Вибір посадок i призначення допусків

В машинобудуванні переважно застосовують систему отвору. Систему вала переважно використовують в таких випадках:

1. Якщо вал може бути виготовлений з дротового каліброваного матеріалу без оброблення різанням з'єднуваних поверхонь (переважно для діаметрів менше 3 мм);

2. Якщо вал є спільною деталлю для декількох посадок, що мають різний характер з'єднань. Наприклад, з'єднання поршневого пальця з втулкою верхньої головки шатуна i отворами боби шок поршня двигунів внутрішнього згорання здійснюється в системі вала (поршневий палець є спільною деталлю для цих з'єднань);

3. У випадку застосування стандартних деталей i вузлів, виконаних за системою вала, наприклад, в посадках зовнішніх кілець підшипників кочення з отворами корпусних деталей, шпонок з пазами у корпусній деталі i на валу, тощо.

На практиці при виборі квалітетів часто використовують досвід проектування i експлуатації аналогічних виробів (метод аналога). Наприклад, 4-й i 5-й квалітети застосовуються порівняно рідко в особливо точних з'єднаннях, наприклад, плаваючий поршневий палець в бобиках поршня i у втулці верхньої головки шатуна; 6-й i 7-й квалітети застосовуються у високоточних з'єднаннях при високих вимогах до обмеження розсіювання зазорів або натягів, наприклад, в посадках кілець підшипників нормальної точності на валах i в корпусах, в підшипниках ковзання шатунно-кривошипного механізму двигунів внутрішнього згорання.

8-й i 9-й квалітети застосовуються для посадок, що допускають великі зазори i великі межі їx розсіювання, а також для полегшення їx складання. Ці квалітети переважно використовуються для порівняно точних з'єднань тракторів i особливо відповідальних вузлів сільськогосподарських машин.

10-й квалітет застосовується для посадок iз зазором в тих випадках, якщо з метою здешевлення оброблення деталей необхідно призначити більші допуски, а умови складання допускають дещо збільшене розсіювання зазорів у з'єднанні.

11-й i 12-й квалітети застосовуються в посадках, у яких необхідні великі зазори i можливі їx значні розсіювання (грубе складання), наприклад, у з'єднаннях сільськогосподарських машин, в штампованих деталях, де­талях з пластмас.

13-й... 18-й квалітети застосовуються для обмеження допусків не з'єднуваних (вільних) розмірів.

Посадки для з'єднань призначають не довільно. Їх вибирають на основі досвіду, з використанням таблиць допусків i посадок, а також застосовують метод аналоги (подібності) i розрахунковий метод.

При виборі посадок із застосуванням таблиць допусків i посадок достатньо знати номінальний діаметр з'єднання i граничні значення розрахункових зазорів або натягів (розрахунок яких тут не розглядається) i за їх значеннями вибирається необхідна посадка. При виборі посадок перевагу слід надавати посадкам в системі отвору.

При застосуванні методу аналогії (подібності) використовують рекомендації із застосування різних посадок, які poзpoблені внаслідок узагальнення досвіду проектування та експлуатації їx у подібних умовах. Цей метод не забезпечує гapaнтії правильності вибору посадок, оскільки не враховує усіх факторів, що впливають на їx вибір, тому посадки, вибрані методом аналогії, потребують експериментальних їx випробувань.

Розрахунковий метод дає більш обґрунтовані результати вибору посадок. Для вибору посадок розрахунковим методом відомими також мають бути: номінальний діаметр з'єднання d, мм; система посадки; граничні значення розрахункових зазорів i – для посадок iз зазором; граничні значення розрахункових натягів i – для посадок з натягом; розрахункові значення максимального зазору і максимального натягу – для перехідних посадок.

У стандартах ЄСДП в інтервалі розмірів від 1 до 500 мм передбачено 69 посадок загального призначення в системі отвору і 61 посадка в системі вала. Із посадок загального призначення виділені переважні (17 посадок в системі отвору і 10 - у системі вала). Переважні посадки, утворені із переважних полів допусків, слід використовувати передовсім.

Посадки із зазором. Основною характеристикою цих посадок є мінімальний (гарантований) зазор S_min і його допуск T_S який визначає максимальне значення S_max зазору ().

Посадки із зазором утворюються поєднанням основних відхилень отворів А... Н з основними відхиленнями валів а... h і встановлені в квалітетах 4... 12.

Посадки Н/h встановлені у квалітетах 4... 12. Ці посадки належать до типу «ковзних». Найменший зазор в цих посадках S_min = 0. їх використовують переважно для забезпечення високої точності центрування і поступального переміщення деталей.

Посадки Н/g передбачені в квалітетах 4... 6 – для валів, і 5... 7 – для отворів. Вони мають мінімальні гарантовані зазори і використовуються в основному для забезпечення точного і повільного поступального руху.

Посадки Н/f встановлені в найчастіше використовуваних квалітетах 6... 9, їх мінімальні зазори достатні для вільного обертання в підшипниках ковзання при легких і середніх режимах роботи.

Посадки Н/е, Н/d передбачені в квалітетах 7... 11. Вони характеризуються збільшеним гарантованим зазором, який забезпечує вільний обертовий рух при підвищених режимах роботи і який здатний компенсувати значні відхилення форми і взаємного розташування з'єднуваних поверхонь і їх температурні деформації.

Посадки Н/а, Н/в і Н/с передбачені в квалітетах 11 … 12. Вони характеризуються великими гарантованими зазорами. Їх використовують у конструкціях низької точності, де великі зазори необхідні для компенсації відхилень форми і розташування поверхонь з'єднуваних деталей чи використання в з'єднаннях необроблених каліброваних матеріалів, а також у з'єднаннях, які працюють при температурах, що значно відрізняються від температури навколишнього середовища.

Перехідні посадки утворюються поєднанням основних відхилень отворів J_S... N і валів j_s... n, які передбачені у квалітетах 4... 7 для валів і 5... 8 для отворів. Для отворів у перехідних посадках квалітет вибирають на одиницю більшим, ніж для валів. Основний ряд перехідних посадок утворюється валами 6-го і отвору 7-го квалітетів.

Перехідні посадки характеризуються невеликими зазорами і невеликими натягами. Їх застосовують у тих випадках, коли потрібно забезпечити точне центрування деталей у з'єднанні та часте розбирання при експлуатації. Для передачі обертових моментів деталі цих з'єднань вимагають додаткового кріплення (шпонками, штифтами, гвинтами тощо).

Посадки Н/j_s характеризуються більш ймовірним одержанням зазору, але можливі і невеликі натяги. Ці посадки застосовують при невеликих статичних навантаженнях, частих розбираннях і затруджених складаннях. До таких посадок належать посадки H7/j_s6 і застосовуються, наприклад, для посадок невеликих шківів і ручних маховичків на краю валів.

Посадки Н/к належать до посадок з рівно ймовірним одержанням зазорів і натягів.

Посадки Н7/к6 знаходять найбільше застосування з перехідних посадок, оскільки для складання і розбирання не вимагають великих зусиль і забезпечують високу точність центрування.

Посадки Н7/m6, Н7/n6 належать до посадок, які забезпечують переважно невеликий натяг. Ймовірність одержання зазору дуже мала. Застосовуються при великих ударних навантаженнях, при підвищених вимогах до точності центрування з'єднаних деталей і не частому розбиранні, а також при ускладненому складанні замість посадок з мінімальним гарантованим натягом.

Посадки з натягом утворюються поєднанням основних відхилень Р... ZС отворів з основними відхиленнями р... zс валів. Вони призначені для нерухомих нерозбірних (або які розбираються лише в окремих випадках при ремонті) з'єднань деталей, в більшості випадків без додаткового кріплення гвинтами, штифтами, шпонками та ін.

За значенням гарантованого мінімального натягу ці посадки поділяються на три групи: а) посадки з мінімальним гарантованим натягом; б) посадки з середнім гарантованим натягом (Н7/r6, Н7/s6) є переважними в цьому ряді посадок; в) посадки з великим гарантованим натягом (Н7/u7, Н8/u8, Н8/х8, Н8/z8)