2.3. Предельные отклонения

Покажем вал и отверстие с указанием предельных размеров и отклонений (рис. 2.3):

d_max и d_min – наибольший и наименьший допускаемый размер вала;

D_max и D_min – наибольший и наименьший допускаемый размер отверстия;

D = d – номинальный размер;

Td и TD – допуск на изготовление вала и отверстия;

ES и es – верхнее предельное отклонение от номинального размера отверстия и вала;

EI и ei – нижнее предельное отклонение от номинального размера отверстия и вала.

Рис. 2.3

Алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами называется верхним предельным отклонением – ES (es):

ES = D_max – D; (2.1)

es = d_max – d. (2.2)

Алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами называется нижним предельным отклонением – EI (ei):

EI = D_min – D; (2.3)

ei = d_min – d. (2.4)

Предельные отклонения могут быть оба положительными, оба отрицательными, одно из них – положительным, второе – отрицательным, одно из них равно нулю.

Разница между наибольшим и наименьшим размерами называется допуском размера или просто допуском. Допуск обозначается буквой Т, но если будет обозначение Тd, то оно относится к валу, а если TD, то – к отверстию:

Td = d_max – d_min; (2.5)

TD = D_max – D_min. (2.6)

Для вала предельные размеры и допуск можно записать следующим образом: d_max = d + es; d_min = d + ei; Td = d_max – d_min = d + es – d – ei = es – ei, для отверстия: D_max = D + ES; D_min = D + EI; TD = D_max – D_min = D + ES – D – EI = = ES – EI, т. е.

Td = es – ei; (2.7)

TD = ES – EI. (2.8)

Таким образом, величина допуска может быть определена как через предельные размеры, так и через предельные отклонения.

2.4. Условное обозначение допусков и расположение полей допусков

Рис. 2.4

Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним предельными отклонениями. Поле допуска определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему предельным отклонениям относительно нулевой линии.

Поля допусков отверстий показаны на рис. 2.4, а поля допусков валов – на рис. 2.5.

Рис. 2.5

3. Единая система допусков и посадок (есдп)

Единая система допусков и посадок (ГОСТ 25346-89) введена в СССР с 1 января 1977 г. ЕСДП построена в соответствии с рекомендациями ISO (Международной организации по стандартизации) и условно может быть разделена на три части:

а) допуски;

б) основные отклонения валов;

в) основные отклонения отверстий.

3.1. Допуски

В связи с тем, что к различным деталям предъявляются различные требования точности по изготовлению, существует разделение по группам точности, категориям (степеням) точности или квалитетам.

Квалитет – совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Установлено 20 квалитетов: 01, 0, 1, 2, …, 18, допуски для них обозначаются буквами IT (сокращение ISO Tolerance – с англ. «допуск ISO») с цифрой номера квалитета, например: IT5, IT8, IT14.

Применение квалитетов:

IT01 – IT1 – для концевых мер длины;

IT2 – IT5 – для калибров и деталей точных приборов;

IT5 – IT12 – для образования посадок;

IT12 – IT18 – для свободных размеров.

Каждый квалитет характеризуется величиной допуска и в общем виде для квалитетов с 5-го по 18-й величина его может быть определена по простой формуле:

IT = аI (i),

(3.1)

где а – количество единиц допуска; i (I) – единица допуска.

i = 0,45 +0,001D для размеров до 500 мм;	(3.2)
I = 0,004D + 2,1 – свыше 500 мм,	(3.3)

где D – среднегеометрическое крайних значений одного интервала, опре-деляется по формуле:

D = .

(3.4)

Значения i приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Значения i

Интервал	До 3	3 – 6		6 – 10		10 – 18		18 – 30		30 – 50		50 – 80
i, мкм	0,55	0,73		0,9		1,08		1,31		1,56		1,86
Интервал	80 – 120		120 – 180		180 – 250		250 – 315		315 – 400		400 – 500
i, мкм	2,17		2,52		2,9		3,23		3,54		3,9

Из формулы определения i (3.2) видно, что величина единицы допуска зависит не от квалитета, а от размера.

Значения же а зависят от квалитета и увеличиваются по сравнению с предыдущим на 60 % (табл. 3.2).

Через пять квалитетов допуск увеличивается в 10 раз, а ряд значений a представляет собой ряд Ренара R5.

Таблица 3.2

Значения а

Обозначение допуска	IT5	IT6	IT7	IT8	IT9	IT10	IT11
Значение допуска	7i	10i	16i	25i	40i	64i	100i
Обозначение допуска	IT12	IT13	IT14	IT15	IT16	IT17	IT18
Значение допуска	160i	250i	400i	640i	1000i	1600i	2500i

Для квалитетов 01, 0, 1 допуски определяются по эмпирическим формулам:

IT01 = 0,3 + 0,008D; (3.5)

IT0 = 0,5 + 0,012D; (3.6)

IT1 = 0,8 + 0,02D. (3.7)

Величины допусков квалитетов 2-го, 3-го и 4-го приближенно являются членами ряда геометрической прогрессии: первым членом ряда считается допуск 1-го квалитета, а последним – допуск 5-го квалитета:

IT3 = ; (3.8)

IT2 = ; (3.9)

IT4 = . (3.10)