Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Допуски цилиндричности и круглости нормируют точность формы цилиндрических поверхностей — валов, втулок, посадочных шеек, отверстий под подшипники. От них зависит площадь и равномерность контакта в сопряжении, фактический зазор или натяг и износостойкость узла. Ниже разобраны различие круглости и цилиндричности, их обозначение на чертеже, частные виды отклонений (овальность, огранка) и методы измерения — кругломером и в призме.
Точность детали определяется не только размером, но и формой поверхности: даже при годном диаметре реальный профиль может быть овальным, гранёным или бочкообразным. Отклонения формы нормируют отдельными допусками, когда они должны быть меньше допуска размера. В действующей системе геометрических характеристик изделий допуски формы устанавливают по ГОСТ Р 53442-2015 (ИСО 1101:2012), их числовые значения — по ГОСТ 24643-81, а обозначение на чертеже — по ГОСТ 2.308-2011.
Оба допуска относятся к допускам формы и применяются к цилиндрическим поверхностям, но описывают разный объём геометрии. Круглость характеризует профиль в одном поперечном сечении, цилиндричность — всю поверхность целиком.
Отклонение от круглости — наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности в рассматриваемом поперечном сечении. Это комплексный показатель точности формы в поперечном сечении: он учитывает любые отклонения профиля от идеальной окружности, включая овальность и огранку.
Отклонение от цилиндричности — наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка. Это комплексный показатель: он одновременно ограничивает отклонения круглости во всех поперечных сечениях и отклонения профиля продольного сечения (непрямолинейность и непараллельность образующих). Поэтому допуск цилиндричности «жёстче» — заданный допуск цилиндричности автоматически ограничивает и круглость.
Цилиндричность = круглость всех поперечных сечений + прямолинейность и параллельность образующих. Круглость — это её «срез» в одной плоскости.
В основу нормирования положен принцип прилегающих элементов; от них отсчитывают отклонение. Прилегающая окружность — окружность наименьшего диаметра, описанная вокруг реального профиля наружной поверхности (вала), или окружность наибольшего диаметра, вписанная в реальный профиль внутренней поверхности (отверстия). Аналогично определяется прилегающий цилиндр для поверхности. Отклонение оценивают по нормали — как наибольшее расстояние от реального элемента до прилегающего.
Комплексные показатели (круглость, цилиндричность) удобны для нормирования, но для анализа технологии важны частные виды отклонений — они указывают на конкретную причину погрешности. Нормы для частных видов принимают как нормы на круглость.
Частными видами отклонения от круглости являются овальность и огранка.
(40,02 − 39,98) / 2 = 0,02 мм
В продольном сечении комплексный показатель — отклонение профиля продольного сечения, а его частные виды характеризуют поведение образующих:
Допуски формы указывают на чертеже по ГОСТ 2.308-2011. Знак вида допуска и его числовое значение помещают в прямоугольную рамку, разделённую на части. Знак круглости — окружность; знак цилиндричности — окружность с двумя касательными параллельными наклонными линиями. Поскольку круглость и цилиндричность относятся к допускам формы, базы для них не задают.
По ГОСТ Р 53442-2015 поле допуска круглости в рассматриваемом поперечном сечении ограничено двумя концентрическими окружностями, разность радиусов которых равна числовому значению допуска. Поле допуска цилиндричности ограничено двумя соосными цилиндрами, разность радиусов которых равна значению допуска. Реальная поверхность должна целиком лежать в этом поле.
Числовые значения допусков круглости, цилиндричности и профиля продольного сечения устанавливает ГОСТ 24643-81. Для каждого вида допуска формы предусмотрено 16 степеней точности — от 1-й (самой точной) до 16-й; основной ряд значений построен на базе ряда предпочтительных чисел R10, а сами допуски в таблицах приведены в микрометрах. Под номинальным размером здесь понимается номинальный диаметр поверхности. В пределах одной степени точности значения допусков изменяются пропорционально корню квадратному из диаметра для размеров до 250 мм и пропорционально корню четвёртой степени из диаметра для размеров свыше 400 мм; эти закономерности согласованы с единицами допусков размеров, что облегчает увязку допуска формы с допуском размера.
Допуск формы назначают, когда он должен быть меньше допуска размера. Соотношение между ними нормируют через уровни относительной геометрической точности A, B и C.
Доли указаны от допуска размера и объясняются тем, что допуск формы ограничивает отклонение радиуса, а допуск размера — отклонение диаметра поверхности. Чем выше требования к контакту и плавности работы сопряжения, тем меньшую долю выбирают.
Выбор метода зависит от требуемой точности и от того, какие составляющие отклонения нужно выявить. Универсальное правило: погрешность средства измерения должна быть в несколько раз (как правило, в 3–5 раз) меньше контролируемого допуска.
Кругломер обеспечивает прецизионное относительное вращение измерительного датчика и детали. Наконечник датчика отслеживает отклонения профиля, сигнал усиливается и записывается в виде круглограммы (профилограммы). На профилограмму накладывают прилегающую окружность (для вала — наименьшего описанного диаметра, для отверстия — наибольшего вписанного) и определяют отклонение от круглости как наибольшее расстояние профиля от неё. Допускается использовать в качестве базового элемента также среднюю окружность или окружность минимальной зоны. Перемещая датчик вдоль оси и снимая профили в нескольких сечениях, оценивают и цилиндричность.
Деталь укладывают в призму и, медленно поворачивая на полный оборот, фиксируют колебания показаний измерительной головки. Это трёхточечная схема, и она применяется прежде всего для огранки с нечётным числом граней, которую невозможно выявить двухточечным измерением. Полученную по головке величину пересчитывают в отклонение от круглости с помощью коэффициента, который зависит от числа граней профиля и угла призмы; поэтому число граней предварительно определяют, а угол призмы выбирают по таблицам под ожидаемый характер огранки.
Микрометры, рычажные скобы и аналогичные двухконтактные средства измеряют разность диаметров и пригодны для оценки овальности (по полуразности наибольшего и наименьшего диаметров). Их принципиальное ограничение — нечувствительность к огранке с нечётным числом граней, у которой диаметр постоянен во всех направлениях.
Отклонения формы напрямую сказываются на работоспособности сопряжения, даже когда диаметры в пределах допуска. Реальный зазор или натяг, проявляющийся при сборке и в эксплуатации, отличается от рассчитанного по измеренным размерам, потому что контакт идёт по выступающим участкам реального профиля, а не по идеальному цилиндру.
Поэтому для ответственных посадочных поверхностей допуск формы нормируют отдельно и выбирают более высокий уровень относительной геометрической точности, а контроль ведут методами, способными выявить значимые составляющие отклонения (в том числе огранку).
Круглость нормирует профиль в одном поперечном сечении (отклонение от прилегающей окружности). Цилиндричность — комплексный показатель: ограничивает круглость всех поперечных сечений и одновременно прямолинейность и параллельность образующих в продольном сечении. Допуск цилиндричности автоматически ограничивает и круглость.
Это базовый элемент для отсчёта отклонения от круглости: окружность наименьшего диаметра, описанная вокруг профиля наружной поверхности (вала), или наибольшего диаметра, вписанная в профиль внутренней поверхности (отверстия). Отклонение от круглости — наибольшее расстояние от реального профиля до прилегающей окружности.
Микрометр и скоба — двухточечные приборы, они измеряют разность диаметров. У огранки с нечётным числом граней диаметр во всех направлениях одинаков, поэтому двухточечное измерение её не обнаруживает. Для такой огранки применяют трёхточечную схему — измерение в призме или на кругломере.
Наиболее точно — кругломером: он записывает профиль и сравнивает его с прилегающей окружностью. Овальность можно оценить двухконтактными приборами (микрометром, скобой), огранку с нечётным числом граней — в призме (трёхточечный метод). Цилиндричность оценивают по профилям в нескольких сечениях по длине.
Это частные виды отклонения от круглости. Овальность — овалообразный профиль, у которого наибольший и наименьший диаметры расположены во взаимно перпендикулярных направлениях. Огранка — многогранный профиль; при нечётном числе граней диаметр профиля постоянен во всех направлениях.
В прямоугольной рамке по ГОСТ 2.308-2011: в первом поле — знак вида допуска (круглость — окружность; цилиндричность — окружность с двумя касательными параллельными наклонными линиями), во втором — числовое значение в миллиметрах. Рамку соединяют выноской со стрелкой, упирающейся в контур поверхности. Базы для допусков формы не указывают.
Контакт идёт по выступам реального профиля, поэтому фактический зазор или натяг отличается от рассчитанного по размерам. Некруглость и нецилиндричность уменьшают площадь контакта: в подвижных соединениях это ускоряет износ и ухудшает плавность хода, в соединениях с натягом — снижает прочность и равномерность сцепления.
Как правило, меньше допуска размера. Соотношение задают уровнями относительной геометрической точности: A (нормальная) — около 30 %, B (повышенная) — около 20 %, C (высокая) — около 12 % от допуска размера. Чем выше требования к контакту и плавности, тем меньшую долю выбирают.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.