Посадок гладких цилиндрических поверхностей

Для построения системы допусков и посадок гладких цилиндрических поверхностей (особенно в части, относящейся к посадкам) потребовало введения дополнительных принципов. Это принципы:

· оптимального расположения поля допуска основной детали;

· обеспечения физически обоснованных зазоров (натягов) в посадках;

· использование в посадках неравноточных допусков отверстий и валов.

Рассмотрим более подробно каждый из этих принципов.

Принцип оптимального расположения поля допуска основной детали в любой системе допусков и посадок связан с применением посадок в системе отверстия или в системе вала.

Если возникает необходимость образования нескольких разных по характеру посадок в сопряжениях одного отверстия с несколькими валами, то логичным решением является назначение на всю длину отверстия одинаковых предельных размеров. В таком случае деталь с отверстием считается основной, отверстие имеет одно поле допуска, а посадки с зазором, переходные или с натягом получают за счет использования валов с разными полями допусков (рис. 3.5 а). При этом поле допуска отверстия основной детали вовсе не обязательно должно быть «полем допуска основного отверстия с основным отклонением Н» в привычном стандартном понимании этого термина.

Валы в сопряжении с полями допусков, расположенными ниже поля допуска отверстия, дадут посадки с зазором, перекрытие (частичное или полное) полей допусков вала и отверстия соответствует переходным посадкам. Посадки с натягом получаются при расположении поля допуска вала над полем допуска отверстия.

Посадки в системе вала образуются при использовании единого поля допуска для всей сопрягаемой поверхности основного вала и поверхностей охватывающих деталей (отверстий) с разными полями допусков (рисунок 3.5 б).

Нулевая линия на схемах расположения полей допусков (рисунок 3.5 а, б) не показана и может располагаться в любом месте. Любое расположение поля допуска основной детали относительно нулевой линии имеет определенные достоинства и недостатки. В единой системе допусков и посадок гладких цилиндрических поверхностей принято располагать поля допуска основного отверстия и основного вала от нулевой линии «в тело» детали. Это соответствует полям допусков отверстий с основным отклонением Н и валов с основным отклонением h (значения основных отклонений EI = 0 и es = 0).

Рис. 3.5. Схемы расположения полей допусков для посадок всех видов

в системе отверстия (а) и в системе вала (б)

В единой системе допусков и посадок все рекомендуемые посадкипостроены либо в системе основного отверстия,либо в системе основного вала.

Посадка в системе основного отверстия образуется сопряжением вала, имеющего любое поле допуска, с отверстием, поле допуска которого имеет основное отклонение Н (EI = 0). Например, Н7/е6, Н7/k6, Н7/s6 (рис. 3.6 а).

Посадки в системе основного вала получают при сопряжении отверстия (размер с любым полем допуска) и вала с полем допуска, имеющим основное отклонение h (es = 0). Примеры посадок: G7/h6, K7/h6, P7/h6 (рис. 3.6 б).

Определить характер стандартной посадки в системе основного отверстия или основного вала по ее буквенно-цифровому обозначению достаточно легко при условии знания расположения основных отклонений. Так поля допусков валов с основными отклонениями a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h в сочетании с полем допуска основного отверстия (основное отклонение Н) всегда дают посадки с зазором.

Посадки с основными отклонениями валов h и отверстий H обеспечивают наименьший зазор, равный нулю; их иногда называют посадками с нулевым гарантированным зазором. Особое значение этой посадки обусловлено еще и тем оригинальным обстоятельством, что она с одинаковыми основаниями относится как к посадкам в системе основного вала, так и к посадкам в системе основного отверстия (одновременно использованы основные отклонения h и H).

Рис. 3.6. Схемы посадок в системе

основного отверстия (а) и основного вала (б)

Посадки в системе основного отверстия, образованные с использованием основных отклонений валов js, j, k, m, n, будут переходными.

Валы с основными отклонениями p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, zc в сочетании с основным отверстием, как правило (при рекомендуемых сочетаниях квалитетов отверстия и вала), дают посадки с натягом.

Для расшифровки посадок в системе основного вала (его основное отклонение h) необходимо запомнить расположение основных отклонений отверстий. Стандартные посадки с зазором обеспечивают отверстия с основными отклонениями A, B, C, CD, D, E, EF, F, G, H, переходные посадки – отверстия с основными отклонениями Js, J, K, M, N. Посадки с натягом, как правило, могут быть получены при использовании отверстий с основными отклонениями P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC.

Особенностью систем основного отверстия и основного вала является безусловная определенность характера посадок с зазором и переходных, в отличие от «посадок с натягом», характер которых зависит от значений допусков основных поверхностей (основных отверстий и валов). Например, посадка Н9/р6 – переходная, хотя формальное применение приведенных выше правил позволяет оценить ее как посадку с натягом.

Выбранное расположение полей допусков основных отверстий и валов объясняется необходимостью сравнительно большего разнообразия посадок с зазором (сопряжения неподвижные разъемные, посадки для направляющих разной точности, подшипников скольжения и пр.). Назначение посадок с натягом требует несколько меньшей номенклатуры, так как цель сопряжения с натягом всегда одна и та же – сопротивление сопряжения взаимному перемещению деталей под действием осевой силы или вращающего момента. Для таких целей большого разнообразия номенклатуры посадок не требуется.

Принцип обеспечения физически обоснованных зазоров (натягов) в посадках (сопряжениях) гладких цилиндрических поверхностей основан на расчете основных отклонений валов и отверстий, которые должны гарантировать необходимый характер рекомендуемых посадок в системах основного отверстия и основного вала. Формулы расчета основных отклонений приведены в приложении к стандарту. Зависимости получены с использованием теоретических положений и практического опыта эксплуатации сопряжений.

Принцип использования неравноточных валов и отверстий реализован в большинстве рекомендуемых посадок. Причины такого положения обусловлены в первую очередь особенностями технологии получения отверстий и валов одинаковой относительной точности. Обработка отверстий всегда производится в худших условиях, т.к. в отверстие можно ввести инструмент ограниченной жесткости, при обработке отверстий хуже условия отвода стружки, отвода тепла, подачи смазывающе-охлаждающей жидкости и т.д. Поэтому при выборе посадок предпочтение обычно отдают таким сочетаниям полей допусков валов и отверстий, в которых поле допуска отверстия на квалитет грубее поля допуска вала.