Допуск посадки всегда равен сумме допусков отверстия и вала

Кроме основных посадок могут быть образованы посадки, в которых поля допусков отверстия и вала принадлежат разным системам: отверстие из системы вала, вал из системы отверстия. Такие посадки называются внесистемными или комбинированными. Комбинированной также будет называться посадка, если поля допусков отверстия и вала будут принадлежать одной системе, но отличаться по точности отверстия по отношению к валу на один, два квалитета. Назначаться они могут в случае, если поле допуска одной из сопрягаемых деталей определяется соединением с третьей, чаще всего стандартной деталью или узлом. Например, в соединении гладкого вала с распорной втулкой, поле допуска вала (k6) зависит от характера его соединения с подшипником (L 0/ k 6).Тогда для образования зазора, обеспечивающего легкость сборки в соединении вал – распорная втулка, на отверстие во втулке требуется назначить, например, поле допуска F 8. Таким образом, получится посадка F 8/ k 6 – внесистемная (основное отклонение отверстия– F из системы вала, основное отклонение вала – k из системы отверстия) и комбинированная по квалитетам– IT 8 для отверстия, IT 6 – для вала (см. гл.4).

На сборочных чертежах посадка обозначается дробью Ǿ40 , в текстовых записях – в строку через наклонную разделительную черту (запись предпочтительная) Ǿ 40 H 7/ e 8; в строку через тире – Ǿ 40 H 7 – е 8.

Примеры обозначения посадок:

– основная в системе отверстия - Ǿ 30 H 7/ k 6, Ǿ 105 H 8/ f 8;

– основная в системе вала - Ǿ 30 K 7/ h 6, Ǿ 105 F 8/ h 8;

– внесистемная - Ǿ 80 G 7/ d 9, Ǿ 20 F 8/ k 6;

– комбинированная - Ǿ 40 H8/h8

Рис.1.4. Схема посадки с зазором: а – в системе отверстия; б – в системе вала

Рис. 1.5. Схема посадки с натягом:

а – в системе отверстия; б – в системе вала

Рис.1.6. Схема переходной посадки:

а - в системе отверстия; б - в системе вала

1.2.2. Подбор посадок методом подобия

Метод подобия при назначении посадок используется при наличии большого справочного материала по применению посадок в конструкциях.

При совпадении конструктивных и эксплутационных показателей проектируемого и аналогичного изделия (рекомендуемого по справочнику) производится выбор посадки [4,6,12].

Аналоговыми будут считаться конструкции, совпадающие с проектируемыми по характеру соединения (типу посадки) ­с зазором, натягом или переходная, по системе посадки (С Н или С h), по точности изделия (машины, механизма), а также по экономической точности обработки деталей сопряжения в нормальных производственных условиях. Методы достижения точности поверхностей и обеспечиваемые квалитеты указанны в табл. 2.3 (см. гл. 2).

Посадки с зазором могут назначаться в квалитетах с 5-го по 12-й.

Посадки с натягом и переходные применяются в точных квалитетах с 5-го по 8-й, при этом квалитет отверстия рекомендуется принимать грубее квалитета вала на один.

При выборе посадок из стандартных полей допусков необходимо использовать посадки предпочтительно применения [2, 4, 12]. Области применения стандартных посадок приведены в табл. 1.6.

· По рассматриваемой конструкции выбирается система посадки

(см. п.1.2.1), определяется тип посадки (с зазором, натягом или переходные) и вид сопряжения (скользящая, ходовая, прессовая и т.д.).

· Выбирается квалитет точности, учитывая условия эксплуатации данного

соединения.

· Назначается посадка по рекомендациям табл. 1.6.

· Определяются предельные отклонения сопрягаемых деталей (табл. 1.1; 1.2; 1.3), строится схема расположения полей допусков, рассчитываются предельные и среднее значения зазоров или натягов и допуск посадки. Указываются посадки на сборочном чертеже, а поля допусков на чертежах деталей, входящих в изделие (в смешанном виде).

1.2.3. Назначение посадки расчетным методом

Расчетный метод используется в том случае, когда по условиям эксплуатации механизма предельные значения зазоров или натягов ограниченны [2, 9], например, для подшипников скольжения, ответственных прессовых соединений [4] и т.д.

Расчет посадки осуществляется в следующей последовательности.[8,9].

· По результатам анализа конструкции узла определяется система посадки. В большинстве случаев посадки осуществляются по системе отверстия как предпочтительной. Типовые случаи назначения посадок по системе вала

см. п. 1.2.1.

Т а б л и ц а 1.6

Рекомендации по применению стандартных посадок ЕСДП

Тип посадки и вид сопряжения	Области применения
Посадки с зазором
H / h (Скользящие посадки)	Используются в неподвижных соединениях, когда передача крутящего момента выполняется через шпонку, при невысокой точности центрования, для часто разбираемых соединений, для точного направления при возвратно-поступательном движении. Наименьший зазор равен нулю, наибольший – сумме допусков вала и отверстия. Применяются в квалитетах с 4-го по 12-й
Н 7/ h 6	Широко используемая посадка: сменные шестерни на валах металлообрабатывающих станков, фрезы на оправках, ценрирующие корпуса (стаканы)под подшипники качения, поршни в цилиндрах пневматических сверлильных машин
H 8/ h 7	То же назначение, что и посадка H 7/ h 6, но с более широкими допусками и при большей длине соединения.
H 8/ h8 (H 8/ h 9)	Центрирующие промежуточные (стаканы)корпуса подшипников, сменные шестерни, шкивы на концах валов, ползуны на призматических шпонках, направляющие стержни в опорах, кронштейны на колоннах
H 9/ h 9 ; (H 10/ h 11)	Аналогично предыдущей посадке, когда требуется расширение поля допуска
H 11/ h 11 (H 12/ h 12)	Посадки низкой точности для неподвижных и подвижных соединений; соединение деталей под сварку; центрирующие фланцы крышек и корпусов арматуры, звёздочки тяговых цепей на валах
H 11; h 11; H 12; h 12	Эти поля допусков используются для нецентрирующих диаметров шлицевых валов и втулок, высота шпонки; диаметры отверстий под крепёжные элементы при высокой точности сборки
Н / g; G / h (Посадки движения)	Применяются в точных квалитетах с 4-го по 7-й. Для подвижных соединений с малыми зазорами. В неподвижных соединениях обеспечивают легкую установку детали при точной фиксации расположения
H 7/ g 6 G 7/ h 6 H 6/ g 5	Применяются в особо точных механизмах (плунжерные и золотниковые пары) Шпиндели точных станков, направляющие втулки, переключаемые шестерни на валах коробок передач, сменные направляющие втулки в кондукторах, пальцы приспособлений, подшипники скольжения при малых нагрузках.
H / f; F / h (Посадки ходовые)	Характеризуются умеренным гарантированным зазором. Применяются для подшипников скольжения при консистентной и жидкой смазке при легких и средних режимах работы, в подвижных соединениях, а также в неподвижных для обеспечения легкой сборки и разборки

П р о д о л ж е н и е т а б л. 1.6

	Применяются в точных соединениях при умеренных скоростях (n = 50…2000 об/мин). Подшипники валов в коробках перемены передач, подшипники станков нормальной точности, свободно вращающиеся на валах зубчатые колеса
H 6/ f 6; F 7/ h 5	Применяются в механизмах высокой точности, посадочные места под подшипники качения при местном нагружении, коренные шейки коленчатого вала
H 8/ f 8; H 8/ f 9 H 9/ f 9; F 8/ h 8 F 9/ f 8; F 9/ h 9	Посадки пониженной точности для соединений с гарантированным зазором. Подшипники скольжения при значительных скоростях вращения тяжёлого машиностроения, свободно вращающиеся на валах зубчатые колеса, крышки цилиндров и др.
H / e; E / h   (Легкоходовые посадки)	Имеют гарантированный зазор (вдвое больше, чем у ходовых посадок). Применяются в затрудненнчх условия монтажа (многоопорные валы, разнесённые опоры). Используются при вращении с числом оборотов 2…25 тыс. об/мин; в подшипниках скольжения при больших длинах соединений для компенсации прогиба детали. Так же в неподвижных соединениях со значительным зазором, когда требуется регулировка
H 7/ e8; H8 / e8 E 9/ h8	Производится установка блока зубчатых колёс, стержней вилок переключения, ходовых винтов суппортов, крышки коробок передач, а также коренных шеек коленчатого вала и шеек распределительного вала
H 6/ e 7; H 7/ e 7 E 8/ h 6	Подшипники жидкостного трения, в системе ОСТ аналогичных посадок нет. Коренные подшипники коленчатых и распределительных валов двигателей внутреннего сгорания (ДВС)
H 8/ e 9; H 9/ e 9 E 9/ h 9	В системе ОСТ соответствуют ходовым посадкам А 3/ X 3. Применяются в подвижных и неподвижных соединениях для компенсации температурных деформаций и погрешностей расположений
H / d; D / h (Широкоходовые посадки)	Характеризуются большим гарантированным зазором, позволяющим компенсировать геометрические погрешности и температурные деформации, обеспечивают свободное перемещение деталей
H 7/ d 8; H 8/ d 8 D 8/ h 6; D 8/ h 7	Посадки повышенной точности. Для точных подвижных соединений при тяжёлых условиях работы. Подшипники жидкостного трения, валки прокатных станов, впускные и выпускные клапаны ДВС, поршневые кольца в канавках поршня (по ширине), холостые шкивы и зубчатые колёса, шатунные шейки
H 8/ d 9; H 9/ d 9	Применяются при невысоких требованиях к точности. В быстроходных передачах n = 25…50 тыс. об/мин, холостые шкивы, сальники, поршни в цилиндрах компрессоров, трансмиссионные валы в подшипниках
H 11/ d 11	Подвижные соединения, работающие в условиях загрязнения, при низкой точности, грубые направляющие прямолинейного движения, маслосбрасывающие кольца, шарниры, муфты, свободно сидящие на валах, крышки подшипников и распорные втулки в корпусах

П р о д о л ж е н и е т а б л. 1.6

Н 8 /c 8	Применяются для посадок поршня в цилиндр, подшипники жидкостного трения тяжелогруженных валов в прокатных станах, турбинах, насосах, компрессорах, выпускные клапаны
(Посадки с большими зазорами) H 11/ c 11; H 11/ b 11 H 12/ b 12; H 11/ a 11 A 11/ h 11	Применяются только в грубых квалитетах (11-м и 12-м) для изделий низкой точности, где необходимы большие зазоры для компенсации погрешностей, валы сельскохозяйственных машин, валы тормозных тяг, сменные рычаги и рукоятки, сальники арматурные
Переходные посадки
H / js; Js / h Плотные посадки	Более вероятны зазоры, чем натяги. Обеспечивают лёгкую сборку и разборку, а так же при точном центрировании. Применяются для сменных деталей, которые требуют дополнительного крепления. Применяются в точных квалитетах: валы с 4-го по 7-й, а отверстия с 5-го по 8-й.
H 7/ js 6 Js 7/ h 6	Стаканы подшипников в корпусах, зубчатые колёса, соединяемые с валом двумя шпонками, пиноль задней бабки токарного станка
H 6/ js 5 Js 6/ h 5	Повышенной точности. Гильзы в корпусе шпиндельной головки расточного станка, шкивы и ручки на концах валов
H 8/ js 7 Js 8/ h 7	Пониженной точности. Стаканы подшипников в корпусах, для плотных подвижных соединений без люфта, центрирующие элементы крышек, полумуфты; зубчатые колёса на валы при малых нагрузках
H / k; K / h (Напряжённые посадки)	Вероятность получения зазоров и натягов одинакова. При L £ 3 d зазоры не ощущаются. Обеспечивается хорошее центрирование, требуют дополнительного крепления, применяются в передачах со средними скоростями в точных квалитетах
H 7/ k 6 K 7/ h 6	Установка зубчатых колёс на валах редукторов, в станках и других машинах; передача крутящего момента обеспечивается шпонкой; шкивы, муфты на валах; втулка в головке шатуна тракторного двигателя, маховики и рычаги на валах; стаканы подшипников, когда предпочтителен натяг
H 6/ k5 K 6/ h 5	Повышенной точности, поршневой палец в бобышках поршня, шестерни на валу точного механизма
H 8/ k 7 K 8/ h 7	Пониженной точности, в сельскохозяйственном машиностроении, химическом и дорожном машиностроении
H / m; M / h (Тугие посадки)	Обеспечивают преимущественно натяги. Применяются для хорошего центрирования зубчатых колёс на быстро вращающихся валах при малых нагрузках и больших длинах соединения (L > 2 d), а так же на концах вала. Требуется дополнительное крепление
H 7/ m 6; H 6/ m 5 H 8/ m 7 M 7/ h 6; M 6/ h 5 M 8/ h 7	Зубчатые колёса на валах редукторов, посадки штифтов, тонкостенных втулок из цветных сплавов, центрирование кулачков на распределительном валу. Поршневые пальцы в бобышках поршней компрессоров, втулки фиксаторов в станочных приспособлениях

Окончание табл.1.6

H / n; N / h (Глухие посадки)	Наиболее вероятны натяги, в этих посадках зазора практически не возникает. Разборка соединений производится редко. Применяются в неподвижных соединениях, передающих большие усилия при наличии ударов и вибраций. Требуется дополнительное крепление
H 7/ n 6; H 7/ n 5 H 8/ n 7 N 7/ h 6; N 7/ h 5 N 8/ h 7	Тяжело-нагруженные зубчатые колёса (камнедробилок, ковочных машин), бронзовые венцы червячных колёс на чугунной ступице, постоянные втулки в корпусах кондукторов, установочные пальцы и штифты, гильзы дроссельного клапана, втулки в корпусах подшипников скольжения
Js; js; K; k; M; m; N; n	Основные отклонения, используемые для циркуляционно-нагруженных колец шариковых подшипников при посадке их на вал или в корпус
Посадки с натягом
H / p; P / h   (Легкопрессовые посадки)	Имеют минимальный гарантированный натяг. Применяются при малых крутящих моментах и осевых нагрузках, для соединения тонкостенных деталей, для центрирования тяжелонагруженных и быстро вращающихся крупногабаритных деталей. Требуют дополнительного крепления. Аналогичны глухим посадкам для деталей из цветных металлов. Посадочные места под подшипники качения (P 5; P 6 или P 7; P 6). Применяются в точных квалитетах
H 7/ p 6 P 7/ h 6	Зубчатые колёса в токарных станках, установочные кольца, уплотнительные кольца, клапанные сёдла в гнёздах, втулки и кольца при посадке в корпус
H 6/ p 5 P 6 / h 5	Повышенной точности. Применяются, когда недопустимы значительные колебания натягов, соединение тонкостенных втулок при больших длинах
H/R; H/S; R/h; S/h (Прессовые средние посадки)	Характерен умеренный натяг N = (0.0002…0.0006) dm. Обеспечивают передачу нагрузок средней величины без дополнительного крепления.
H 7/ r 6 (при d £80) H 7/ s 6 (при d >80) R 7/ h 6; S 7/ h 6	Фиксаторы и упоры в приспособлениях, зубчатые колеса на промежуточном валу в коробке передач грузового автомобиля, втулки подшипников скольжения в головке шатуна компрессора, постоянные кондукторные втулки, гильза цилиндра, бронзовый венец червячного колеса на ступице
H / u; H / x; H / z (Прессовые тяжёлые посадки)	Характеризуются большими гарантированными натягами N = (0.001…0.002) dm. Применяются без дополнительного крепления в соединениях с тяжёлыми и динамическими нагрузками. Рекомендуется проверка на прочность.
H 7/ u 7; H 8/ u 8 H 8/ x 8; H 8/ z 8	Муфты на концах валов, установочные штифты в приспособлениях, пальцы эксцентриков кривошипно-шатунного механизма; металлокерамические втулки в корпусе сцепления трактора, в грузоподъёмных машинах, соединения стальных деталей с деталями из пластмассы и мягких сплавов

Примечания: 1. B рамку заключены посадки предпочтительного применения. 2. Название посадок (вид сопряжения) соответствует системе допусков и посадок ОСТ и указано в скобках.

· Рассчитываются допуск посадки по заданным характеристикам

TS = S _max – S _min; TN = N _max – N _min

· По известному номинальному размеру определяется число единиц допуска посадки a_SN, которое характеризует относительную точность; рассчитывается и назначается квалитет посадки:

TS(N) = a_S(N) i = TD + Td = a_D i + a_d i = i(a_D + a_d),

a_S(N) = TS(N)/i,

где a_D + a_d = a_SN – количество единиц допуска посадки с зазором (натягом), выраженное через a_D и a_d – числа единиц допуска отверстия и вала соответственно. Значение i берется по табл. 1.1 из интервала размеров, в котором находится номинальный размер отверстия или вала (в посадке D = d).

При назначении квалитетов на отверстие и вал могут быть следующие варианты: принимается одинаковый квалитет для вала и отверстия по значению a_S(N) / 2, если a_D = a_d;

На отверстие назначается более грубый квалитет, чем на вал (отличие в квалитетах не более, чем на один, два), т.к. – a_D > a_d, при этом сумма a_D + a_d должна быть близка к расчетному значению a_S(N). Часто такой вариант назначения квалитетов используется при наличии монтажа на вал подшипника качения и распорной втулки, когда посадка, как правило, будет внесистемная и комбинированная по квалитетам.

Например, пусть a_S = 35. Тогда при a_D = a_d = 35/2 = 17,5 – точность отверстия и вала соответствует» IT 7 (a_d =16). Если же на вал смонтирован подшипник, необходимо точность вала ограничить IT 6 (a_d =10), тогда a_D = 35 –10 = 25, что соответствует точности отверстия IT 8.

· Определяются отклонения полей допусков отверстия и вала в посадке.

– по известному номинальному размеру и квалитету основной детали по ГОСТ25347 (табл. 1.1; 1.2; 1.3) определяется значение ES для основного отверстия Н (EI = 0) в С Н или ei – для основного вала h (es = 0) в С h;

– из следующих далее зависимостей определяются основное и второе отклонения поля допуска не основной детали соединения – вала в С Н или отверстия в С h;

для посадки с зазором: S _max = ES – ei; S _min = EI – es;

для посадки с натягом: N _max = es – EI; N _min = ei – ES;

для переходных посадок N _max = es – EI; S _max = ES – ei.

Например, для осуществления посадки с зазором назначена С Н, тогда положение поля допуска вала определится через известные величины EI; ES; S _max; S _min;

es = – (S _min – EI) – основное отклонение вала (верхнее);

ei = – (S _max – ES) или ei = es – IT – второе отклонение вала (нижнее).

· По ГОСТ 25347 производится подбор стандартного поля допуска вала или отверстия по рассчитанным значениям отклонений.

· Строится схема расположения полей допусков в посадке, рассчитыва-

ются и указываются на ней характеристики посадки с учетом табличных значений предельных отклонений.

· Проверяется правильность подбора посадки сравнением значений табличных предельных зазоров (натягов) с заданными:

S _{maх табл.} £ S _max, S _{min табл.}» S _min,

N _{max табл.}» N _max, N _{min табл.} ³ N _min.

Допускаемая погрешность подбора по характеристикам посадки может составлять ±10%, а по допуску – 20%.

Формула для определения погрешности (D Т) выхода назначенного стандартного поля допуска (Т _ст) за заданное (Т_зад) имеет вид:

D Т = (Т _зад – Т _ст ) × 100% / Т _зад £ 20%

· Посадка записывается на сборочном чертеже условным обозначением в смешанном виде. Поля допусков (в смешанном виде) указываются на чертежах деталей.