0,032

Выбор того или иного способа нанесения предельных отклонений может быть ограничен в нормативно-технических документах отрасли.

Предельные отклонения размеров следует указывать непосредственно после номинальных размеров. Предельные отклонения линейных и угловых размеров относительно низкой точности допускается не указывать непосредственно после номинальных размеров, а оговаривать общей записью в технических требованиях чертежа при условии, что эта запись однозначно определяет значения и знаки предельных отклонений.

Общая запись о предельных отклонениях размеров с неуказанными допусками должна содержать условные обозначения предельных отклонений линейных размеров в соответствии с ГОСТ 23346 – 82 (для отклонений по квалитетам) или по ГОСТ 25670 – 83 (для отклонений по классам точности). Симметричные предельные отклонения, назначаемые по квалитетам, следует обозначать JT/2 с указанием номера квалитета.

Обозначения односторонних предельных отклонений по квалитетам, назначенных только для круглых отверстий и валов дополняются знаком диаметра ( ).

Примеры общих записей, соответствующие вариантам по ГОСТ 25670 – 83 для 14 квалитета или класса точности приведены в таблице.

Номер варианта	Пример записи условными обозначениями
1	H14, h14, t 2 /2 или H14, h14, JT14/2
2	+t 2 , –t 2 , t 2 /2
3	t 2 /2 или JT14/2
4	H14, 14, t 2 /2 или H14, h14, JT14/2

Примечание. Допускается запись о неуказанных предельных отклонениях размеров дополнить поясняющими словами, например

“Неуказанные предельные отклонения размеров: Н14, h14, t 2 /2”.