Допустимый износ деталей

Общие сведения о допусках и посадках. 

При ремонте оборудования огромное значение имеет точность изготовления его элементов, позволяющая вести сборку без пригонки и дополнительной обработки, т. е. с наименьшими затратами времени и груда. Она достигается путем соблюдения необходимых допусков и посадок при изготовлении деталей.

В зависимости от назначения деталей их соединяют с различной степенью плотности. Плотность соединения деталей, определяемая разностью между диаметрами отверстия и вала, называют посадкой.

Положительную разность между диаметром отверстия и вала, называют зазором, отрицательную (диаметр отверстия меньше диаметра вала) — натягом.

В связи с тем, что при изготовлении детали абсолютно точно выдержать любой ее размер практически невозможно, для диаметров отверстия и вала устанавливают наибольшие и наименьшие предельные размеры. Началом отсчета служит общий для соединяемых деталей размер, называемый номинальным. Номинальные размеры выбирают по ГОСТ 6636—69. Стандарт номинальных размеров построен как ряд предпочтительных чисел от 1 до 500 мм.

Разность между наибольшим предельным размером и номинальным называется верхним предельным отклонением, а разность между наименьшим предельным и номинальным размерами называется нижним предельным отклонением. Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется допуском.

Величины допусков установлены стандартными классами точности. Для размеров от 1 до 500 мм — 19 классов точности (по ОСТам и ГОСТам общесоюзной системы допусков и лонж), для размеров свыше 500 мм — 12 классов точности. В ремонтном деле применяют допуски главным образом третьего класса и выше.

Посадки разделяют на посадки с зазором (движения, ходовая, легкоходовая, широкоходовая и скользящая), с натягом (прессовая первая, прессовая вторая, прессовая третья, горячая, прессовая и легкопрессовая) и переходные (глухая, тугая, напряженная и плотная). В посадках с зазором допуск равен разности между наибольшим и наименьшим зазорами; в посадках с натягом допуск определяет разность между наибольшим и наименьшим натягами, в переходных посадках допуск равен сумме наибольшего натяга и наибольшего зазора. Система посадок подразделяется на систему отверстия и систему вала, которые на чертежах обозначаются буквами А — система отверстия и В — система вала. 

Система отверстия характеризуется тем, что в ней для всех посадок при одинаковых номинальных размерах предельные размеры отверстия остаются постоянными, а различные посадки получают за счет соответствующего изменения предельных размеров вала. В системе отверстия номинальный размер является наименьшим размером отверстия.

Система вала характеризуется тем, что в ней для всех посадок при одинаковых номинальных размерах предельные размеры вала остаются постоянными, а различные посадки получают за счет соответствующего изменения предельных размеров отверстия.

По такому же принципу построена и международная система допусков ИСО, которая отличается несколько другими значениями зазоров и натягов. Однако отклонения эти незначительны.

Посадки в системе отверстия и в системе вала группируются по классам точности. Для размеров от 1 до 500 мм установлено девять классов точности, а для размеров от 500 до 10 000 мм — шесть классов точности посадок. При ремонтах горного оборудования в основном применяют третий класс точности и выше. Основными посадками являются: прессовая Пр1, глухая — Г, напряженная — Н, скользящая — С, С3, С4 и С5, ходовая — Х3 и Х4.

В системе ИСО установлено 18 квалитетов (классов) точности. Квалитеты 01—04 предназначены в основном для допусков калибров; 05—12 — для допусков изделий и 13—18— для допусков на свободные размеры. Система отверстий в ИСО обозначается прописной латинской буквой Н, а валов — строчной буквой h.

Влияние качества поверхности деталей на посадку.

 Под качеством поверхности детали понимается чистота ее обработки и некоторые физические свойства поверхностного слоя (твердость, микроструктура). Чистота поверхности является следствием ее обработки режущим инструментом: инструмент оставляет на поверхности детали неровности в виде чередующихся выступов и впадин, которые создают шероховатость.

Надежность неподвижных соединений возможна только при достаточной гладкости сопрягаемых поверхностей. При недостаточно гладких поверхностях их соприкосновение происходит на меньшей площади, чем это необходимо. Вследствие этого возникает удельное давление выше допустимого, что приводит к смятию сопрягаемых поверхностей и ослаблению соединения.

От характера обработки зависит не только чистота поверхности детали, но и структура поверхностного слоя. Под влиянием давления и температуры, возникающих на обрабатываемой поверхности, могут произойти пластические деформации с изменением структуры поверхностного слоя. При этом поверхностный слой становится более твердым и менее пластичным.

В соответствии с ГОСТ 2789—73 шероховатость поверхности определяют или средним арифметическим отклонением Rа или высотой неровностей Rz. Стандартом установлено классов чистоты поверхности, из которых при изготовлении горного оборудования применяют в основном первые девять. Требуемый класс чистоты указывают в чертежах специальными обозначениями, причем для классов чистоты 6—12 основной является шкала Rа, а для классов 1—5, 13 и 14 — шкала Rz, связано с применяемыми для измерения приборами. 

Допустимая стандартом величина неровностей колеблется 320 мкм (для первого класса) до 0,05 мкм (для четырнадцатого класса).

Стандартами некоторых зарубежных стран предусмотрены допустимые числовые значения неровностей без градации по классам. На чертежах указывают только допустимые числовые значения неровностей.