§ 4. Отклонения и допуски на размеры деталей

       Соединяемые между собой детали, например вал и отверстие (рис. 18), имеют определенные размеры. Однако ни одну деталь невозможно изготовить с абсолютно точным размером. Поэтому на чертежах размеры деталей указывают с допустимыми отклонениями, которые проставляют рядом с номинальным размером вверху и внизу.  

Рис. 18. Обозначение номинального и предельных размеров, верхних и нижних отклонений, допусков: а — вала; б — отверстия

      Номинальным размером называют общий для соединяемого вала и отверстия размер, например 20 мм.

    Стандартом установлены обозначения: валов — d, отверстий — D номинального размера для вала и отверстия — также D.

        Пусть необходимо изготовить вал с наибольшим допустимым размером d_max = 20,5 мм (20^+0,5) и наименьшим допустимым размером d_min = 19,8 мм (20_-0,2).

     Размеры 20^+0,5 и 20_-0,2 — это номинальный размер 20 с верхним +0,5 и нижним -0,2 предельными отклонениями. Отклонения могут быть положительными и отрицательными.

      Отсчитывают отклонения от номинального размера.

        Верхнее отклонение равно алгебраической (с учетом знака) разности между наибольшим допустимым размером и номинальным.     Верхнее отклонение обозначают и вычисляют:

для валов (рис. 18, a)            es = d_max - D;
для отверстий (рис. 18, б)     ES = D_max - D.

      В нашем примере es = d_max - D = 20,5 - 20 = 0,5 (мм).

      Нижнее отклонение равно алгебраической разности между наименьшим допустимым размером и номинальным. Нижнее отклонение обозначают и вычисляют:

для валов (рис. 18, а)              еi = O_min - D;

для отверстий (рис. 18, б)       EI = D_min - D.

     В нашем примере еi = d_min - D = 19,8 - 20 = -0,2 (мм).

    Верхнее отклонение вала +0,5 мм означает, что наибольший размер вала должен быть 20 + 0,5 = 20,5 мм. Нижнее отклонение вала -0,2 мм означает, что наименьший размер вала должен быть 20 мм - 0,2 мм = 19,8 мм.

       Разность между наибольшим и наименьшим допустимыми (предельными) размерами называют допуском. Для вала допуск обозначают Тd, а для отверстия — TD (рис. 18):

Td = d_max - d_min

TD = D_max - D_min.

      Эти допуски можно вычислить и через отклонения, определив разность между верхним и нижним отклонениями:

Td = es - ei;

TD = ES - ЕI.

     Действительный d_r размер вала в пределах допуска может быть любым. Его можно измерить штангенциркулем или микрометром. И если этот действительный размер вала будет находиться между его допустимыми предельными размерами d_max и d_min, то этот вал будет годным. А если действительный размер вала окажется больше d_max или меньше d_min, то вал будет бракованным.

       То же можно сказать и об отверстии.

       Отклонения и допуски проставляют в миллиметрах.

     Соединение (посадка) вала с отверстием может быть с зазором (подвижным) и с натягом (неподвижным).

       Чтобы соединение вала и отверстия было с зазором, нужно чтобы диаметр отверстия всегда был больше диаметра вала (рис. 19, а). Для этого конструктор на чертеже может задать, например, диаметр отверстия ∅ 20^+0,5 мм, а диаметр вала ∅ 20

Рис. 19. Образование зазора (а) и натяга (б) в соединяемых деталях

      Чтобы соединение вала и отверстия было с натягом, нужно, чтобы диаметр отверстия всегда был меньше диаметра вала (рис. 19, б). Такое соединение можно получить, например, при диаметре отверстия ∅ 20^+0,5 мм и при диаметре вала ∅ 20

      В рассмотренном нами примере при размере вала ∅ 20 и размере отверстия ∅ 20 посадка будет с зазором, так как размер отверстия всегда будет больше размера вала.

Практическая работа  "Расчет отклонений и допусков на размеры вала и отверстия"    Определение вида посадки

1. Получите у учителя чертежи (эскизы) соединяемых деталей, на которых указаны номинальные размеры и предельные отклонения.
2. Определите наибольшие и наименьшие допустимые размеры вала и отверстия. Рассчитайте допуски на размер вала и отверстия.
3. Определите, с натягом или с зазором будет соединение вала с отверстием.

Новые слова и понятия

Номинальный размер, допустимые размеры (наибольший, наименьший), предельные отклонения (верхнее, нижнее), допуск, соединение (посадка) с зазором (подвижное) и с натягом (неподвижное).

Проверяем свои знания

1. Какой размер называют номинальным?
2. Что называют верхним и нижним отклонением?
3. Что такое допуск?
4. Как проставляют размеры вала и отверстия на чертежах?
5. Как вычислить допуск без отклонения?