Взаимозаменяемость и нормирование точности

В. М. Бастраков
Н. А. Забродина 

ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ 

И НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ

Практикум

Йошкар-Ола

2022

УДК 621.182.8(076)
ББК 30.10ц-80

Б 27

Рецензент: 

Г. А. Мелетьев, кандидат технических наук, доцент ПГТУ

Печатается по решению

редакционно-издательского совета ПГТУ

Бастраков, В. М.

Б 27  
Взаимозаменяемость и нормирование точности: практикум / 

В. М. Бастраков, Н. А. Забродина. – Йошкар-Ола: Поволжский 
государственный технологический университет, 2022. – 56 с.
ISBN 978-5-8158-2295-5

Рассмотрены методики и порядок обоснования выбора допусков и 

посадок в гладких соединениях и соединениях с подшипниками качения.
Представлены варианты исходных данных для выполнения четырех заданий.

Для студентов направлений подготовки «Машиностроение» и «Кон
структорско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» очной и заочной форм обучения.

УДК 621.182.6(076)

ББК 30.10ц-80

ISBN 978-5-8158-2295-5
© Бастраков В. М., Забродина Н. А., 2022
© Поволжский государственный
технологический университет, 2022

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение................................................................................................ 4

1. Расчет и выбор посадок с зазором..............................................5

1.1. Методика расчета зазоров в подшипниках скольжения.......5
1.2. Порядок расчета .......................................................................7
1.3. Выбор стандартной посадки .................................................14

2. Расчет и выбор посадок с посадок с натягом.........................14

2.1. Методика расчета предельных натягов................................14
2.2. Порядок расчета .....................................................................16
2.3. Выбор посадки с натягом ......................................................19

Контрольные вопросы к разделам 1 и 2 ...........................................21

3. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи.....22

3.1. Основные понятия, термины и определения.......................22
3.2. Решение обратной задачи......................................................24
3.3. Решение прямой задачи.........................................................26

4. Выбор посадок колец подшипников качения.........................29

4.1. Методика выбора посадок колец подшипников качения...29
4.2. Порядок выполнения задания...............................................33

Контрольные вопросы к разделам 3 и 4 ...........................................34

Список литературы.............................................................................35

Приложения.........................................................................................36

ВВЕДЕНИЕ

При производстве продукции необходимые требования к каче
ству изделий обеспечиваются установлением и соблюдением требований к каждой детали и сборочной единице. Установление таких 
требований и выполнение их при изготовлении деталей и сборке узлов, изделий достигается благодаря взаимозаменяемости. 

В настоящее время взаимозаменяемость достигается использо
ванием систем допусков и посадок гладких и типовых соединений: 
конических, резьбовых, с подшипниками качения, шпоночных, 
шлицевых. Базовой для всех типовых соединений является единая 
система допусков и посадок для гладких соединений (ЕСДП).

Для приобретения студентами навыков установления опти
мальных допусков и посадок наиболее совершенными расчетными 
методами в настоящем практикуме предложены методики выполнения четырех заданий. 

Номер варианта расчетно-графической работы определяется 

по двум последним цифрам своего шифра (номера зачетной 
книжки) в соответствии с таблицей:

Последние 

цифры шифра

01
51

02
52

03
53

04
54

05
55

06
56

07
57

08
58

09
59

10
60

11
61

12
62

13
63

№ варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Последние 

цифры шифра

14
64

15
65

16
66

17
67

18
68

19
69

20
70

21
71

22
72

23
73

24
74

25
75

26
76

№ варианта
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

Последние 

цифры шифра

27
77

28
78

29
79

30
80

31
81

32
82

33
83

34
84

35
85

36
86

37
87

38
88

39
89

№ варианта
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39

Последние 

цифры шифра

40
90

41
91

42
92

43
93

44
94

45
95

46
96

47
97

48
98

49
98

50
00

№ варианта
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50

Исходные данные приведены в приложениях: 
для заданий 1 и 2 – в табл. П1.1;
для заданий 3 и 4 – в табл. П1.2 и рис. П1.1, …, П1.4.

Расчетно-графическая работа 1

РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК С ЗАЗОРОМ

1.1. Методика расчета зазоров в подшипниках скольжения

Посадки с зазором во многих случаях предназначены для полу
чения подвижных соединений. Действительный зазор должен быть 
достаточным для размещения слоя смазки, компенсации температурных и упругих деформаций в процессе эксплуатации, погрешностей изготовления деталей и их монтажа. Эти факторы и должны 
учитываться при расчете предельных зазоров. Наиболее ответственным и широко применяемым в различных изделиях подвижным соединением являются подшипники скольжения, обеспечивающие 
вращение валов в неподвижных корпусах или вращение промежуточных колес на валах.

Подшипник скольжения (рис. 1.1) представляет собой втулку, 

состоящую из двух половинок (вкладыш) 2, в которой располагается 
шейка вала (цапфа) 1. Высокую долговечность и малые потери на 
трение подшипники имеют только при работе в условиях жидкостной смазки, когда поверхности втулки и вала разделяет сплошной 
слой масла. При вращении вала масло вследствие его вязкости 

нагнетается в суживающуюся клиновую полость. Возникает гидродинамическое давление, и вал отходит от
поверхности втулки, если это давление 
будет 
превышать 
давление 

нагрузки. При установившемся режиме работы давление от нагрузки уравновешивается 
гидродинамическим 

давлением и вал будет «плавать» в 
смазке. Такое положение вала во 
втулке определяется эксцентриситетом, абсолютным e
или относи
тельным  = 2e/S.

Рис. 1.1. Схема подшип
ника скольжения

Толщина масляного слоя hmin является функцией начального 

(расчетного) зазора

hmin = 0,5S – e = 0,5S(1 − ).                              (1.1)

В соответствии с гидродинамической теорией смазки [2], несу
щая способность смазочного слоя в подшипнике при его неразрывности определяется уравнением 

R
r
lC

S

d
F
2

3

=
,
(1.2)

где Fr – радиальная нагрузка, Н;  – динамическая вязкость масла, 
Пас;  – угловая скорость, рад/с;  l – длина подшипника, м;  dн – номинальный диаметр соединения;  СR – безразмерный коэффициент  
нагруженности подшипника, зависящий от  и отношения l /d:

2

1

1

m
m
C R
−

−

=



,

где  m1 и m2 – коэффициенты, постоянные для данного значения. 

Среднее давление на единицу площади опорной поверхности 

ld

F
p
r
=
. Подставив уравнение (1.2) в уравнение (1.1), можно записать

)
/(

5,0

2
2

2

1

min
d
pS
m

S
m
h


+

=
.                               (1.3)

Рис. 1.2. Зависимость толщины масляного слоя от зазора

Форма кривой этой зависимости, представленная на рис. 1.2, 

показывает, что существует оптимальное значение зазора Sопт, при 
котором толщина масляного слоя будет наибольшей hmin . Если значение толщины масляного слоя hmin
будет меньше значения