Посадки

Посадкой называется характер соединения двух деталей, определяющийся наличием в соединении зазора или натяга.

Посадки бывают трех типов: 1) подвижные – характеризуются гарантированным зазором (посадки с зазором); 2) неподвижные или прессовые – характеризуются гарантированным натягом (посадки с натягом); 3) переходные – в них возможен и зазор, и натяг.

Системы образования посадок.

Посадки выполняются в двух системах:

1) система отверстия (СО); 2) система вала (СВ). В СО отверстие одно

(в пределах своего допуска) для всех посадок, а различные посадки получают за счет размеров вала. В СВ наоборот - вал один (в пределах своего допуска), а отверстия разные в разных посадках. Поскольку точный вал (с малой величиной допуска на размер) изготовить проще, чем точное отверстие, СО предпочтительнее СВ. По физическому смыслу система расставляет приоритеты: что первично (вал или отверстие), а что вторично – выполняется в зависимости от типа посадки.

В записи посадки систему определяет одна единственная буква алфавита: если стоит буква Н – это система отверстия (СО); если стоит буква h – это система вала (СВ). В СО отверстие называют основным. В СВ вал называют основным.

У основного отверстия ( Н ) всегда верхнее предельное отклонение « + », а нижнее – 0.

У основного вала ( h ) всегда верхнее предельное отклонение 0, а нижнее – « - ».

Если Вы на чертеже поставите размеры без указания предельных отклонений (в производственном лексиконе свободные размеры), то размер вала будет занижен относительно номинального размера, а размер отверстия наоборот, будет больше номинального. Свободные размеры воспринимаются как основные, и любой станочник будет соблюдать знаки отклонений основных размеров.

Обозначение посадок и размеров на чертежах.

Посадки ставятся только на сборочных чертежах, там, где одновременно присутствует и вал, и отверстие. На деталировочных (рабочих) чертежах ставятся размеры с полями допусков.

Посадки записываются в виде дроби: в числителе - поле допуска отверстия – заглавная буква и номер квалитета; в знаменателе – поле допуска вала – строчная буква и номер квалитета.

В системе отверстия:

посадки с зазором имеют следующие буквы для вала

a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h по мере продвижения от a к h зазор уменьшается;

переходные посадки

j_s, j, k, m, n по мере продвижения от j_s к n вероятность натяга увеличивается;

посадки с натягом

p, r, s, t, u, v, x, y, z по мере продвижения от p к z натяг увеличивается.

В системе вала буквы для отверстия точно такие же, только заглавные.

В качестве примера выполним и расшифруем несколько записей.

20 H8/f7 – посадка в СО с зазором. Вал выполнен точнее отверстия, поскольку 7 < 8.

20 H8 - размер отверстия в СО, выполнен по 8 квалитету.

20 f7 - размер вала в СО, выполнен по 7 квалитету.

20 R7/h6 – посадка в СВ с натягом. Вал выполнен точнее отверстия.

20 R7 - размер отверстия в СВ, выполнен по 7 квалитету.

20 h6 - размер вала в СВ, выполнен по 6 квалитету.

20 H8/h8 – посадка комбинированная по системе, с зазором по типу. Точность размеров вала и отверстия одинаковая, то есть у них одинаковые допуски на размер.

При проставлении размеров на чертежах возможны 3 варианта, например

Все 3 записи верны. Однако, в1-м случае Вы заставляете изготовителя и контролера смотреть в таблицу предельных отклонений (есть вероятность ошибки). В 3-м варианте не очевиден тип будущей посадки. Наиболее предпочтителен 2-й вариант. В своей инженерной практике старайтесь использовать именно этот вариант записи размера.

На чертежах сложных, ответственных деталей кроме размеров указываются допуски формы и расположения поверхностей. Они имеют свои знаки (см. таблицу 2.1).

Применение некоторых из этих допусков покажем в конце раздела на примере чертежа ступенчатого вала.

На чертеже кроме размеров с указанными полями допусков, как правило, остаются размеры (неответственные), поля допусков которых не указаны, так называемые свободные размеры. Однако, ГОСТ 30893.1 регламентирует их свободу записью над штампом чертежа. Аналогично ГОСТ 30893.2 регламентирует допуски формы и расположения. Предлагается несколько видов записи. Например, «Общие допуски по ГОСТ 30893.1: Н14; h14; ±IT14/2»; «Общие допуски по – ГОСТ 30893.2-К». Возможна и одна общая запись «Общие допуски ГОСТ 30893.1-m; ГОСТ 30893.2-К». Здесь буквы указывают классы точности. Классы точности по размерам: f – точный (соответствует12); m – средний (IT14 ); c – грубый (IT160; v – очень грубый (IT17). Классы точности по форме и расположению: Н – точный; К – средний; L – грубый. Согласно 1-му варианту записи свободные размеры отверстий и валов ограничены 14 квалитетом, остальные – симметричным полем допуска по 14 квалитету. 14-й квалитет не является всеобъемлющим, Вы можете указать свой квалитет, в зависимости от требований, предъявляемых к детали.

В качестве практического приложения разберем несколько посадок.

Наиболее часто встречающаяся в инженерной практике – посадка подшипника качения на вал.

Если Вы заметили, в перечне букв, предназначенных для обозначения полей допусков, нет буквы L и l. Эти буквы предназначены для подшипников качения. При этом следом за буквой ставится не квалитет, а класс точности подшипника. По ГОСТ 520-71 установлено пять классов точности подшипников: 0 - нормальной; 6Х, 6 - повышенной; 5 - высокой; 4 - прецизионной; 2 и Т – сверхпрецизионной. Класс точности записывается перед номером подшипника, при этом 0 не пишется. Например, у вас два внешне одинаковых подшипника, имеющих номера: 206; 6-206. Это подшипники разных классов точности: 1-й – нормальной,а 2-й – повышенной.

В большинстве встречающихся нам изделий применяют подшипники классов 0 и 6.

Поля допусков размеров подшипников лежат в отрицательной области. При этом верхнее предельное отклонение в большинстве случаев равно 0.

Рассмотрим возможные варианты полей допусков вала под подшипник (рис.2.1).

Рис.2.1 Видим, что j_s6 дает переходную посадку, то есть может получиться и зазор, и натяг. При зазоре кольцо подшипника может проворачиваться на валу, а это не желательно. Поэтому j_s6 применяют только в не ответственных, тихоходных изделиях. Поле k6 дает посадку с минимальным гарантированным натягом, что и нужно для подшипника. В большинстве случаев применяют поле допуска вала k6. Поля допусков m6 и n6 применяют в тяжело нагруженных, скоростных машинах и агрегатах (турбины; авиационный, ж.д. и частично автомобильный транспорт и др.).

Разберем посадку подшипника № 206 на вал. Запись посадки имеет вид

. Поля допусков показаны на рис.2.2.

Максимальный натяг равен

Nmax = 0.015 + 0.010 = 0.025.

Минимальный натяг равен Nmin = 0.002

Очевидно, что наиболее вероятен средний натяг

Nср.= (Nmax + Nmin)/2 = (0.025 + 0.002)/2 = 0.0135

Рис.2.2

Разберем посадку шейки коленчатого вала автомобиля во вкладышах. Какая деталь важнее (дороже)? Ответ очевиден – коленчатый вал. Следовательно, это посадка в системе вала с зазором.

.

Поля допусков показаны на рис.2.3.

Максимальный зазор равен

Smax = 0.034 + 0.016 = 0.050

Минимальный зазор равен Smin = 0.009

Средний зазор равен Sср. = (0.050 + 0.009)/2 = 0.0295

То есть наиболее вероятен зазор порядка 0.03 мм.

Рис.2.3

Для практики предлагаю самостоятельно разобрать еще несколько посадок, например: посадку в СО переходную; посадку в СВ переходную. В этих посадках наиболее вероятным будет тот (зазор или натяг), чья величина будет больше. Его средняя величина определится как полуразность максимальных величин.