Допуски и посадки соединений в машиностроении

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

С. Г. Кондрашева, В. А. Лашков

ДОПУСКИ И ПОСАДКИ 

СОЕДИНЕНИЙ 

В МАШИНОСТРОЕНИИ

Учебно-методическое пособие

Казань

Издательство КНИТУ

2020

УДК 621.753.1/2(075)
ББК 34.41я7

К64

Печатается по решению редакционно-издательского совета 

Казанского национального исследовательского технологического университета

Рецензенты:

д-р техн. наук А. Н. Грачев

директор ООО «Магси» Я. Ф. Магарил

К64

Кондрашева С. Г.
Допуски и посадки соединений в машиностроении : учебно-методическое пособие / С. Г. Кондрашева, В. А. Лашков; Минобрнауки России, 
Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2020. – 84 с.

ISBN 978-5-7882-2905-8

Рассмотрены общие вопросы и принципы построения единой системы допус
ков и посадок. Приведены примеры и рекомендации по выбору посадок для гладких соединений в машиностроении.

Предназначено для обучающихся направлений подготовки 15.03.02 «Техно
логические машины и оборудование», 14.03.01 «Ядерная энергетика и теплофизика», 16.03.03 «Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения»
при изучении дисциплин «Метрология, стандартизация и сертификация» и «Основы взаимозаменяемости».

Подготовлено на кафедре машиноведения.

ISBN 978-5-7882-2905-8
© Кондрашева С. Г., Лашков В. А., 2020
© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2020

УДК 621.753.1/2(075)
ББК 34.41я7

В В Е Д Е Н И Е

Эксплутационные показатели механизмов и машин (долговеч
ность, надежность, точность и т. д.) в значительной мере зависят от правильности выбора посадок, допусков формы и расположения, шероховатости поверхностей у отдельных деталей. В собранном изделии детали связаны друг с другом, и отклонения размеров, формы и расположения осей или поверхностей одной какой-либо из деталей вызывают 
отклонения у других. Эти отклонения в сумме приводят к повышенному и неравномерному изнашиванию деталей, снижают точность работы подвижных соединений, вызывают интенсивный износ, очаги задиров, неравномерное распределение напряжений в неподвижных сопряжениях.

В настоящее время разработаны и действуют системы допусков и 

посадок для типовых видов сопряжения: гладких, конических, резьбовых, шпоночных, шлицевых, зубчатых передач и др. Системы допусков 
и посадок облегчают назначение точностных параметров деталей, ограничивая промышленность минимально необходимыми, но достаточными для реальных целей возможностями выбора.

Представленный в пособии материал по допускам и посадкам 

гладких соединений дает общие понятия о системе допусков и посадок, 
разъясняет принципы ее построения, приводит примеры и рекомендации по выбору посадок для гладких соединений.

Для определения допусков формы и расположения выбран метод 

полной взаимозаменяемости как наиболее универсальный и наглядный. 
Он базируется на допущении о самом неблагоприятном сочетании отклонений в изделии.

Система допусков и посадок предназначена для выбора мини
мально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений деталей машин, дает возможность 
стандартизировать режущий и мерительный инструмент, облегчает 
конструирование, производство и достижение взаимозаменяемости изделий и их частей, а также обусловливает повышение их качества.

В соответствии с комплексной программой и рекомендациями 

международных стандартов была разработана единая система допусков 
и посадок (ЕСДП). Она распространяется на сопрягаемые гладкие цилиндрические элементы и элементы, ограниченные параллельными 
плоскостями.

I .  О С Н О В Н Ы Е  П О Н Я Т И Я  И  О П Р Е Д Е Л Е Н И Я

1 . 1 .  П о н я т и е  о  в з а и м о з а м е н я е м о с т и

На современных машиностроительных заводах детали, как пра
вило, изготавливают независимо друг от друга в одних цехах, а собирают в сборочные единицы и изделия – в других. При сборке широко 
используют нормальные крепежные детали, детали из резины и пластмасс, различные виды подшипников качения, электротехнические и 
другие комплектующие готовые изделия, изготовленные в разное время 
и на разных заводах. Несмотря на это, сборка изделия осуществляется 
без подгонки деталей, а полученные в результате сборки изделия отвечают установленным на них техническим условиям. Такая организация 
производства стала возможной благодаря реализации принципов нормирования требований к деталям, сборочным единицам, механизмам, 
машинам, используемых при конструировании, благодаря которым 
предоставляется возможность изготавливать их независимо, собирать 
или заменять в процессе ремонта без дополнительной обработки при 
соблюдении технических требований к изделию.

Для проектирования, изготовления и ремонта машин большое тех
ническое и экономическое значение имеет взаимозаменяемость деталей 
и узлов.

Взаимозаменяемость – свойство независимо изготовленных с за
данной точностью деталей (сборочных единиц) обеспечивать возможность бесподгоночной сборки (или замене при ремонте) сопрягаемых 
деталей в сборочные единицы, а сборочных единиц – в механизмы и 
машины при соблюдении предъявляемых к ним (сборочным единицам, 
механизмам, изделиям) технических требований.

Как следует из определения, взаимозаменяемость, с одной сто
роны, является свойством, заключающимся в приспособлении деталей 
и сборочных единиц к беспригоночной сборке и обеспечению работоспособности изделия, а с другой стороны, это принципы реализации 
этого свойства, обеспечивающего достижение оптимальной точности 
выходных характеристик. Принципы взаимозаменяемости являются 

основополагающими при конструировании, обеспечиваются при изготовлении и используются при эксплуатации.

Взаимозаменяемость обеспечивает:
– гарантированное качество продукции. Если в процессе произ
водства были полностью выполнены требования чертежей и другой 
нормативной документации, то изделие будет работоспособным, 
именно таким, каким его задумал конструктор;

– упрощение процесса сборки, который сводится к простому со
единению деталей. Появляется возможность выполнения сборочных 
работ рабочими преимущественно невысокой квалификации;

– предпосылки к широкой специализации и кооперированию заво
дов. Имеется возможность изготавливать детали и узлы в отдельных цехах, на разных заводах, расположенных в разных городах и странах; 
специализировать отдельные заводы на производство конкретных узлов и поставки их другим заводам; удешевление производства;

– возможность организации поточного производства;
– упрощение ремонта, который сводится к простой замене детали 

или узла. За счет этого уменьшаются простои оборудования, улучшаются технико-экономические показатели его эксплуатации.

1 . 2 .  В и д ы  в з а и м о з а м е н я е м о с т и

Взаимозаменяемость может быть полной или неполной (ограни
ченной).

Полная взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость, при кото
рой обеспечивается выполнение всех видов параметров с точностью, 
позволяющей производить беспригоночную сборку (или замену при ремонте) любых независимо изготовленных деталей в готовые изделия. 
При этом обеспечивается работоспособность изделия и соблюдаются 
предъявляемые к нему технические требования. Полная взаимозаменяемость возможна только тогда, когда размеры, отклонение формы, расположения, шероховатость, волнистость и другие, механические количественные и качественные характеристики поверхностей деталей и 
сборочных единиц после изготовления находятся в заданных пределах 
и собранные изделия удовлетворяют техническим требованиям.

Неполная взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость, при ко
торой в результате беспригоночной сборки получают готовое изделие, 
но для обеспечения заданной точности выходных характеристик (работоспособности изделия) предусматривается возможность выполнения 
дополнительных операций (для компенсации погрешностей первичных 
параметров) или групповой подбор деталей с размерами определенной 
группы (селективная сборка).

Размерная взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость по 

присоединительным размерам. Например, при замене вышедшего из 
строя электродвигателя новый устанавливают на то же место (полная 
взаимозаменяемость в отношении размеров).

Параметрическая взаимозаменяемость – это взаимозаменяе
мость по выходным параметрам, т. е. взаимозаменяемость, при которой 
обеспечивается необходимая точность выходных параметров без дополнительной регулировки, подгонки и т. п. Заменяемый двигатель 
должен обладать взаимозаменяемостью не только по присоединительным размерам, но взаимозаменяемостью по мощности, частоте вращения вала и т. п.

Внешняя взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость отдель
ных изделий, которые собирают в более крупные по геометрическим и 
выходным параметрам (присоединительные размеры, их предельные 
отклонения; выходные эксплуатационные и функциональные характеристики).

Внешняя взаимозаменяемость обеспечивается стандартами от
дельных видов изделий (подшипники и т. п.).

Внутренняя взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость от
дельных деталей или сборочных единиц, входящих в изделие по всем 
параметрам. Например, при сборке подшипников качения используется 
неполная взаимозаменяемость. С кольцами определенных размеров собирают шарики или ролики также определенных размеров. Поэтому 
если разобрать несколько подшипников, перемешать тела качения, а затем их снова собрать, то почти наверняка не все подшипники будут удовлетворять техническим требованиям по выходным параметрам.

Внутренняя взаимозаменяемость обеспечивается стандартами об
щего назначения.

Взаимозаменяемость деталей машин обеспечивается системой до
пусков и посадок, нормализованной соответствующими стандартами и 
представляющей собой развернутую классификацию разрешенных к 
применению допусков и посадок. Стандартная система допусков и 

посадок позволяет применять рациональную посадку деталей машин, 
обеспечивающую их нормальную работу; выбирать экономически 
обоснованную точность изготовления деталей машин, т. е. точность обработки, которая достигается современными методами наиболее дешево; организовать взаимозаменяемость деталей машин.

1 . 3 .  П о н я т и е  о  р а з м е р а х  и  о т к л о н е н и я х

Основные понятия о взаимозаменяемости по геометрическим па
раметрам удобнее рассматривать на примере валов и отверстий и их соединений.

Вал* – термин, условно применяемый для обозначения наружных 

элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.

Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения 

внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.

Количественно геометрические параметры деталей оценивают по
средством размеров.

Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины 

и т. д.) в выбранных единицах измерений. Размеры подразделяются на 
номинальные, действительные и предельные.

Номинальный размер – это размер, относительно которого опре
деляются отклонения. Номинальный размер получают в результате расчетов (прочностных, динамических, кинематических и т. п.) или выбирают из каких-либо других соображений (эстетических, конструктивных, технологических и т. п.). Полученный таким образом размер должен быть округлен к ближайшему значению из ряда нормальных размеров. Основную долю применяемых в технике числовых характеристик составляют линейные размеры. Из-за большого удельного веса линейных размеров и их роли в обеспечении взаимозаменяемости были 
установлены ряды нормальных линейных размеров. Ряды нормальных 
линейных размеров регламентируются во всем диапазоне, находящем 
широкое применение.

* Определения даются по ГОСТ 25346–2013 «Единая система допусков и посадок. Общие поло
жения, ряды допусков и основных отклонений».

Базой для нормальных линейных размеров являются предпочти
тельные числа, а в отдельных случаях – их округленные значения.

Действительный размер – размер элемента, установленный изме
рением. Данный термин относится к случаю, когда измерение производится для определения годности размеров детали установленным требованиям. Под измерением понимают процесс нахождения значений 
физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств, а под погрешностью измерения – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. 

Истинный размер – размер, полученный в результате обработки 

детали. Значение истинного размера неизвестно, так как невозможно 
выполнить измерение без погрешности. В связи с этим понятие «истинный размер» заменяется понятием «действительный размер».

Предельные размеры – два предельно допустимых размера эле
мента, между которыми должен находиться (или которым может быть 
равен) действительный размер. Для предельного размера, которому соответствует наибольший объем материала, т. е. наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия, 
предусмотрен термин предел максимума материала; для предельного 
размера, которому соответствует наименьший объем материала, т. е.
наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия, – предел минимума материала.

Наибольший предельный размер – наибольший допустимый раз
мер элемента (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Предельные размеры элемента

Наименьший предельный размер – наименьший допустимый раз
мер элемента.

Из этих определений следует, что когда необходимо изготовить 

деталь, то ее размер должен задаваться двумя допустимыми значениями – наибольшим и наименьшим. У годной детали размер должен 
находиться между этими предельными значениями.

Отклонение – алгебраическая разность между размером (действи
тельным или предельным размером) и номинальным размером.

Действительное отклонение – это алгебраическая разность между 

действительным и соответствующим номинальным размерами.

Предельное отклонение – алгебраическая разность между пре
дельным и номинальным размерами.

Отклонения разделяются на верхние и нижние. Верхнее отклоне
ние ES, es (рис. 1.2) – это алгебраическая разность между наибольшим 
предельным и номинальным размерами. (ES – верхнее отклонение отверстия, es – верхнее отклонение вала). Нижнее отклонение EI, ei
(рис. 1.2) – это алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. (EI – нижнее отклонение отверстия, ei
– нижнее отклонение вала).

Допуск Т – разность между наибольшим и наименьшим предель
ными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Графическое представление размеров и отклонений 

элемента