Допуски и посадки — фундаментальная часть системы обеспечения взаимозаменяемости деталей и сборочных единиц в современном машиностроении. От правильности назначения допусков зависят надёжность, долговечность, технологичность и стоимость изделия. В России и странах ЕАЭС основным нормативным документом остаётся комплекс ГОСТ 2.308-2011, ГОСТ 25346-2013, ГОСТ 25347-2013 и ГОСТ 24853-81 (для калибров), гармонизированный с международной системой ISO 286-1:2010, ISO 286-2:2010 и ISO 1829.
Телефон для связи : WhatsApp.
2. Основные понятия.
- Номинальный размер — расчётный размер, от которого отсчитываются отклонения.
- Действительный размер — размер, полученный после изготовления.
- Предельные размеры — два максимально допустимых размера (наибольший и наименьший).
- Верхнее (es, ES) и нижнее (ei, EI) отклонения — алгебраическая разность между наибольшим (наименьшим) предельным и номинальным размером.
- Допуск размера (T) — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами (T = Dмакс – Dмин или t = dмакс – dмин).
- Позвоните нам по телефонам:
- Поле допуска — область значений между верхним и нижним отклонениями.
3. Квалитеты точности (IT01 … IT18).
Квалитет — это совокупность допусков, соответствующих одному уровню точности для всех номинальных размеров. Чем ниже номер квалитета, тем меньше допуск:
- -IT01 … IT4 — особо точные (эталоны, высокоточные измерительные приборы);
- -IT5 … IT7 — точные (ответственные сопряжения, подшипники качения);
- -IT8 … IT11 — средняя точность (общее машиностроение);
- -IT12 … IT18 — грубая точность (несопрягаемые размеры, заготовки);
Допуск в мкм для интервала размеров до 500 мм приближённо рассчитывается по эмпирической формуле:
T ≈ 0,001 × D^(1/3) × a_i;
где a_i — коэффициент квалитета (для IT6 a_i = 16, для IT7 = 25 и т.д.).
4. Основные отклонения валов (a … js, k … zc) и отверстий (A … ZC).
Буква обозначает положение поля допуска относительно номинального размера:
- Для валов: a (самое «минусовое») → h (нулевое верхнее отклонение) → … → zc (самое «плюсовое»);
- Для отверстий: ZC … A → H (нулевое нижнее отклонение) → … → JS;
Отклонения a…h (валы) и A…H (отверстия) не зависят от квалитета, остальные (js, k, m, n…zc) зависят.
5. Виды посадок.
5.1. По характеру соединения.
- С зазором (обязательный зазор даже в предельных положениях) Примеры: H7/f6, H8/e9, H11/c11 Применение: подвижные соединения, центрирование с гарантированным зазором.
- С натягом (обязательный натяг) Примеры: H7/p6, H7/s6, H8/x8 Применение: неподвижные прессовые соединения, втулки, шестерни на валах.
- Переходные (возможен как небольшой зазор, так и небольшой натяг) Примеры: H7/k6, H7/n6, H7/js6 Применение: центрирующие неподвижные соединения с возможностью разборки без повреждения.
5.2. Наиболее часто встречающиеся посадки в общем машиностроении.
- Ø 10…50 мм: – Подшипники качения: отверстие в корпусе Js6 / k6, вал h6 / g6 – Шпоночные и шлицевые валы: H7/js6, H7/k6 – Прессовые соединения: H7/p6 (средний натяг), H7/s6 (большой натяг);
- Ø >50 мм: часто переходят на один-два квалитета грубее.
6. Системы назначения посадок.
- Система отверстия (основное отверстие H) Отверстие имеет нулевое нижнее отклонение (EI=0). Вал изменяется (f, g, h, k, n, p и т.д.). Преимущество: единый инструмент для отверстий (развёртки, протяжки).
- Система вала (основной вал h) Вал имеет нулевое верхнее отклонение (es=0). Отверстие изменяется (G, J, K, N, P и т.д.). Применяется реже: втулки, подшипники скольжения, когда вал — покупное изделие стандартного размера.
В современном российском машиностроении более 90 % посадок назначается в системе отверстия.
7. Расчёт и контроль натягов и зазоров.
Максимальный и минимальный зазор/натяг:
Sмакс = Dмин – dмакс Sмин = Dмакс – dмин;
Nмакс = dмакс – Dмин Nмин = dмакс – Dмакс;
Для переходных посадок обычно ограничивают Nмакс ≤ 15…25 мкм и Sмакс ≤ 10…20 мкм.
8. Особенности назначения в различных отраслях.
- Авиационно-космическая техника: IT5–IT7, переходные и с натягом H7/m6, H7/n6;
- Автомобилестроение: IT7–IT9, широко H7/g6, H8/f7;
- Станкостроение: IT6–IT8, часто H7/js6, H7/k6;
- Тяжёлое машиностроение: IT9–IT11, H11/c11, H9/d9;
9. Современные тенденции.
- Переход к функциональным допускам (ISO 8015, ISO 14405) — указание не только линейных размеров, но и допусков формы, ориентации, биения.
- Использование геометрической спецификации изделия (GPS — Geometrical Product Specification).
- Применение статистического допускания (ST — Statistical Tolerancing) для повышения выхода годных деталей при серийном производстве.
- Интеграция в CAD/CAM/CAE-системы (Siemens NX, CATIA, Creo имеют встроенные библиотеки допусков ISO и ГОСТ).
Правильный выбор допусков и посадок — это баланс между функциональными требованиями изделия, технологическими возможностями производства и экономической целесообразностью. Начинающему конструктору следует всегда помнить три правила:
- Назначать максимально грубый квалитет и максимально «свободную» посадку, при которых ещё выполняются все эксплуатационные требования.
- По возможности использовать систему отверстия и предпочтительные посадки (табл. П1 ГОСТ 25347).
- Проверять расчётные зазоры/натяги на тепловые деформации, центрирование, возможность сборки/разборки.
Только такой подход позволяет получать надёжные, технологичные и недорогие изделия.