Валом и отверстием называют соединяемые поверхности деталей, причём вал – это наружная поверхность, а отверстие – внутренняя поверхность деталей.

Таким образом, бывают посадки с зазором, при которых размер отверстия больше размера вала, бывают посадки с натягом, при которых размер вала больше размера отверстия. Кроме того, бывают переходные посадки, при которых поля допусков отверстия и вала находятся примерно на одном уровне. В этом случае о деталях, изготовленных по переходной посадке, нельзя заранее сказать, что будет в соединении зазор или натяг. Это зависит от действительных размеров собираемых деталей. Переходные посадки применяют, например, для центрирования вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора. По таким посадкам соединяют валы с полумуфтами, которые обеспечивают центрирование валов.

Введём новое понятие – основное отклонение. Это одно из двух отклонений: либо верхнее, либо нижнее, которое ближе к нулевой линии и которое определяет положение поля допуска. На рисунке 7.2 у поля допуска отверстия основным будет нижнее отклонение EI, потому что оно ближе к нулевой линии. Это отклонение положительное, верхнее отклонение тоже будет положительным, т.к. оно выше нижнего отклонения. Следовательно, поле допуска отверстия будет выше нулевой линии, и размеры отверстия будут больше номинального размера. У поля допуска вала основным будет верхнее отклонение es. Оно ближе к нулевой линии, имеет отрицательное значение. Поэтому нижнее отклонение вала тоже будет отрицательным, и размеры вала будут меньше номинального размера.

Стандарт предусматривает две системы посадок: посадки в системе отверстия и посадки в системе вала. Эти системы базируются на таких понятиях как основное отверстие и основной вал. Основное отверстие обозначается буквой H, а основной вал – h. Признак основного отверстия – нижнее отклонение равно нулю, т.е. EI_H = 0. У основного вала верхнее отклонение равно нулю, т.е. es_h = 0.Следовательно, минимальный размер основного отверстия имаксимальный размер основного вала равны номинальному размеру.

Посадки в системе отверстия образуются сочетанием полей допусков валов с полем допуска основного отверстия. Посадки в системе вала образуются сочетанием полей допусков отверстий с полем допуска основного вала.Для построения поля допуска нужно знать основное отклонение (база) и допуск (т.е. квалитет – степень точности). Например, на рисунке 7.2 основным отклонением отверстия является нижнее отклонение EI = 0,1 мм. Линия, соответствующая нижнему отклонению, – это нижняя граница поля допуска. Верхняя граница отстоит от нижней на величину допуска T_D = 0.1 мм. Так как верхняя граница не может быть ниже нижней, то для определения верхнего отклонения ES отверстия нужно суммировать: ES = EI + Т_D = 0,1 +0,1 = 0,2 мм. Для вала основным является верхнее отклонение es = – 0.05 мм. Оно отрицательное, значит и нижнее отклонение тоже должно быть отрицательным. Для определения нижнего отклонения следует вычитать значение допуска: ei = es – T_d = –0.05 –0.1 = – 0.15 мм. Таким образом, основное отклонение определяет положение поля допуска. Поэтому оно является основным. Можно напомнить, что положение поля допуска относительно нулевой линии (т.е. номинального размера) определяет предельные размеры детали.

Рисунок 7.3 содержит схемы расположения и обозначения стандартных основных отклонений отверстия (верхняя часть диаграммы) и вала (нижняя часть диаграммы).

Рис. 7.3. Схемы расположения и обозначения основных отклонений

отверстия и вала

Основные отклонения обозначены буквами латинского алфавита от A до ZC. Для отверстий это прописные буквы, для валов – строчные. Рассмотрим верхнюю часть диаграммы. От A до H основными отклонениями являются нижние отклонения, которые больше нуля (EI > 0), только для основного отверстия H оно равно нулю: EI_H = 0. Следовательно, отверстия с этими отклонениями больше номинального размера и образуют с основным валом (es_h = 0) посадки с зазором. Причём зазоры уменьшаются в указанной последовательности.

Основное отклонение JS принадлежит симметричному полю допуска, оно равно ± IT/2 (IT – стандартный допуск), т.е. верхнее отклонение ES = + IT/2, нижнее отклонение EI = – IT/2. Это отклонение является границей между отклонениями, образующими с основным валом посадки с зазором, и отклонениями, образующими переходные посадки (от JS до N) и посадки с натягом (от P до ZC).

Основные отклонения от K до ZC – это верхние основные отклонения ES. Для переходных посадок поля допусков расположены примерно на одном уровне с полем допуска основного вала. Для посадок с натягом поля допусков отверстий лежат ниже поля допуска основного вала. Значит размеры отверстий меньше размера основного вала, что приводит к натягу в соединении.

Нижняя диаграмма на рисунке 9 относится к основным отклонениям валов, которые образуют станлартные посадки валов от a до zc с основным отверстием H. Эта диаграмма является зеркальным отражением верхней диаграммы. Основные отклонения от a до h служат для образования посадок с зазором, отклонения от js до n – для переходных посадок, отклонения от p до zc – для посадок с натягом.

В таблице 7.1 содержатся числовые значения стандартных допусков. Эти допуски зависят от номинальных размеров валов и отверстий, а также от квалитетов. Квалитет (степень точности) – совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров. В стандарте 20 квалитетов. Самые точные квалитеты от 01 до 5 предназначены преимущественно для калибров, т.е. для измерительных инструментов, предназначенных для контроля качества. 6-й квалитет соответствует самой высокой степени точности на машиностроительных предприятиях. Далее с увеличение номера квалитета степени точности уменьшаются.

Допуски по квалитетам обозначаются сочетанием прописных букв IT с порядковым номером квалитета, например, IT01, IT6, IT14.

Таблица 7.1

Поле допуска обозначается сочетанием буквы основного отклонения и порядкового номера квалитета, например, g6, h7, js8, H7, K6, H11. Обозначение поля допуска указывается после номинального размера, например, 40g6, 40H7, 40H11. Такое обозначение применяют конструкторы для поверхностей деталей на чертежах.

Посадка обозначается дробью, в числителе которой указывается обозначение поля допуска отверстия, а в знаменателе – поле допуска вала, например, H7/g6. Обозначение посадки указывается после номинального размера посадки, например, 40H7/g6.Это означает, что рассматриваемая посадка выполняется в системе отверстия, т.к. в числителе поле допуска основного отверстия в данном случае 7-го квалитета. В знаменателе поле допуска с основным отклонением g более точного 6-го квалитета. Такое основное отклонение применяется для посадок с гарантированным зазором. Указанное обозначение посадки конструкторы применяют на сборочных чертежах для соединяемых поверхностей деталей.

Подведя итог, отметим, что основное отклонение и допуск определяют положение поля допуска, а, следовательно, предельные размеры отверстия и вала. Государственный стандарт ГОСТ 25346-89 содержит стандартные значения основных отклонений, которые находятся в соответствующих таблицах стандарта. Это же относится к значениям стандартных допусков. Применение этих норм обязательно для всех. Только лишь в технически обоснованных случаях допустимо применение нестандартных значений допусков и посадок.