2.1. Отклонения от номинала и допуски

Особый интерес к отклонениям от номинала был проявлен еще в XIX в. механиками при возникновении серийного производства.

Вариации условий производства и свойств используемых материалов приводят к появлению случайных отклонений от номинальных размеров или от некоторых средних желательных значений. Разброс случайных значений контролируемого параметра может быть нормирован так, чтобы в пределах заданного интервала изделие сохраняло свойства, необходимые для его использования. Тогда изделие признают годным и соответствующим требованиям к качеству. Предельные значения параметра, при которых еще сохраняется свойство быть годным, называют границами допуска.

Разницу между граничным значением и некоторым базовым значением называют предельным отклонением или предельной погрешностью. В качестве базового значения, с которым сравнивают реальные значения параметра или размера, обыкновенно выбирают номинальное значение [40]. Базовое значение при назначении допусков в общем случае может сильно отличаться от номинала и тогда его называют нулевой линией отклонений. Некоторые варианты расположения границ допусков представлены на рис. 2.1.

**Рис. 2.1.** Варианты расположения полей допусков по отношению к базовому значению. Наименования допусков слева направо: 1. Двухсторонний, вынесенный вверх. 2. Двухсторонний симметричный. 3. Двухсторонний, вынесенный вниз. 4. Односторонний с вынесенной вниз нижней границей. 5. Односторонний с вынесенной вверх нижней границей. 6. Односторонний с вынесенной вверх верхней границей. 7. Односторонний с вынесенной вниз верхней границей
$\includegraphics{ES_EI_EM}$

Далее в описаниях и на этом рисунке граничные значения обозначают следующим образом:

Алгебраическую разность между наибольшим предельным и базовым значениями называют верхним предельным отклонением. Соответственно алгебраическая разность между наименьшим предельным и базовым значениями называется нижним предельным отклонением.

Интервал значений параметра, характеризующих годное изделие, называют полем допуска. А разность верхнего и нижнего отклонений называется допуском и обозначается $T$

и $\Delta_T$ (от французского и английского Tolerance — допуск).

Как видно на рис. 2.1, возможны допуски с одной единственной границей. Другая не определенная граница просто не задается или вообще не имеет смысла. В таком случае допуск называют односторонним. Например, для времени срабатывания реле обычно задается ограничение на наибольшее значение, а для коэффициента возврата определяется наименьшее значение при отсутствии наибольшей границы. Физически эта граница существует и равна единице, но контролировать ее соблюдение в конкретном изделии нет необходимости — она и теоретически и практически недостижима.

Основная классификация двухсторонних допусков определяется тем, как расположено среднее отклонение (EM), т.е. отклонение середины поля допуска.

Если среднее отклонение равно нулю, то допуск называется симметричным. При условии, что $EM>0$

, имеем допуск, вынесенный вверх. Соответственно, если $EM<0$

, то это допуск, вынесенный вниз.

Очевидно, что понятие середины поля допуска и среднего отклонения применимо лишь к двухстороннему допуску. Односторонний допуск с вынесенной вверх границей — это допуск, у которого нормируемое (верхнее или нижнее) отклонение положительно. Если нормируемое отклонение одностороннего допуска отрицательно, то это допуск с вынесенной вниз границей.

Для каждого отдельного изделия принадлежность его к числу годных определяется тем, что отклонения всех контролируемых параметров от их номинальных значений находятся в границах соответствующих полей допусков.