ГОСТ 24643-81: допуски формы и расположения для посадочных мест уплотнений

Документ принят в марте 1981 года постановлением № 1423 и с тех пор не заменён: в перечне files.stroyinf.ru у него отметка «действует». Он повторяет СТ СЭВ 636-77, а значения в таблицах ниже взяты из переиздания 2004 года.

Стандарт даёт числа, а термины и обозначения берут из соседних

ГОСТ 24643-81 распространяется на допуски формы и расположения поверхностей деталей машин и приборов и устанавливает только их числовые значения. Что такое плоскостность, биение или соосность, определяет ГОСТ 24642-81, как указывать допуск рамкой на чертеже, ГОСТ 2.308. Поэтому конструктор открывает три документа: термин, условный знак и число из таблицы.

Пункт 3 даёт основной ряд значений, таблицу 1: от 0,1 мкм до 16 000 мкм, построенный по ряду предпочтительных чисел R10 с округлением 3,2 до 3 и 6,3 до 6. Значения, которых в ряду нет, стандарт называет специальными: их допускается применять, только если они предусмотрены стандартами на конкретную продукцию. Позиционные допуски и допуски формы заданного профиля назначают прямо по таблице 1, без степеней точности.

Таблицы 2–6 привязывают допуск к степени и размеру

Для остальных видов допусков стандарт вводит 16 степеней точности и пять таблиц. Номинальным размером в каждой служит своя величина, и путать их нельзя: для плоскостности это длина большей стороны поверхности или диаметр торца, для круглости и цилиндричности диаметр, для торцевого биения диаметр торцевой поверхности.

Таблицы 5 и 6 различаются в два раза: соосность 20 мкм в диаметральном выражении равна 10 мкм в радиусном. Если на старом чертеже стоит знак соосности без символа диаметра в рамке, допуск задан в радиусном выражении, и при переводе в радиальное биение его удваивают.

Значения растут с коэффициентом 1,6 от степени к степени

Приложение 1 объясняет закономерность: от одной степени к соседней значение умножается на 1,6, а внутри степени от интервала к интервалу меняется по ряду R10. Пример по таблице 5 для диаметров свыше 30 до 50 мм: в 5-й степени 12 мкм, в 6-й 20, в 7-й 30, в 8-й 50, в 9-й 80 мкм. Две степени точности меняют допуск примерно в 2,5 раза, а значит и способ обработки.

Пункт 4 разрешает продолжать ряды в сторону более точных степеней 0, 01, 02 и более грубых 17, 18, а также для размеров больше табличных. На практике для посадочных мест уплотнений хватает диапазона 5–10-й степеней: точнее шлифуют только прецизионные узлы, грубее делают корпусные детали без сопряжений.

Какое радиальное биение вала по ГОСТ 24643-81 при диаметре 40 мм?

Радиальное биение вала диаметром 40 мм по таблице 5 ГОСТ 24643-81 зависит от степени точности: в 6-й степени 20 мкм, в 7-й 30 мкм, в 8-й 50 мкм, в 9-й 80 мкм. Диаметр 40 мм входит в интервал свыше 30 до 50 мм. Степень выбирает конструктор по требованиям узла: для вала под манжету её сверяют с допустимым биением из каталога манжеты.

Посадочное место уплотнения задают тремя-четырьмя допусками

У каждого уплотнения есть свои критичные поверхности, и допуск формы на них важнее размера. Сводка по типу узла, где значения степеней даны как пример назначения, а не норма:

Манжета следует за биением вала кромкой, и если вал бьёт больше, чем успевает отследить кромка, течь возникает на одной стороне оборота. Торцевое уплотнение чувствительнее всего к торцевому биению опорной поверхности: пара колец раскрывается на каждом обороте. Фланец под мягкую прокладку переносит заметную неплоскостность, потому что прокладка её заполняет, но толщину прокладки выбирают с учётом этой величины.

Допуск формы занимает часть допуска размера

Рекомендуемое приложение 2 связывает допуск формы с допуском размера через три уровня относительной геометрической точности: A нормальный, около 60 % допуска размера, B повышенный, C высокий, около 25 %. Для цилиндрических поверхностей это примерно 30, 20 и 12 % допуска диаметра, потому что допуск формы ограничивает отклонение радиуса, а допуск размера отклонение диаметра.

Таблица 1 приложения переводит это в числа. Для диаметров свыше 10 до 18 мм при допуске размера по 8-му квалитету допуск цилиндричности на уровне A 8 мкм, B 5 мкм, C 3 мкм. Исключение стандарт делает для несопрягаемых и легкодеформируемых элементов: у них допуск формы может не входить в допуск размера и быть больше него. Тонкостенная втулка из фторопласта как раз такой элемент: в свободном состоянии она овальна, а форму получает при посадке в корпус.

Полимерные детали проверяют иначе, чем металл

Для детали уплотнения из фторопласта, капролона или полиуретана допуски формы назначают по тем же таблицам, но меряют по-другому. Нежёсткое кольцо на столе прогибается под своим весом и под щупом, поэтому плоскостность и круглость такой детали контролируют в оправке или на ответной детали, а не на плите. На чертеже это оговаривают записью «допуск формы в свободном состоянии не контролируется» или «контроль в оправке Ø …».

Если допуск формы на полимерной детали нужен, его привязывают к технологии: точёная втулка из капролона держит 8–9-ю степень по биению, литой полиуретановый ролик без мехобработки заметно грубее, а резиновая формовая деталь подчиняется своим допускам формы и размеров. Это ориентир для марок общего назначения; что достижимо для вашей детали, фиксируется в КП после просмотра чертежа.

Строка допуска в заявке на уплотнение

Изготовителю уплотнения допуски формы вала и корпуса нужны не для того, чтобы делать вал: они показывают, в каких условиях будет работать манжета или кольцо. Данные для расчёта с первого раза:

• чертёж детали уплотнения или посадочного места с размерами и допусками;
• биение вала и цилиндричность отверстия по чертежу узла или по замеру;
• скорость вращения или хода, давление, среда и температура;
• материал детали или условия, по которым его подбирают;
• количество на ремонт и годовая потребность.

Если биение вала по замеру больше, чем допускает каталог манжеты, это записывают в заявку отдельно. Тогда вместо стандартной манжеты подбирают профиль с большим ходом кромки или предлагают восстановить вал, и это решение фиксируется в КП как предложение, а не как данные заказчика.

Детали уплотнений по чертежу с допусками формы

По чертежам с допусками формы изготавливают манжеты и сальники, уплотнительные кольца нестандартных размеров, втулки и опорные кольца из фторопласта и капролона, которые получают механической обработкой. Для деталей по чертежу заказчика допуски формы переносятся в КП строкой с указанием способа контроля. Как допуск формы сочетается с шероховатостью рабочей поверхности, видно по требованиям шероховатости под уплотнения, а размеры канавки под кольцо задаёт расчёт канавки.

Стандартные и нестандартные детали делают по чертежу, эскизу, фото с размерами или образцу снятой детали; минимальный заказ 9 000 ₽ с НДС, количество от одной штуки. Перед отгрузкой проводим пересчёт, осмотр, выборочный замер толщины и посадочных размеров и фотографируем партию. Для серийного узла с годовой потребностью заранее согласуют, какие допуски формы проверяются на каждой детали, а какие на выборке.