Основные понятия ЕСДП.
При образовании различных типов посадок с зазорами и натягами используют следующие термины и определения.
Сопряжение – это соединение двух и более деталей между собой.
При соединении деталей поверхности, по которым происходит их взаимодействие, называют сопрягаемыми. При сборке двух сопрягаемых деталей, имеющих одинаковый номинальный размер, различают охватывающую и охватываемую детали. Для охватывающей детали используют термин "отверстие", а для охватываемой – "вал".
Отверстие – термин, применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов (поверхностей) деталей.
Вал – термин, применяемый для обозначения наружных (охватываемых) элементов (поверхностей) деталей.
Размер – числовое значение диаметра (как правило в миллиметрах). Размеры диаметров делятся на номинальные, действительные и предельные.
Номинальный размер отверстия D и вала d – размер, относительно которого определяют отклонения. Для деталей, составляющих соединение (сопрягаемых), номинальные размеры D и d – являются общими.
Номинальный размер D, d проставляется на чертежах или в другой технической документации и служит началом отсчета отклонения. В соединении номинальный размер является одинаковым для отверстия D и вала d.
Действительный размер отверстия и вала – размер, установленный измерением.
Действительный размер определяется в результате измерений готовой детали с допускаемой погрешностью. В процессе эксплуатации действительный размер детали может изменяться в результате износа, но для годной детали он должен оставаться в установленных пределах.
Размеры, между которыми должен находиться действительный размер детали, называют предельными размерами. Различают наибольший и наименьший предельные размеры:
|
|
для отверстия – 
и 
;
для вала – 
и 
.
Предельные значения размеров задают с помощью отклонений размера от номинального D и d в таблицах ЕСДП:
– верхнее предельное отклонение отверстия ES:
;
– нижнее предельное отклонение отверстия EI:
;
– верхнее предельное отклонение вала es:
:
– нижнее предельное отклонение вала ei:
.
Разность между номинальными и действительными геометрическими параметрами, называемая погрешностью, или отклонением, характеризует точность изготовления детали: отклонение размеров; отклонение профиля (шероховатость поверхности), а также отклонение формы поверхности и взаимного расположения поверхностей.
Пределы отклонений размеров деталей, назначаемые конструктором, являются критериями их годности.
Предельные размеры отверстия и вала – два предельно допускаемых размера, между которыми должен находиться размер годной детали. Больший из них называется наибольшим предельным размером (
), меньший – наименьшим предельным размером (
).Оба предельных значения могут быть больше или меньше номинального.
Отклонением называют алгебраическую разность между предельным действительным и номинальным размерами.
Алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами называют действительным отклонением размера.
Отклонения в таблицах допусков (ЕСДП) указывают в микрометрах (мкм).
Верхнее отклонение ES, es – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами (рис. 1а): 
– для отверстия;
|
|
– для вала.
Нижнее отклонение EI, ei – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. 
– для отверстия;
– для вала.
Основное отклонение – одно из двух предельных отклонений: в системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии (рис. 1)
Рис. 1
Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладывают отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок (рис. 1а). Если нулевая линия расположена горизонтально, положительные отклонения откладывают вверх от неё, а отрицательные – вниз.
При вертикальном расположении нулевой линии О-О положительные отклонения откладывают справа от неё, а отрицательные – слева (рис. 2).
Рис. 2
Алгебраическую разность между наибольшими ( и ) и наименьшими ( и ) предельными размерами называют допусками и обозначают символом Т (от латинского tolerance –допуск).
Допуск Т может быть представлен также в виде алгебраической разности между верхними (ES и es) и нижними (EI и ei) предельными отклонениями, ограничивающими поле рассеивания действительного размера (поле допуска).
Допуски размеров охватывающей и охватываемой поверхностей называют соответственно допуском отверстия TD и допуском вала Td.
Допуск Т – это ширина диапазона возможных действительных размеров деталей: отверстия 
и вала 
.
При расчетах полей допусков TD и Td используют упрощенное графическое изображение (рис. 3), где нулевая линия О–О, от которой откладываются предельные отклонения ES, es, и нижние – EI и ei, соответствует номинальному размеру.
|
|
Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поля допуска определяются значением допуска и его положением относительно номинального размера (нулевой линии, рис. 1, 3). При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему (ES, es) и нижнему (EI, ei) отклонениям относительно нулевой линии.
Рис. 3
(Поля допусков TD и Td сопряжения "отверстие–вал").
Допуск (Т – общее обозначение, TD – допуск отверстия, Td – допуск вала) – это разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами:
; 
.
Наибольший и наименьший предельные размеры равны суммам номинального размера и соответствующего предельного отклонения:
; 
;
; 
.
Разброс действительных размеров неизбежен, но при этом не должна нарушаться работоспособность деталей и их соединений, т.е. действительные размеры годных деталей должны находиться в допустимых пределах, которые определяются значениями предельных размеров, т.е. отверстия между 
и 
или вала между 
и 
.
Допуск всегда является положительной величиной, независимо от способа его вычисления.
Допуски размеров отверстия и вала равны алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями:
TD = ES – EI; Td = es – ei.
Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый разностью их размеров до сборки. Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их взаимному перемещению.
Номинальный размер посадки – номинальный размер, общий для отверстия и вала, составляющих соединение.
В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадка может быть с зазором, с натягом или переходной, при которой возможно получение как зазора S, так и натяга N (рис. 6).
Зазор S – разность размеров отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала (рис. 3, 4).
Зазор обеспечивает возможность относительного перемещения собранных деталей.
Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия (рис. 5).
Натяг обеспечивает взаимную неподвижность деталей после их сборки.
Рис. 4 Рис. 5
Посадка с зазором – посадка, при которой в соединении всегда образуется зазор S, т.е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему.
Наибольший и наименьший зазоры определяются по формулам:
; 
.
При графическом изображении зазора поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (рис. 4а). К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала, т.е. 
(рис. 4б).
Рис. 4а Рис. 4б Рис. 5а Рис. 5б
Посадка с натягом – посадка, при которой в соединении всегда образуется натяг N, т.е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении натяга поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (рис. 5а). К посадкам с натягом относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска вала совпадает с верхней границей поля допуска отверстия, т.е. 
(рис. 5б).
Наибольший и наименьший натяги определяются по формулам:
; 
.
Переходная посадка – посадка, при которой в соединении возможно получение как зазора S, так и натяга N, в зависимости от действительных размеров отверстия и вала. При графическом изображении поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью (рис. 6) при переходной посадке.
Рис. 6
Допуск переходной посадки – разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми зазорами (допуск зазора TS в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим допускаемыми натягами (допуск натяга TN в посадках с натягом):
; 
.
В переходных посадках допуск посадки – сумма наибольшего зазора и наибольшего натяга: 
.