Wymiary pokazywane na rysunku technicznym są wymiarami nominalnymi, pożądanymi przez konstruktora. Ze względu na nieuniknione niedokładności wykonawcze, wymiary rzeczywiste odbiegają od nominalnych. Konstruktor projektując element musi sobie zdawać sprawę jaką klasę dokładności będą reprezentować maszyny wykonujące dany element. W wielu przypadkach, dla krytycznych wymiarów wymusza się tolerancję wykonania, dodając wielkość tolerancji do wymiaru (zobacz "wymiarowanie" w rysunek techniczny maszynowy).
Istnieją jednak przypadki, kiedy odchylenie od wymiaru nominalnego jest pożądane. Ma to miejsce w przy wykonaniu otworów oraz elementów cylindrycznych, w celu osiągnięcia odpowiedniego pasowania.
W przypadku otworów mamy do czynienia z tolerancją wymiaru otworu, w przypadku elementów walcowych tolerancją wymiaru wałka.
Tolerancję T określa się jako
T = B - A
gdzie:
A - wymiar graniczny dolny
B - wymiar graniczny górny
Odchyłka górna Es dla otworu lub es dla wałka oblicza się ze wzoru:
Es = B - N
es = B - N
Odchyłka dolna Ei dla otworu lub ei dla wałka oblicza się ze wzoru:
Ei = B - N
ei = B - N
Odchyłki mogą mieć wartości dodatnie lub ujemne w zależności od okoliczności.
Odchyłki tolerancji są znormalizowane.
klasy 1 do 7 - używa się do najdokładniejszych urządzeń precyzyjnych
klasy 5 do 11 - używa się do typowych aplikacji maszynowych
klasy 12 do 17 - używa się do mniej dokładnych urządzeń.
Uwaga: zakresy z pierwszej i drugiej grupy się częściowo pokrywają. Wynika to z nieprecyzyjności kalsyfikacji aplikacji w budowie maszyn.
Drugim elementem określenia tolerancji jest łacińska litera, wielka w przypadku otworów i mała w przypadku wałków. Litera koduje położenie pola tolerancji w stosunku do wymiary nominalnego.
Dla otworów:
tolerancje od A do G gdy oba wymiary graniczne są większe od nominalnego
tolerancja H gdy wymiar graniczny górny jest większy od wymiaru nominalnego, a dolnym jemu równy
tolerancja G gdy wymiar nominalny leży pomiędzy wymiarami granicznymi dolnym i górnym
tolerancja K gdy wymiar graniczny dolny jest większy od wymiaru nominalnego, a górny jemu równy
tolerancje od L do Z gdy oba wymiary graniczne są mniejsze od nominalnego.
Dla wałków:
tolerancje od a do g gdy oba wymiary graniczne są mniejsze od nominalnego
tolerancja h gdy wymiar graniczny dolny jest mniejszy od wymiaru nominalnego, a górny jemu równy
tolerancja g gdy wymiar nominalny leży pomiędzy wymiarami granicznymi dolnym i górnym
tolerancja k gdy wymiar graniczny górny jest większy od wymiaru nominalnego, a dolny jemu równy
tolerancje od l do z gdy oba wymiary graniczne są większe od nominalnego
Aczkolwiek wszystkie kombinacje położenia pól tolerancji i klas tolerancji są możliwe, w technicznej realizacji normy zalecają stosowanie tylko niektórych z nich.
Podobnie do tolerancji wałków i otworów cylindrycznych, definiowane są tolerancje stożkowe. Przy tolerancjach stożkowych za literą kodującą położenie pola tolerancji dodaje się małą literę s na przykład Js7 lub js7.
Wymiarowanie
Istotną częścią rysunku technicznego jest wymiarowanie. Jego celem jest dostarczenie pełnej informacji na temat wielkości elementu i jego poszczególnych części. Istnieje wiele szczegółowych zasad wymiarowania, które mają na celu zapewnienie przejrzystej, spójnej i zupełnej informacji. Wymiaruje się wielkości liniowe, kątowe, promienie, średnice, zbieżności itd.
Rysunek poniżej pokazuje ten sam element (wałek) zwymiarowany przy użyciu dwóch różnych stylów (łańcucha wymiarowego i wymiarowania do linii bazowej). Należy zauważyć, że jeden wymiar pozostawiony jest zawsze jako wynikowy, w którym mają skumulować się ewentualne niedokładności wykonania. Linie wymiarowe, jeśli to tylko możliwe, nie powinne przecinać się nawzajem. Należy także unikać przecinania nimi krawędzi wymiarowanego obiektu.
Przykłady wymiarowania (Uwaga: Na rysunku, w celu zachowania przejrzystości, nie pokazano wymiarów średnic, które normalnie na rysunku tego typu by się znalazły)
Pasowanie - połączenie dwóch elementów, z których jeden obejmuje drugi. Dotyczy zwykle wałka i otworu, a także stożka i otworu stożkowego.
W budowie maszyn wymagane pasowanie realizuje się poprzez odpowiedni dobór tolerancji wałków i otworów. Pasowanie oznacza się podając tolerancję otworu i wałka za znakiem "łamane" pomiędzy nimi, np. H7/e8. W budowie maszyn używa się następujących rodzajów pasowań:
pasowanie luźne
Zawsze istnieje w nim luz pomiędzy wałkiem i otworem. Wałek może poruszać się wzdłużnie lub obracać w otworze. Stosowane w połączeniach ruchowych.
pasowania mieszane
pasowanie ciasne
W tym pasowaniu wałek jest wciśnięty w otwór. Połączenie takie może przenosić obciążenia (zobacz połączenia wciskowe).
Teoretycznie możliwa jest do zastosowania dowolna kombinacja tolerancji wałków i otworów, a w związku z tym bardzo duża ilości możliwości realizacji wymaganego pasowania. W inżynierskiej praktyce stosuje się jednak tylko wybrane kombinacje. Stosuje się tu następujące zasady:
zasada stałego otworu
Tolerancję otworu dobiera się z grupy tolerancji H (tolerancja w głąb materiału) gdzie EI=0, a o rodzaju pasowania decyduje tolerancja wałka, np. tolerancja luźna - H7/g6, tolerancja mieszana - H7/k6, tolerancja ciasna - H7/s6.
zasada stałego wałka
Tolerancję wałka dobiera się z grupy tolerancji h (tolerancja w głąb materiału) gdzie es=0, a o rodzaju pasowania decyduje tolerancja otworu, np. tolerancja luźna - G7/h6, tolerancja mieszana - K7/h6, tolerancja ciasna - P7/h6.
Tolerancja - w budowie maszyn wymagany stopień podobieństwa lub dopuszczalny róznice rzeczywistego (wytworzonego) obiektu w stosunku do jego idealnej formy konstrukcyjnej.
Wyróżnia się:
Pokrewnymi do tolerancji są chropowatość powierzchni i falistość powierzchni, które określa jakość wykończenia powierzchni.
Z jednej strony integralność urządzenia i jakośc jego pracy wymaga zepewnienia odpowiednio wąskiej tolerancji (także i jakości powierzcnii) niektórych (krytycznych) elementów. Z drugiej jednak strony, zbyt rygorystyczne wymagania, tam gdzie nie jest to istotne może znacznie podwyższyć koszta wytwarzania. Dla konstruktora określenia krytycznych elementów urządzenia i wymaganej dla nich tolerancji jest więc umiejętnościa niezwykle ważną.
