Методы выбора посадок

    Выбор посадок для подвижных и неподвижных соединений производят на основании расчетов, аналогичных данным соединениям, которые апробированы на практике, и экспериментальными исследованиями в конкретных условиях работы соединения.

    В большинстве случаев используют комплексный метод, учитывающий достоинства каждого.

    Посадки с зазором используют дл подвижных и неподвижных соединений. В подвижных соединения устанавливают гарантированный зазор, обеспечивающий взаимное перемещение сопрягаемых деталей, для размещения слоя смазки с учетом конкретных условий силовых и кинематических параметров работы сопряжения, теплового режима, требований к точности параметров геометрической формы, расположения и шероховатости поверхностей. Для ответственных поверхностей, работающих в условиях жидкостного трения, расчет гарантированных зазоров проводят на основании гидродинамической теории смазки. При работе сопряжения в условиях полужидкостного, полусухое и сухого трения выбор посадок проводят по аналогии с посадками, хорошо оправдавшими себя на практике. Выбор посадки для неподвижного соединения проводят так, чтобы наименьший зазор обеспечивал свободную сборку деталей и учитывал компенсацию допусков формы и расположения. Наибольший зазор в таких посадках рассчитывают из допусков эксцентриситета (е) для цилиндрических деталей или из допусков смещения осей для плоских деталей. При этом должно быть выполнено условие

Sмах <2e - 1,2a(RZD+Rzd);

 Smах<2e-5(RaD+Rad),

где RZD, RZd, RaD, Rad — параметры шероховатости поверхностей отверстия и вала сопряжения.

    Требуемая неподвижность рассматриваемых посадок с зазором обеспечивается дополнительными крепежными средствами (шпонками, шлицами, болтами, штифтами и др.).       Переходные посадки предназначены для неподвижных, неразъемных соединений. К таким сопряжениям предъявляют высокие требования к центрированию деталей. Переходные посадки характерны тем, что образуют как зазоры, так и натяги.         

    Для обеспечения неподвижности соединения необходимо применять дополнительные крепежные средства. Натяги в переходных посадках имеют сравнительно небольшую величину и обычно не требуют расчета на прочность, за исключением тонкостенных де­талей. Чем больше вероятность получения натягов, тем более проч­ной является посадка. Поэтому переходные посадки применяют для более точного центрирования деталей при ударных и вибраци­онных нагрузках, а иногда обходятся без дополнительного крепления. Стандартные поля допусков для переходных посадок находят широкое применение для посадочных поверхностей подшипников качения с посадочными поверхностями валов и корпусов изделия. Переходные посадки в основном используют в относительно точ­ных квалитетах: в сопряжениях валов по 4—7-му и отверстий по 5—6-му. Выбор переходных посадок чаще всего производят по ана­логии с хорошо работающими соединениями.

     Посадки с натягом, как правило, применяют для неподвижных неразборных в процессе эксплуатации соединений без дополни­тельных крепежных средств. Неподвижность деталей при этих по­садках достигается за счет напряжений, возникающих в поверхно­стных слоях сопряженных деталей.

     В большинстве посадок с натягом действуют упругие деформа­ции контактных поверхностных слоев. В этих посадках даже незна­чительные колебания величин натягов оказывают большое влия­ние на прочность соединения, характеризуемое усилием запрес­совки или передающим крутящий момент. Поэтому при сборке соединений с натягом часто производят их сортировку на две или три группы по действительным размерам исходя из среднего натя­га, который и принят за основную характеристику этих посадок. С этой же целью для неподвижных посадок используют квалитеты высокой точности, так же как и для переходных посадок.

        При использовании посадок с натягом необходимо проводить их расчет и опытную проверку. В зависимости от конструктивных особенностей и эксплуатационных требований к сборке соедине­ния деталей по посадке с натягом выполняют следующими способа­ми:

механическим — запрессовкой вала во втулку;

термическим — разогревом втулки и охлаждением вала в средах с низкой темпера­турой.

Температуру разогрева втулки (tD) и температуру охлажде­ния вала (td) при сборке рассчитывают по уравнениям

td tcб +

 td tcб -

где tcб — температура сборочного цеха;

  Scб — зазор, необходимый для свободного вхождения вала во втулку при выполнении техни­ческой операции;

  α — коэффициент линейного расширения мате­риала втулки и вала.

       Полученные расчетом значения температуры должны быть уточ­нены с учетом интенсивности охлаждения втулки и повышения температуры вала в начальный момент надвигания втулки на вал. В некоторых случаях используют комбинированный способ со сниженной температурой разогрева втулки, компенсируемой в виде дополнительной подпрессовки.