Общие сведения о посадках

Механизмы всех машин и приборов состоят из взаимо­соединяемых деталей и сборочных единиц. Характер соеди­нений должен обеспечивать точность положения или пере­мещения деталей и сборочных единиц, надежность экс­плуатации, простоту ремонта машин и приборов, поэтому конструкции соединений могут быть различными и к их характеру могут предъявляться различные требования.

В одних случаях необходимо по­лучить подвижное соединение с за­зором (соединение оси с корпусом), в других — непод­вижное соединение с натягом (сое­динение той же оси с рычагом).

Зазором S называют разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, т. е. S = D — d (рис. 7, а).

Натягом N называют разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия (рис. 7, б). При подобном соотно­шении диаметров d и D натяг можно считать отрицатель­ным зазором, т. е.

Рис. 7

N = - S = - (D – d) = d - D. (1.)

Зазоры и натяги обеспечиваются не только точностью размеров отдельно взятых деталей, но главным образом соотношением размеров сопрягаемых поверхностей — посадкой.

Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. Посадки характеризуют свободу относительного перемещения соединенных деталей или их способность сопротивляться взаимному смещению. В зависимостиотрасположения полей допусков отверстия и вала посадки подразделяют на три группы:

посадки с зазором обеспечивают зазор в соединении (поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала.);

посадки с натягом обеспечивают натяг в соединении (поле допуска вала расположено над полем допуска от­верстия, см. рис. 8);

переходные посадки дают возможность получать в со­единении как зазора, так и натяга (поля допусков отвер­стия и вала перекрываются, см. рис. 9).

Посадки с зазором характеризуются предельными зазорами — наибольшим и наименьшим. Наибольший зазор 5дах равен разности наибольшего пре­дельного размера отверстия и наименьшего предельного размера вала:

S_max = D_max - d_min(2.)

Наименьший зазор равен разности наименьшего предельного размера отверстия и наибольшего предель­ного размера вала

S_min = D_min - d_max(3.)

Формулы (2.) и (3.) можно преобразовать для вы­числения и через отклонения, для чего подста­вим в формулу (2.) значения и :

S_max = ES – ei. (4.)

Аналогично найдем

S_min = EI – es. (5.)

Формулами (4.) и (5.) удобно пользоваться, так как при этом отклонения выбирают по справочникам и не нужно предварительно находить предельные размеры.

К посадкам с зазором относятся также посадки, в ко­торых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала. У этих посадок, как у всех посадок с зазором поле допуска от­верстия располагается над полем допуска вала, но S_min = 0.

Посадки с натягом. Для образования натяга диа­метр вала до сборки обя­зательно должен быть боль­ше диаметра отверстия. В собранном состоянии диаметры обеих деталей в зоне сопряжения урав­ниваются. Это означает, что сборка осуществляется в результате упругих де­формаций материала, и детали соединяются не­подвижно. Способы сборки деталей, условия работы, методы проектирования сое­динений с натягом рассматриваются в курсах техни­ческой механики и деталей машин.

Рис. 8

Посадки с натя­гом характеризуются предельными натягами. Наиболь­ший натяг N_max (рис. 8) равен разности наибольшего предельного размера вала и наименьшего предельного размера отверстия; наименьший натяг равен раз­ности наименьшего предельного размера вала и наиболь­шего предельного размера отверстия:

; . (6.)

Предельные натяги, как и предельные зазоры, удобно вычислять через предельные отклонения:

; . (7.)

Переходные посадки. Основной особенностью переход­ных посадок является то, что в соединениях деталей, от­носящихся к одним и тем же партиям, могут получаться или зазоры, или натяги. Переходные посадки характери­зуются наибольшими зазорами и наибольшими натягами (рис. 9).

Рис. 9.

На основании расчетов, выполненных в примере, сделаем следующие выводы: так как отрицательные за­зоры равны положительным натягам и наоборот, то для определения в переходной посадке значений и достаточно вычислить оба предельных зазора или оба пре­дельных натяга; при правильном вычислении или обязательно окажутся отрицательными, и по абсо­лютным значениям будут равняться соответственно или .

Допуск посадки ТП равен сумме допусков отверстия и вала, составляющих соединение:

ТП = TD + Td. (8.)

Из схемы полей допусков посадки с зазором следует, что . Из этой же схемы следует, что зазоры изменяются в пределах от до . Известно, что разность предельных значений раз­мера равна его же допуску. Таким образом, разность пре­дельных зазоров равна допуску зазора TS, т.е. .

Следовательно, можно доказать, что для посадок с за­зором допуск посадки равен допуску зазора или разности предельных зазоров:

. (9.)

Пользуясь рис. 4.8, аналогично можно доказать, что для посадок с натягом допуск посадки равен допуску натяга или разности натягов:

. (10.)

При вычислении допуска переходных посадок в фор­мулы (9.) или (10.) подставляют предельные зазоры или натяги с их знаками. Иначе говоря, допуск переходной посадки

. (11.)