Допуск

Допуск (далее Д) в машиностроении, интервал, в котором допускается отклонение числовой характеристики параметра от его номинального (расчетного) значения. Д задают на геометрические параметры деталей машин и механизмов (линейные и угловые размеры, форму и расположение поверхностей и др.), на механические, физико- и др. параметры (например, электрическое сопротивление, твердость, процентное содержание элементов в материалах и т.д.).   Д указывают в стандартах, технических требованиях или на чертежах изделий в виде двух предельных размеров (наибольшего и наименьшего), между которыми находится действительный размер, т. е. размер, определенный измерением (рис. 1). Вместо предельных размеров в технической документации обычно указывают номинальный размер, полученный из расчета на прочность, жесткость и т. д. с учетом функционального назначения изделия, и два предельных отклонения - верхнее и нижнее, равные соответственно алгебраической разности наибольшего или наименьшего предельных размеров и номинального размера. Т. о., в узком смысле слова Д - разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или между верхним и нижним отклонениями. Например, если задана твердость поверхности детали 62-64 HRC, то Д твердости равен 2 HRC; если задан размер детали 60-0,1-0,3 то Д размера равен 0,2 мм. Любое значение параметра, оказывающееся в заданном интервале, является допустимым.   Наиболее широко понятие Д распространено в машиностроении, где Д устанавливают для обеспечения необходимого качества изделий и взаимозаменяемости деталей или целых узлов машин и механизмов. Д характеризует уровень требований к точности изготовления деталей. От него зависит выбор метода обработки, оборудования и способов контроля и в конечном итоге стоимость изготовления. На практике не стремятся получить идеальные детали, т.к. это невозможно по условиям технологии и методам контроля и необязательно для обеспечения правильной работы машины или механизма. Кроме Д на изготовление, устанавливают Д на изменение характеристик изделий в процессе эксплуатации.   Все детали машин подвижно или неподвижно соединены друг с другом. Д на сопрягаемые детали определяет характер их соединения, т. е. большую или меньшую свободу их относительного перемещения или степень сопротивления взаимному смещению, или посадку. В соединении двух деталей различают охватывающую поверхность, называемую в общем случае отверстием, и охватываемую поверхность, называемую валом. Посадка определяется разностью размеров отверстия и вала. Размер отверстия может быть больше размера вала, тогда разность между ними называется зазором. Если размер вала до сборки деталей больше размера отверстия, то разность между ними называется натягом. Действительный зазор (или натяг) должен находиться между двумя предельными значениями: наибольшим и наименьшим зазорами (или натягами). Разность между предельными зазорами (или натягами) называется допуском посадки. Существуют 3 группы посадок: подвижные (свободные), прессовые и переходные. Первые характеризуются гарантированным наименьшим зазором в соединении. К этой группе относятся также так называемые скользящие посадки, в которых гарантированный зазор равен нулю. Посадки с зазором применяют, как правило, в подвижных соединениях, а в неподвижных соединениях - для облегчения сборки деталей. В последнем случае детали дополнительно закрепляют. В таких соединениях, как подшипниковая цапфа, вращающаяся во втулке, зазор обеспечивает необходимую свободу взаимного перемещения деталей. Посадки с натягами характеризуются гарантированным (наименьшим) натягом. Эти посадки применяют в неподвижных соединениях, передающих нагрузки (осевое усилие или крутящий момент), причем неподвижность обеспечивается, как правило, без дополнительного крепления деталей, за счет деформации поверхности. Пример такой посадки - соединение зубчатого венца со стальной или чугунной ступицей. Соединение с натягом осуществляется под прессом или при нагревании охватывающей детали и охлаждении охватываемой. В переходных посадках возможно получение как зазоров, так и натягов. Эти посадки применяют для неподвижных соединений деталей, когда требуется их хорошее взаимное центрирование и разборка соединения при монтаже, осмотрах и ремонте (например, соединение зубчатого колеса с валом редуктора). Детали, передающие нагрузки, обычно дополнительно закрепляют шпонками, штифтами, болтами и др.   В зависимости от выбранной посадки предельно допустимые отклонения могут быть положительными или отрицательными. При графическом изображении Д и посадок от линии, условно изображающей номинальный размер детали или соединения (нулевой линии), можно отложить в принятом масштабе предельные отклонения отверстия и вала (положительные вверх, отрицательные вниз). Зону, заключенную между этими линиями, называют полем допуска размера (рис. 2). Сравнение взаимного положения полей Д позволяет определить посадку для данного соединения.   Посадки и Д в СССР регламентированы стандартами и представлены в виде таблиц, составленных на основе закономерно построенных рядов предельных отклонений валов и отверстий. Система Д и посадок сводит все многообразие возможных Д к минимуму, удовлетворяющему потребностям проектирования и производства, что создает предпосылки для унификации изделий, уменьшения номенклатуры инструментов (например, разверток, и др. технологической оснастки, сокращает сроки проектирования и период подготовки производства. Таблицы стандартных отклонений построены по системе отверстия и по системе вала. В системе отверстия основной деталью является деталь с отверстием и его номинальный размер и отклонения для всех посадок одни и те же. Посадки получаются за счет изменений предельных отклонений вала (посадочной детали). В системе вала основной деталью служит вал, а посадочной - деталь с отверстием. В стандартах на Д и посадки предусмотрено несколько классов точности, в которых Д увеличивается с ростом номинального размера в соответствии с так называемой единицей допуска. Один и тот же размер в разных классах точности имеет разные Д, составляющие обычно геометрическую прогрессию со знаменателем 1,6.   Д и посадки обозначают на чертежах, в технической документации, ГОСТах с помощью букв и цифр. Например, основное отверстие 3-го класса точности обозначают А3, а основной вал того же класса точности В3. На сборочном чертеже указывают также посадку, например Æ 8 А4/С3 обозначает соединение со скользящей посадкой вала по 3-му классу точности (С3), с отверстием по 4-му классу точности (А4).   Из общего числа стандартных полей Д (предельных отклонений) выделен сокращенный набор, рекомендованный для первоочередного применения. Эти поля называются предпочтительными. Стандарты устанавливают Д и посадки не только для цилиндрических, но и для конических деталей, резьбовых (шпоночных, шлицевых соединений зубчатых передач и др.).   Лит.: Апарин Г. А., Городецкий И. Е., Ди и технические измерения, 4 изд., М., 1956; Приборостроение и средства автоматики. Справочник, т. 1, М., 1963; Мягков В. Д, Ди и посадки. Справочник, 4 изд., М.-Л., 1966; Якушев А. И., Основы взаимозаменяемости и технические измерения, 2 изд., М., 1968.   И. В. Дунин-Барковский.