Допуски и посадки (стр. 2 из 4)
Действительный размер (Dr, dr) - размер, установленный измерениями с допустимой погрешностью. Погрешность измерения, а следовательно, и выбор средств измерения необходимо согласовывать с точностью, которая требуется для данного размера. Это объясняется тем, что измерения высокой точности, с малыми погрешностями, выполняются сложными приборами, обходятся дорого и не всегда технически целесообразны.
Предельные размеры - два параллельно допустимых размера, при которых сохраняется работоспособность изделия, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Больший из двух предельных размеров называют наибольшим предельным размером (Dmax, dmax), а меньший - наименьшим предельным размером (Dmin, dmin). Предельные размеры позволяют оценивать точность обработки деталей.
Если предельные значения действительных размеров намечены (предписаны) заранее, исходя из назначения и условий работы детали, то они являются наибольшим и наименьшим предельными размерами. Пользуясь ими можно отбраковывать детали.
Алгебраическую разность между размерами (действительным, предельным) и соответствующим номинальным размером называют отклонением. Отклонения отверстий обозначают “Е”, валов -”е”. Отклонения различают: действительное и предельное. При этом, предельное отклонение может быть верхнее, нижнее и среднее.
Действительное отклонение (
) равно алгебраической разности действительного и номинального размеров: 
; 
(1)Предельное отклонение равно алгебраической разности предельного и номинального размеров.
Верхнее отклонение (
, 
) равно алгебраической разности наибольшего предельного и номинального размеров:
; 
(2)Нижнее отклонение (
, 
) равно алгебраической разности наименьшего предельного и номинального размеров: 
; 
(3)Среднее отклонение (
, 
) равно полусумме верхнего и нижнего отклонений: 
; 
(4)Отклонения являются алгебраическими величинами и могут быть положительными, если предельный и действительный размер больше номинального; отрицательным, если предельный или действительный размер меньше номинального. Поэтому всегда следует учитывать знак отклонения.
Значения верхних и нижних предельных отклонений на чертежах и других технических документах проставляются в миллиметрах с их знаками, непосредственно после номинального размера. Если отклонения имеют разные абсолютные значения, то их помещают одно над другим (верхнее над нижним) и пишут меньшими цифрами. Например
. Число знаков в обоих отклонениях обязательно выравнивают (запись 
неправильная). Если отклонения имеют одинаковые абсолютные значения, но разные знаки, то указывается только одно отклонение со знаком , например 10 0,011.Предельные отклонения, как и предельные размеры характеризуют точность действительных размеров и погрешностей обработки деталей. Поэтому, для оценки точности изготовления деталей должны быть заданы или предельные размеры, или предельные отклонения. Однако при выполнении многих расчетов и проведении ряда измерении ряда измерений удобнее пользоваться предельными отклонениями, а не предельными размерами, поэтому в стандартных таблицах допусков и посадок приведены числовые значения верхних и нижних отклонений. В таблицах отклонения приводят, как правило, в микрометрах и обязательно со знаком.
2.1 Понятие о допуске размера
Из вышеизложенного ясно, что разброс действительных размеров неизбежен. Но при этом не должна нарушаться работоспособность деталей и их соединений, т.е. действительные размеры годных деталей должны находиться в допустимых пределах, которые в каждом конкретном случае определяются предельными размерами или предельными отклонениями. Отсюда и происходит такое понятие как допуск размера. Погрешность размера, при которой сохраняется работоспособность изделий, называют допустимой погрешностью или допуском размераТ (TD - допуск отверстия, Td - допуск вала). В стандартах допуски установлены по условию
(больше или равно разности наибольшего и наименьшего размеров). Термины “вал” и “отверстие” относятся не только к цилиндрическим деталям, но и к деталям другой формы, например к деталям, ограниченным двумя параллельными поверхностями.Допуски в машиностроении обеспечивают взаимозаменяемость деталей и позволяют осуществлять соединения с неподвижной, подвижной или переходной посадками.
Из определения термина “допуск” следует, что:
(5) 
. (6) 
(7) 
. (8)Вывод формул (7) и (8) производится из следующих соображений. Как следует из формул (2) и (3) наибольший и наименьший предельные размеры равны суммам номинального размера и соответствующего предельного отклонения:
(9) 
(10)Подставив в формулу (5) значения предельных размеров из формулы
Сократив подобные члены, получим формулу (7). Аналогично выводится формула (8).
Рисунок - Поля допусков отверстия и вала при посадке с зазором (отклонения отверстия положительные, отклонения вала отрицательные)
Допуск всегда является положительной величиной независимо от способа его вычисления.
ПРИМЕР. Вычислить допуск по предельным размерам и отклонениям. Дано:
= 20,010 мм; 
= 19,989 мм; = 10 мкм; = -11 мкм.Решение.
1). Вычисляем допуск через предельные размеры по формуле (6):
Td = 20,010 - 19,989 = 0,021 мм
2). Вычисляем допуск по предельным отклонениям по формуле (8):
Td = 10 - (-11) = 0,021 мм
ПРИМЕР. По заданным условным обозначениям вала и отверстия (вал -
, отверстие 20 
), определить номинальный и предельные размеры, отклонения и допуски (в мм и мкм).2.2 Единицы допуска и понятие о квалитетах
Точность размеров определяется допуском - с уменьшением допуска точность повышается, и наоборот.
Каждый технологический метод обработки деталей характеризуется своей экономически обоснованной оптимальной точностью, но практика показывает, что с увеличением размеров возрастают технологические трудности обработки деталей с малыми допусками и оптимальные допуски при неизменных условиях обработки несколько увеличиваются. Взаимосвязь между экономически достижимой точностью и размерами выражается условной величиной, называемой единицей допуска.
Единица допуска
( 
) выражает зависимость допуска от номинального размера и служит базой для определения стандартных допусков.Единицу допуска, мкм, вычисляют по формулам: