Выбор посадок. Обозначение предельных отклонений на чертежах

    План

    Общая характеристика методов выбора посадок.

    Соответствие посадок ЕСДП посадкам системы ОСТ.

    Примеры применения расчетного метода выбора сопряжений.

    Посадки могут быть выбраны одним из двух методов:

1) аналогов (прецедентов);

2) расчетно-количественным.

Первый метод основан на аналогии проектируемого узла с близким ему по конструкции и по условиям эксплуатации узлом. Если найден (известен) аналог-конструкция, где определенная посадка себя надежно зарекомендовала, есть все основания применить ее и в разрабатываемом узле.

По сути, разновидностью метода аналогов является метод подобия, когда посадка выбирается с учетом (на основании) рекомендаций отраслевых технических документов, литературных источников.

Есть типовые примеры применения различных сопряжений [1, 2]. Например, для неподвижных соединений, где высоким требования к точности центрирования и при частой разборке/ сборке рекомендуется посадка H7/h6 («скользящая»). Там, где требуется сопряжение подвижное, но с минимальным зазором (например, пара плунжер-цилиндр насоса) назначают посадку H/g (H7/g6 или H6/g5).

Для применения метода аналогов полезно вспомнить соответствия посадок ЕСДП посадкам старой системы ОСТ, где в названиях посадок давалась характеристика сопряжения. Ниже приведена таблица соответствий некоторых из этих посадок в системе отверстия при 7-ом квалитете точности размеров отверстий и 6-ом квалитете точности размеров валов.

                                                                                         Таблица 4.1

Посадка в ЕСДП	Названия посадок в ОСТ
H / e	«легкоходовая»
H / g	«движения»
H / js	«плотная»
H / k	«напряженная»
H / n	«глухая»
H / p	«легкопрессовая»
H / r	«прессовая»

Такие же названия имеют посадки в системе вала; например, JS7/h6 в ЕСДП соответствует «плотной» посадке старой системы.

Второй метод – расчетный. То есть посадка выбирается на основании расчетов и экспериментальных исследований (количественный подход).

Классическими примерами такого подхода являются определение интервалов значений зазора в гидродинамическом подшипнике (рис. 4.1, б), в магнитной опоре (рис. 4.1, а), а также интервала значений натяга в посадке на вал передающего вращающий момент элемента без его дополнительного крепления.

 

 

                       а)                                                          б)

 

              Рис. 4.1. Схемы магнитной (а) и гидродинамической (б) опор

 

    Для подшипников того и другого типов характерна потеря нагрузочной способности при увеличении рабочего зазора и нарушение бесконтактности при некоем минимально допустимом зазоре. Поэтому зазор в обеих рассматриваемых опорах должен выбираться в определенном интервале значений (S_min, S_max), верхняя и нижняя границы которого находятся в результате расчетов. Так для подшипника гидродинамического трения эксплуатационно-допустимое значение S_min определяется из условия предупрждения разрыва масляного слоя микронеровностями рабочих поверхностей вкладыша и цапфы [3, 4], а эксплуатационно-допустимое значение S_max – из условия обеспечения заданной нагрузочной способности.

 Для случая выбора посадки на вал без дополнительного крепления зубчатого колеса передачи минимальный натяг N_min рассчитывается из условия передачи необходимого вращающего момента М_вр, а максимальный натяг – из условия не превышения допустимых механических контактных напряжений.

Если предельные зазоры (натяги) становятся известными в результате расчетов или экспериментальных исследований, то посадка выбирается по следующей методике:

- задается основание посадки (система отверстия или система вала);

- по известному допуску посадки назначаются допуски размеров отверстия и вала; поле допуска размера основной детали таким образом будет определено;

-  по заданным значениям S_min, S_max (N_min, N_max) и при уже построенном поле допуска основной детали сопряжения рассчитываются границы, в которых должно находиться поле допуска размера другой детали.

Изложенную методику предлагается далее рассмотреть на примере.

Назначить посадку в системе отверстия для номинального размера Ø25 из условия

                       - 10 ≤ S ≤ 30 мкм.

Заданная мера точности сопряжения – допуск посадки T_S - позволяет назначить допуски T_D, T_d составляющих размеров.

T_S = T_D + T_d = 40 мкм.

Полагая, что допуск размера отверстия T_D может быть несколько больше, чем допуск вала, выбираем из таблицы стандартных допусков IT_D = 21 мкм. Так как посадка назначается в системе отверстия, нижнее предельное отклонение EI = 0; верхнее же предельное отклонение  согласно назначенному допуску равно ES = 21 мкм.

По условию задачи

                                 ES – ei ≤ 30 мкм;

                                 EI – es ≥ - 10 мкм.

Записанные неравенства позволяют определить границы, в которых должно располагаться поле допуска вала: es ≤ 10 мкм, ei ≥ - 9 мкм.

Остается найти наиболее широкое поле допуска вала, «вписывающееся» в указанные границы: это – поле js6.

Графически решение проиллюстрировано на рис. 4.2.

                       Рис. 4.2. Схема полей допусков сопряжения, в котором зазор находится в пределах - 10 ≤ S ≤ 30 мкм.

 

Литература

 

1. Белкин В.М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости). – М.: Машиностроение, 1992.- 528 с.

2. Анухин В.И. Допуски и посадки: Учебное пособие. – СПб.: Питер, 2008. – 207 с.

3. Дунин-Барковский И.В. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Издательство стандартов, 1987. - 352 с.

4. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Машиностроение,1986