Посадкой называется вид соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов

Зазором S называют положительную разность между действительными размерами отверстия и вала – размер отверстия больше размера вала.

Натягом N называют положительную разность между действительными размерами вала и отверстия, вычисленную до сборки деталей – размер вала больше размера отверстия.

В посадках допускаются любые сочетания полей допусков отверстий и валов, но рекомендуется применять посадки в системах отверстия или вала. В системе отверстия различные зазоры и натяги получаются вследствие изменения отклонений вала при неизменном отклонении Н отверстия (рис. 3.3, а). В системе вала неизменным является вал с отклонением h, а различные посадки образуются в результате изменения отклонений отверстий (рис. 3.3, б). Система отверстий является предпочтительной, позволяя уменьшить номенклатуру режущего и мерительного инструмента. Систему вала применяют только в случаях, когда это оправдано конструктивными или экономическими условиями, например при посадке подшипников качения в корпус или для получения различных посадок одного и того же гладкого калиброванного вала с несколькими отверстиями.

В зависимости от сочетания полей допусков отверстия и вала различают посадки: с зазором, при которых обеспечивается зазор в соединении; с натягом, при которых обеспечивается натяг в соединении, и переходные, при которых возможно получение в зависимости от действительного размера как зазора, так и натяга.

б

Рис. 3.3

Поля

а

Посадки с зазором предназначены для подвижных соединений. В системе отверстия это основные отклонения вала от а до h; в системе вала – отклонения отверстия от А до Н (см. рис. 3.2). Чем больше относительная скорость перемещения деталей в соединении, чем больше коэффициент вязкости масла и число опор вала, тем больше должна быть величина гарантированного зазора. Например, посадка H7/g6 рекомендуется при точном вращении с небольшим числом оборотов; H7/f7 – для опор скольжения при вращении валов или втулок со средними числами оборотов; H7/f6 – для соединения деталей относительно невысокой точности со свободным продольным перемещением; H11/a11 и H12/b12 – для неответственных подвижных соединений с целью снижения себестоимости изготовления и сборки. Посадки с нулевым минимальным зазором применяют для соединения деталей с направляющими колонками, осями, валами, когда необходимо обеспечить относительное продольное перемещение при установке или регулировке. При хорошем центрировании рекомендуют применять посадку H7/h6; высокая точность обеспечивается посадками H8/h7 или Н8/h6. При пониженных требованиях к точности применяют посадку H8/h8, а для соединения невысокой точности можно применять посадку Н11/h11.

Переходные посадки (основные отклонения – в системе отверстия j, k, m, n; в системе вала – J, K, M, N) предназначены для получения неподвижных соединений, которые по условиям эксплуатации подлежат периодической разборке и сборке. Они обеспечивают хорошее центрирование соединяемых деталей, их соосность. Предпочтение следует отдавать полям допусков j, k, n и J, K, N. Наибольшее распространение получили посадки H7/k6 и K7/h6 (посадка зубчатых колес). Следует отметить, что посадка Н7/n6 не предназначена для повторной сборки и разборки.

Посадки с натягом применяются для неподвижных, как правило, неразъемных соединений без дополнительного крепления деталей. Типовые примеры посадок с гарантированным натягом: H7/p6, H7/r6, Н7/s6, P7/h6. Для деталей с малыми сопрягаемыми размерами применение неподвижных посадок ограничивается возможностью их деформации при сборке.

Рекомендуют при неодинаковых допусках отверстия и вала в посадке больший допуск принимать у отверстия. При этом допуски отверстия и вала могут отличаться не более чем на два квалитета.

В обозначение посадки входит номинальный размер, за которым следует обозначение полей допусков отверстия и вала (рис. 3.4).

б

N

h

а

Рис. 3.4

Из всех возможных полей допусков размеров стандартом устанавливаются предпочтительные для применения поля допусков. Рекомендации по выбору полей допусков для типовых соединений деталей приведены в табл. 3.1, а в табл. 3.2 и 3.3 даны значения предельных отклонений предпочтительных полей допусков соответственно отверстий и валов.

Таблица 3.1

Характер соединения	Рекомендуемые посадки
Система отверстия	Система вала
	С зазором
Медленные перемещения и повороты деталей для установки, регулировки, центрирования и т.п.: точные   грубые	H7/h6, H7/g6, H8/h8, H8/h7 H11/h11	H7/h6, H8/h8 H11/h11
Вращение валов в опорах скольжения со смазкой соединения, в которых требуется относительно большой зазор	H7/f7, H8/e8, H8/d9, H9/d9, H11/d11, H7/e7	F8/h6, F9/h8
	Переходные
Неподвижные соединения с применением фиксирующих устройств, разбираемых для осмотра, ремонта и замены деталей и т.п.	H7/js6, H7/k6, H7/n6	Js7/h6, K7/h6 N7/h6
	С натягом
Неподвижные соединения, не подлежащие разъему	H7/p6, H7/r6, H7/s6	P7/h6

На примере рассмотрим определение предельных размеров отверстий и валов, наибольших и наименьших зазоров (натягов), а также допуски посадок для различных типов посадок и графическое изображение полей допусков для различных посадок.

Формулы подсчета предельных величин зазоров и натягов для цилиндрических соединений имеют следующий вид:

- посадка с зазором:

S_max = D_max – d_min; S_min = D_min – d_max;

- посадка с натягом:

N_max = d_max – D_min; N_min = d_min – D_max;

- переходная посадка:

S_max = D_max – d_min; N_max = d_max – D_min.

Таблица 3.2

Интервалы размеров, мм	Поля допусков
H7	Js7	К7	N7	Р7	Р8	Н8	Е9	Н9	H11
Предельные отклонения, мкм
От 1 до 3	+10	+5 –5	–10	–4 –14	–6 –16	+20 +6	+14 0	+39 +14	+25 0	+60 0
св.3 до 6	+ 12	+6 –6	+3 –9	–4 –16	–8 –20	+28 +10	+18 0	+50 +20	+30 0	+75 0
св.6 до 10	+15	+7 –7	+5 –10	–4 –19	–9 –24	+35 +13	+22 0	+61 +25	+36 0	+90 0
св.10 до 18	+18	+9 –9	+6 –12	–5 –23	–11 –29	+43 +16	+27 0	+75 +32	+43 0	+110 0
св.18 до 30	+21	+10 –10	+6 –15	–7 –28	–14 –35	+53 +20	+32 0	+92 +40	+52	+130 0
св.30 до 50	+25	+12 –12	+7 –18	–8 –33	–17 –42	+64 +25	+39 0	+112 +50	+62 0	+160 0
св.50 до 80	+30	+15 –15	+9 –21	–9 –39	–21 –51	+76 +30	+46 0	+134 +60	+74 0	+190 0
св.80 до 120	+35	+17 –17	+10 –25	–10 –45	–24 –59	+90 +36	+54 0	+159+72	+87 0	+220 0
св.120 до 180	+40	+20 –20	+12 –28	–12 –52	–28 –68	+106 +43	+63	+185 +85	+100 0	+250 0
св.180 до 250	+46	+23 –23	+13 –33	–14 –60	–33 –79	+122 +50	+72 0	+215 +100	+115	+290 0

Рассмотрим посадки ø12H7/f7, ø12H7/r7, ø12H7/k6.

Размеры отверстия ø12H7 у всех трех посадок одинаковы:

D_min = 12 мм; D_max = 12,000 + 0,018 = 12,018 (мм). Допуск отверстия:

Т_А = 12,018 – 12,000 = 0,018 (мм).

Рассчитаем предельные размеры и допуски валов, а также параметры соединений.

Для посадки с зазором ø12H7/f7
Вал ø12f7   dmin = 12,000 – 0,034 = 11,966 (мм) dmax = 12,000 – 0,016 = 11,984 (мм) ТВ = 11,984 – 11,966 = 0,018 (мм)	Соединение   Smin = 12,000 – 11,984 = 0,016 (мм) Smax = 12,018 – 11,966 = 0,052 (мм) ТS = 0,052 – 0,016 = 0,036 (мм)
Для посадки с натягом ø12H7/r6
Вал ø12r6   dmin = 12,000 + 0,023 = 12,023 (мм) dmax = 12,000 + 0,034 = 12,034 (мм) ТВ = 12,034 – 12,023 = 0,011 (мм)	Соединение   Nmin = 12,023 – 12,018 = 0,005 (мм) Nmax = 12,034 – 12,000 = 0,034 (мм) ТN = 0,034 – 0,005 = 0,029 (мм)
Для переходной посадки ø12H7/k6
Вал ø12k6   dmin = 12,000 + 0,001 = 12,001 (мм) dmax = 12,000 + 0,012 = 12,012 (мм) ТВ = 12,012 – 12,001 = 0,011 (мм)	Соединение   Smax = 12,018 – 12,001 = 0,017 (мм) Nmax = 12,012 – 12,000 = 0,012 (мм) ТS,N = 0,012 + 0,017 = 0,029 (мм)

где Т_S, Т_N, Т_S,N – допуск посадки, соответственно с зазором, с натягом и переходной.

На рис. 3.5 графически представлены расположения полей допусков отверстия и вала для рассмотренных посадок.

Переходная

С натягом

С зазором

рис. 3.5

Таблица 3.3

Интервалы размеров, мм

Поля допусков

g6

h6

js6

k6

n6

p6

r6

s6

f7

h7

e8

h8

d9

h9

d11

h11

Предельные отклонения размеров

От 1 до 3

–2 –8

–6

+3 –3

+6

+10 +4

+12 +6

+16 +10

+20 +14

–6 –17

–10

–14 –28

–14

–20 –45

–25

–20 –80

–60

Св.3 до 6

–4 –12

–8

+4 –4

+9 +1

+16 +8

+20 +12

+23 +15

+27 +19

–10 –22

–12

–20 –38

–18

–30 –60

–30

–30 –105

–75

Св.6 до 10

–5 –14

–9

+4,5 –4,5

+10 +1

+19 +10

+24 +15

+28 +19

+32 +23

–13 –28

–15

–25 –47

–22

–40 –76

–36

–40 –130

–90

Св.10 до 18

–6 –17

–11

+5,5 –5,5

+12 +1

+23 +12

+29 +18

+34 +23

+39 +28

–16 –34

–18

–32 –59

–27

–50 –93

–43

–50 –160

–110

Св.18 до 30

–7 –20

–13

+6,5 –6,5

+15 +2

+28 +15

+35 +22

+41 +28

+48 +35

–20 –41

–21

–40 –73

–33

–65 –117

–52

–65 –195

–130

Св.30 до 50

–9 –25

–16

+8 –8

+18 +2

+33 +17

+42 +26

+50 +34

+59 +43

–25 –50

–25

–50 –89

–39

–80 –142

–62

–80 –240

–160

Св.50 до 65

–10 –29

–19

+9,5 –9,5

+21 +2

+39 +20

+51 +32

+60 +41

+72 ++53

–30 –60

–30

–60 –106

–46

–100 –174

–74

–100 –290

–190

Св. 65 до 80

+62 +43

+78 +59

Св.80 до 100

–12 –34

–22

+11 -11

+25 +3

+45 +23

+59 +37

+73 +51

+93 +71

–36 –71

–35

–72 –126

–54

–120 –207

–87

–120 –340

–220

Св.100 до 120

+76 +54

+101 +79

Св.120 до 140

–14 –39

–25

+12,5 –12,5

+28 +3

+52 +27

+68 +43

+88 +63

+177 +92

–43 –83

–40

–85 –148

–63

–145 –245

–100

–145 –395

–250

Св.140 до 160

+90 +65

+125 +100

Св.160 до 180

+93 +68

+133 +108

Св.180 до 200

–15 –44

–29

+14,5 –14,5

+33 +4

+60 +31

+79 +50

+106 +77

+151 +122

–50 –96

–46

–100 –172

–72

–170 –285

–115

–170 –460

–290

Св.200 до 225

+109 +80

+159 +130

Св.225 до 250

+113 +84

+169 +140

Измерительные инструменты

В качестве универсальных измерительных средств для контроля линейных и угловых размеров деталей применяют штанген­циркули, микрометры, индикаторы, нутромеры, рычажные скобы, измерительные головки, инструментальные микроскопы, угломеры и т.д.

Выбор измерительного средства зависит от ряда факторов, основными из которых являются точность изготовления детали, требуемая точность измерения, конструктивные особенности детали и объем ее выпуска.