1.4. Единые принципы построения систем допусков и посадок.

Системой допусков и посадок называют совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов.

Особую роль в системах допусков играет принцип предпочтительности. Этот принцип проявляется многообразно в качественном отношении (ряды предпочтительности допусков и посадок) и в количественном аспекте (использование рядов пред­почтительных чисел в системах).

Два следующих принципа направлены на обеспечение инвариантности требований систем допусков и посадок.

Принцип измерений при нормальных условиях обеспечивает единообразие информации, получаемой при многократных, независимых измерениях одних и тех же параметров.

Принцип ограничения предельных контуров необходим для соблюдения единообразия при решении вопроса о годности детали по контролируемому параметру.

Принцип формализации допусков необходим для создания рядов допусков, которые в силу более высокого уровня абстрагирования дают возможность оперативного выбора допусков и точности технологических процессов, исходя из значений допусков вне зависимости от расположения полей.

Формирование рядов допусков в любой системе осуществляется на базе трех остальных принципов.

Принцип увязки допусков с эффективными параметрами позволяет связать значения допусков с технологическими и (или) конструктивными факторами.

Необходимость сокращения номенклатуры применяемых допусков, привела к появлению принципа группирования эффективных параметров. Группирование осуществляется так, чтобы значения допусков на краях интервалов умеренно отличались от "теоретических".

Принцип установления уровней относительной точности дает возможность выбирать по аналогии допуски и посадки, а также ориентироваться при выборе технологического оборудова­ния для обеспечения требуемой точности обработки.

Рассмотрим подробнее эти принципы.

Принцип предпочтительности — один из основных принципов стандартизации. Различают качественный и количественный аспекты применения этого принципа. Качественная сторона принципа предпочтительности состоит в образовании предпочтительных рядов объектов стандартизации.

В стандартных системах допусков и посадок обычно устанавливают ряды с несколькими уровнями предпочтения, например, предпочтительные посадки (первый уровень), рекомендуемые посадки (второй уровень), и, наконец, все стандартные посадки (третий, самый низкий уровень предпочтительности).

Количественная сторона принципа предпочтительности реализуется через использование рядов предпочтительных чисел (ряды Ренара).

Под обеспечением инвариантности деталей понимают такое построение систем допусков и посадок, которое гарантирует геометрическую взаимозаменяемость (инвариантность) деталей, изготовленных по одним и тем же требованиям к номинальным значениям и к точности геометрических параметров.

Достоверную информацию о параметрах детали можно по­лучить только при измерении в нормальных условиях.

Указание в некоторых стандартах допусков и посадок значения нормальной температуры 20°С не дает необходимой информации и может служить только формальным ориентиром.

Деталь признается годной в том случае, если ее реальные контуры, установленные по результатам измерений, не выходят за предельные. При этом экстремальные измеренные значения могут быть равны предельным размерам.

В стандартах систем допусков и посадок истолкование предельных размеров содержится в явном виде или оформлено косвенно, через установление полей допусков размеров.

В системе ИСО и ЕСДП установлены допуски и посадки для размеров менее 1 мм; свыше1мм до 500 мм; свыше 500 мм до 3150 мм ; а также для размеров свыше 3150 до 10000 мм.

Для построения рядов допусков каждый из диапазонов размеров, в свою очередь, разбит на интервалы. Для номинальных размеров от 1 до 500 мм установлено 13 интервалов: до 3, свыше 3 до 6, свыше 6 до 10 мм, …, свыше 400 до 500 мм. Для всех размеров, объединенных в один интервал, значения допусков приняты одинаковыми. Для определения допусков и отклонений в системе ИСО и ЕСДП принимают среднее геометрическое ( )крайних размеров диаметров каждого интервала, т.е. . Диаметры по интервалам распределены таким образом, чтобы допуски, подсчитанные по крайним значениям в каждом интервале, отличались от допусков, подсчитанных по среднему значению диаметра в том же интервале, не более чем на 5…8%.

. В системе допусков и посадок гладких цилиндрических поверхностей они называются квалитетами, в системах допусков формы и расположения поверхностей, допусков зубчатых колес — степенями точности. Для подшипников качения, допусков несопрягаемых поверхностей ("неуказанные допуски") и некоторых других случаев используют понятие классов точности. Наименование уровней относительной точности зависит от конкретных объектов и сложившихся традиций.

Построение систем допусков и посадок потребовало введения некоторых дополнительных принципов. Они не соблюдаются столь строго, как основные принципы, но важны для образования посадок.

Рассмотрим их на примере системы допусков и посадок гладких цилиндрических поверхностей. Это принципы:

— оптимального расположения поля допуска основной де­тали;

— обеспечения физически обоснованных зазоров (натягов) в посадках;

— использования неравноточных допусков отверстий и ва­лов в посадках.

Принцип оптимального расположения поля допуска основной детали в любой системе допусков и посадок связан с применением посадок в системе отверстия или в системе вала. Система допусков и посадок для типовых деталей машин построена по единому принципу. Предусмотрены посадки в системе отверстия (СА) и в системе вала (СВ). В системе отверстия посадки с различными зазорами и натягами получаются соединением различных валов с основным отверстием, которое обозначается Н. Для всех посадок в системе основного отверстия , т.е. нижняя граница поля допуска совпадает с нулевой линией. Посадки по основному валу – это посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом, который обозначается . Для всех посадок в системе основного вала , т.е. верхняя граница поля допуска всегда совпадает с нулевой линией. Из этого следует, что поле допуска основного отверстия откладывается вверх, а поле допуска основного вала вниз, т.е. в материал (тело) детали.

Такую систему допусков называют односторонней. Выбор систем отверстия и вала для той или иной посадки определяется конструктивными, технологическими и экономическими соображениями.

Систему основного вала применяют только в нескольких случаях: