Общий случай расчета посадки с натягом

 

При расчете минимального натяга N_min исходим из того, что сила трения или момент трения должны быть больше, чем сила или момент, которые действуют на сопряжение, чтобы сохранить неподвижность соединения.

Когда на сопряжение действует осевая сила: , где – минимальное допустимое давление, Р_о – максимальная осевая сила, d – номинальный диаметр посадки (рис. 9), L – длина сопряжения, f – коэффициент трения, при осуществлении посадки путем запрессовки f = 0,08, при тепловой сборке f = 0,12.

Когда на сопряжение действует крутящий момент: , где М – максимальный крутящий момент, действующий на соединение.

Когда на соединение одновременно действуют и осевая сила и крутящий момент:

Используя задачу Ламе из курса сопротивления материалов можно найти удельное давление по формуле:

,

где N – величина натяга, Е₁ – модуль упругости материала втулки, Е₂ – модуль упругости материала вала, С₁ и С₂ – коэффициенты, которые находятся по формулам:

где m₁ и m₂ коэффициенты Пуассона материалов втулки и вала, D - наружный диаметр втулки, d_о – внутренний диаметр вала (в случае полого вала) (см. рис. 9).

 

 

Рис. 9. Расчетная схема посадки с натягом

 

Выражая натяг N, получим: . Так как сопрягаемые поверхности имеют микронеровности, которые при посадке с натягом будут деформированы необходимо добавить поправку учитывающую шероховатости поверхности вала Rz₂ и втулки Rz₁ с коэффициентом запаса 1,2:

.

Наибольший натяг рассчитывается из условия прочности элементов соединения:

,

для втулки ,

для вала ,

где s_т1 и s_т2 пределы текучести материалов втулки и вала. Из двух выбирают тот, который меньше и по нему рассчитывают .

По рассчитанным величинам и выбираем стандартную посадку по ГОСТ25347-82.

 

 

Обозначение предельных отклонений и посадок

На чертежах

 

Предельные отклонения линейных размеров указывают на чертежах условными обозначениями полей допусков или числовыми значениями предельных отклонений, а также условными обозначениями полей допусков с одновременным указанием справа в скобках числовых значений предельных отклонений (Рис. 10).

 

 

 

Рис. 10. Возможные варианты обозначения предельных отклонений

 

Посадки указываются дробью, в числителе обозначение предельных отклонений отверстия, в знаменателе предельные отклонения вала

В условных обозначениях полей допусков необходимо указывать числовые значения предельных отклонений в следующих случаях:

– для размеров не включенных в ряды нормальных линейных размеров, например 41,5Н7(^+0,025);

– при назначении предельных отклонений, условные обозначения которых не предусмотрены ГОСТ 25347-82;

– для деталей из пластмасс с предельными отклонениями по ГОСТ 25349-82;

– когда предельные отклонения на размеры уступов заданы с несимметричным полем допуска.

Предельные отклонения следует назначать на все размеры, представленные на рабочих чертежах, включая и несопрягаемые размеры.

 

 

Предельные отклонения размеров

С неуказанными допусками

 

Требования на отклонения размеров с неуказанными допусками регламентируются ГОСТ 30893.1 – 2002 «Общие допуски. Предельные отклонения линейных и угловых размеров» введенным взамен ГОСТ 25670-83.

Стандарт вводит понятие общий допуск. Общий допуск размера – это предельные отклонения (допуски) линейных или угловых размеров, указываемые на чертеже или в других технических документах общей записью и применяемые в тех случаях, когда предельные отклонения (допуски) не указаны индивидуально у соответствующих номинальных размеров.

Общие допуски применяют для следующих размеров с неуказанными индивидуально предельными отклонениями:

- линейных размеров (например, наружных, внутренних, радиусов, расстояний, размеров уступов, размеров притупленных кромок, наружных радиусов закруглений и размеров фасок);

- угловых размеров, включая угловые размеры, обычно не указываемые, т. е. прямые углы (90°), если нет ссылки на ГОСТ 30893.2, или углы правильных многоугольников;

- линейных и угловых размеров, получаемых при обработке в сборе.

Числовые значения предельных отклонений для размеров от 1 до 10000 мм приведены в таблицах стандарта в зависимости от класса точности. В стандарте предусмотрены следующие классы точности: точный – f, средний – m, грубый – c, очень грубый – v. Кроме симметричных предельных отклонений, установленных в основной части стандарта, в дополнение к ИСО 2768-1 допускается применение односторонних предельных отклонений для размеров отверстий и валов по квалитетам ГОСТ 25349 и ГОСТ 25348 – вариант 1, или классам точности: точный – t₁, средний – t₂, грубый – t₃, очень грубый – t₄.

При этом на элементы деталей условно именуемые валами и отверстиями предельные отклонения назначаются также как и на основные отверстия и валы (H – для отверстий, h – для валов), а на элементы деталей не относящиеся к отверстиям и валам – симметрично ±IT/2. Квалитету 12 соответствует точный класс, 14 квалитету соответствует средний класс, 16 квалитету – грубый и 17 квалитету – очень грубый.

Неуказанные предельные отклонения углов, радиусов закруглений и фасок отдельно в тексте не указываются, их значения должны соответствовать установленным стандартом и соответствующим назначенным квалитетам или классам точности для предельных отклонений линейных размеров.

Числовые значения неуказанных предельных отклонений угловых размеров по классам точности общих допусков приводятся в таблице 3, а предельные отклонения радиусов скругления, притупленных кромок и высот фасок в таблице 4.

 

 

Т а б л и ц а 3