Основы конструирования и технологии производства радиоэлектронных систем. Часть 2. Взаимозаменяемость. Допуски и посадки

 

Московский государственный технический университет  
имени Н.Э. Баумана 

А.И. Ламанов 
 
 
 
ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ  
И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА  
РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ 
 

Часть 2 

Взаимозаменяемость. Допуски и посадки 
 
Рекомендовано редсоветом МГТУ им. Н.Э. Баумана 
в качестве учебного пособия по курсу «Основы  
конструирования и технология производства  
радиоэлектронных систем» 
 
 
 
 
 
 
 

М о с к в а  

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2 0 0 8  

 

УДК 621.37:753.1(075.8) 
ББК 32.844+34.41 
 
Л211 
 
 
Рецензенты: И.В. Поплавский, И.С. Потапцев 

 
Ламанов А.И.  
  
 
Основы конструирования и технологии производства радиоэлектронных систем. — Ч. 2: Взаимозаменяемость. Допуски и посадки: Учеб. пособие. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Бау- 
мана, 2008. — 52 с.: ил. 

ISBN 978-5-7038-3150-2 

Изложены основы взаимозаменяемости и технических измерений. Большое внимание уделено принципам формирования допусков 
на размеры элементов деталей. Рассмотрены системы образования 
посадок при соединениях гладких поверхностей деталей. Основные 
положения системы допусков и посадок пояснены примерами с привлечением методов расчета размерных цепей. 
Для студентов 3-го курса, изучающих курс «Основы конструирования и технологии производства радиоэлектронных систем».  
 
УДК 621.37:753.1(075.8) 
ББК 32.844+34.41 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ISBN 978-5-7038-3150-2 
 
 
     © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008 

Л211

ВВЕДЕНИЕ 

При современном развитии производства требуется непрерывно увеличивать объем выпуска однотипных изделий высокого качества (телевизоры, мобильные телефоны, радиоприемники и 
т. п.), имеющих минимальную стоимость и одинаковые техничес- 
кие характеристики. А это возможно только при широком развитии производства массового и серийного типов. Подобные производства можно реализовать только при обеспечении взаимозаменяемости одинаковых деталей, узлов и комплектующих изделий. 
При этом взаимозаменяемость должна обеспечиваться как по физико-техническим свойствам изделий, так и по геометрическим 
параметрам. К геометрическим параметрам в первую очередь относятся: точность размеров (нормированные допуски на размеры); 
характер соединения деталей при сборке (посадка); точность формы и расположения поверхностей; шероховатость и волнистость 
поверхностей и т. п. 
Ниже рассмотрены вопросы обеспечения оптимальной точности изготовляемых изделий. 

1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ 

1.1. Виды взаимозаменяемости 

Взаимозаменяемость — свойство независимо изготовленных 
деталей занимать свое место в сборочной единице без дополнительной механической или ручной обработки при сборке, обеспечивая при этом нормальную работу собираемых изделий (узлов, 
механизмов, блоков, машин, приборов и т. п.). При этом точность 

и другие эксплуатационные показатели деталей, сборочных единиц и комплектующих изделий должны быть согласованы с назначением и условиями работы конечной продукции.  
Взаимозаменяемость может быть полной и неполной, внешней 
и внутренней: 
• полная позволяет получить заданные показатели качества изделия без дополнительных операций подгонки составных частей 
изделия в процессе сборки; 
• неполная — частичная взаимозаменяемость деталей и узлов. 
В этом случае при сборке допускаются операции, связанные с подбором и регулировкой некоторых деталей и сборочных единиц; 
• внутренняя — взаимозаменяемость составных частей отдельной сборочной единицы (шарики или кольца в шарикоподшипнике, полупроводниковые диоды в выпрямительном мостике и т. п.); 
• внешняя — взаимозаменяемость самих сборочных единиц в 
более крупной сборочной единице (электродвигатели, шарикоподшипники, выпрямительный мостик в источнике вторичного 
питания и т. п.). 
Следует особо отметить, что взаимозаменяемость по геометрическим параметрам может быть полной и неполной, но функциональная должна быть только полной. В общем случае принципы взаимозаменяемости распространяются как на детали, так и 
на сборочные единицы, комплектующие изделия и конечную 
продукцию. 

1.2. Взаимозаменяемость и точность геометрических размеров 

Взаимозаменяемость изделий обеспечивается соответствием их 
параметров заданным. Однако в процессе их изготовления неизбежно возникают погрешности, в частности погрешности геометрических размеров 
x
Δ , численные значения которых определяют 
через разность: 
 
i
i
x
x
x
Δ
=
−
, 

где x — истинное (заданное) значение размера (или другого параметра); xi — действительное значение того же размера (параметра), 
полученное в результате изготовления. 

Практически любая погрешность состоит из двух составляющих: погрешности изготовления (возникает из-за неточности изготовления) и погрешности измерения (определяется точностью 
средства измерения). Точность измерения обычно должна быть на 
порядок выше точности изготовления. При невозможности выполнения подобного соотношения точностей необходимо, чтобы точность измерения была по крайней мере в 3 раза выше точности 
изготовления.  
В зависимости от характера проявления и методов учета погрешности делят на систематические, случайные и грубые (промахи). 
Систематической называют ту составляющую погрешности, 
которая остается постоянной или закономерно изменяется в процессе измерения или изготовления (например, за счет износа инструмента). Данную составляющую погрешности необходимо выявлять и либо устранять, либо учитывать посредством внесения 
соответствующих поправок.  
Случайная составляющая погрешности изменяется случайным 
образом, ее нельзя предусмотреть. Она возникает в результате совместного проявления большого числа влияющих факторов (нестабильность свойств материалов, изменение температуры, влажности, изменение токов и напряжений и т. д.), поэтому является 
неизбежной и неустранимой, ее можно лишь уменьшить. Случайные погрешности учитывают назначением допусков (допустимых 
отклонений) на заданный параметр, в пределах которых изделие 
будет считаться годным. 
Грубой называют погрешность, значение которой явно не соответствует процессу обработки или измерения, т. е. существенно 
превышает ожидаемое. Такая погрешность возникает в результате 
нарушения технологии изготовления или просчета и в случае возникновения подлежит безусловному устранению. 
Допустимое значение максимальной случайной погрешности 
(которую устранить невозможно) при изготовлении изделий обычно ограничивают известными пределами или, иначе, допусками. 
Влияние случайной погрешности на точность заданного размера 
обычно оценивают методами теории вероятностей и математической статистики.  
Распределение случайных погрешностей (отклонений от заданного значения параметра) чаще всего описывается законом 

нормального распределения, который характеризуется кривой Гаусса (рис. 1). На рис. 1 показаны три различных варианта распределений, обозначенные цифрами 1, 2 и 3. Максимальная ордината 
каждого варианта соответствует среднему значению размера 
,
X  
которое при бесконечно большом числе измерений называется 
математическим ожиданием и обозначается M(X). По оси абсцисс откладывают случайные отклонения (погрешности) размера  
i-го образца Xi от среднего значения 
,
X  равные 
i
i
X
X
X
Δ
=
−
.  

 

 

Рис. 1 

Общая площадь (под кривой любого из трех вариантов распределения) равна единице, что соответствует вероятности попадания параметра Xi в пределы от 
∞
−
 до 
∞
+
. Вероятность попадания размера в какой-либо интервал значений X определяется 
площадью под выбранной кривой распределения, ограниченной 
установленными значениями параметра X. Иначе можно утверждать, что отрезки, параллельные оси ординат y, пропорциональны вероятности появления случайной погрешности соответствующей величины. 
Форма кривой распределения погрешностей показывает, что 
погрешности малой величины (по абсолютному значению) появляются значительно чаще (более вероятны), чем большие, а появ