Посадки выбираются следующими методами:
− методом прецедентов;
− методом подобия;
− расчётным методом.
Метод прецедентов заключается в том, что конструктор во вновь проектируемой конструкции использует посадки, указанные на чертежах подобной машины, ранее сконструированной и прошедшей эксплуатационную проверку. Этот метод приемлем при полной тождественности геометрических и других параметров и условий эксплуатации проектируемого соединения и прототипа.
Метод подобия заключается в том, что при неполной тождественности проектируемого соединения и прототипа по конструктивным параметрам и условиям эксплуатации конструктор должен установить критерии их подобия и скорректировать посадку. Однако в связи с трудностью выбора критерия подобия можно не достичь поставленной цели, что приведёт к неправильному выбору посадки.
Расчётный метод заключается в том, что конструктор, зная условия и длительность эксплуатации машины, рассчитывает предельные функциональные зазоры и натяги и с определённым коэффициентом запаса подбирает стандартную посадку.
Посадки с зазором
Посадки H/h – «скользящие». Наименьший (гарантированный) зазор в посадках равен нулю. Они установлены во всём диапазоне точностей сопрягаемых размеров (4…12 квалитеты). В точных квалитетах они применяются как центрирующие посадки, т.е. обеспечивают высокую степень совпадения центра вала с центром сопрягаемого с ним отверстия. Допускают медленное вращение и продольное перемещение, используемое чаще всего при настройках и регулировках.
Посадка H7/h6 применяется в неподвижных соединениях при высоких требованиях к точности центрирования часто разбираемых соединений: сменные зубчатые колёса на валах, фрезы на оправках, центрирующие корпуса под подшипники качения, сменные кондукторные втулки станочных приспособлений и т.д. Для подвижных соединений применяется посадка, например, шпинделя в корпусе сверлильного станка.
Посадки H8/h7, H8/h8 имеет примерно то же назначение, что и предыдущая посадка, но характеризуется более широкими допусками, облегчающими изготовление деталей.
Посадки H/h в более грубых квалитетах (9…12) применяются для непо-движных и подвижных соединений малой точности: посадки муфт, звёздочек и шкивов на валах, для неответственных шарниров и роликов и т.п.
Посадки H/g – «движения». Обладают по сравнению с другими посадками небольшим гарантированным зазором. Применяются только в точных квалитетах (4…7) для плавных, чаще всего возвратно-поступательных перемещений, допускают медленное вращение при малых нагрузках.
Посадки H6/g5 (не предпочтительная), H7/g6 применяются в плунжерных и золотниковых парах, в шпинделе делительной головки и т.п.
Посадки H/f – «ходовые». Характеризуются умеренным гарантированным зазором. Применяются для обеспечения свободного вращения в подшипниках скольжения общего назначения при лёгких и средних режимах работы с угловыми скоростями не более 150 рад/с и в опорах поступательного перемещения.
Посадки H7/f7, H8/f8 (не предпочтительная) применяются в подшипниках скольжения коробок передач различных станков, в соединениях поршня с цилиндром в компрессорах, в гидравлических прессах и т.п.
Посадки H/e – «легкоходовые». Обладают значительным гарантированным зазором, вдвое большим, чем у ходовых посадок. Применяются для свободного вращательного движения при повышенных режимах работы с угловыми скоростями более 150 рад/с, а также для компенсации погрешностей монтажа и деформаций, возникающих во время работы.
Посадки H7/e8, H8/e8 применяются для подшипников жидкостного трения турбогенераторов, больших машин, коренных шеек коленчатых валов.
Посадки H/d – «широкоходовые». Характеризуются большим гарантированным зазором, позволяющим компенсировать значительные отклонения расположения сопрягаемых поверхностей и температурные деформации и обеспечить свободное перемещение деталей или их регулировку и сборку.
Посадки H8/d9, H9/d9 применяются для соединений при невысоких требованиях к точности, для подшипников трансмиссионных валов, для поршней цилиндров компрессоров.
Посадки H11/d11 применяется для крышек подшипников и распорных втулок в корпусах, для шарниров и роликов на осях.
Посадки переходные
Посадки H/js – «плотные». Вероятность получения натяга P(N) равна 0,5…5%, следовательно, в соединении образуются преимущественно зазоры. Обеспечивают лёгкую собираемость.
Посадка H7/js6 применяется для соединения стаканов подшипников с корпусами, небольших шкивов и ручных маховичков с валами.
Посадки H/k – «напряжённые». Вероятность получения натяга P(N) равна 24…68%. Однако из-за влияния отклонений формы, особенно при большой длине соединения, зазоры в большинстве случаев не ощущаются. Обеспечивают хорошее центрирование. Сборка и разборка производится без значительных усилий, например, при помощи ручных молотков.
Посадка H7/k6 широко применяется для соединения зубчатых колёс, шкивов, маховиков, муфт с валами.
Посадки H/m – «тугие». Вероятность получения натяга P(N) равна 60…99,98%. Обладают высокой степенью центрирования. Сборка и разборка осуществляется при значительных усилиях. Разбираются, как правило, только при ремонте.
Посадка H7/m6 (не предпочтительная) применяется для соединения зубчатых колёс, шкивов, маховиков, муфт с валами, для установки тонкостенных втулок в корпуса, кулачков на распределительном валу.
Посадки H/n – «глухие». Вероятность получения натяга P(N) равна 88…100%. Обладают высокой степенью центрирования. Сборка и разборка осуществляется при значительных усилиях с применением прессов. Разбираются, как правило, только при капитальном ремонте.
Посадка H7/n6 применяется для соединения тяжело нагруженных зубчатых колёс, муфт, кривошипов с валами, для установки штифтов, постоянных кондукторных втулок в корпусах кондукторов и т.п.
Посадки с натягом
Посадки H/p – «легкопрессовые». Имеют минимальный гарантированный (наименьший) натяг. Обладают высокой степенью центрирования. Применяются, как правило, с дополнительным креплением.
Посадка H7/p6 применяется для соединения тяжело нагруженных зубчатых колёс, втулок, установочных колец с валами, для установки тонкостенных втулок и колец в корпуса.
Посадки H/r, H/s, H/t – «прессовые средние». Имеют умеренный гарантированный натяг в пределах N = (0,0002…0,0006)D. Применяются как с дополнительным креплением, так и без него. В соединении возникают, как правило, упругие деформации.
Посадки H7/r6, H7/s6 применяются с дополнительным креплением для соединения зубчатых и червячных колёс с валами в условиях тяжёлых ударных нагрузок (для стандартных втулок подшипников скольжения предусмотрена посадка H7/r6).
Посадки H/u, H/x, H/z – «прессовые тяжёлые». Имеют большой гарантированный натяг в пределах N = (0,001…0,002)D. Предназначены для соединений, на которые действуют большие, в том числе динамические нагрузки. Применяются, как правило, без дополнительного крепления соединяемых деталей. В соединении возникают упругопластические деформации. Детали должны быть проверены на прочность.
Посадки H7/u7, H8/u8 являются наиболее распространёнными из числа тяжёлых посадок. Примеры применения: вагонные колёса на осях, бронзовые венцы на стальных ступицах червячных колёс, пальцы эксцентриков и кривошипов с дисками.
Приведём конкретные примеры применения посадок .
Примеры посадок с зазором:
− пиноль задней бабки токарно-винторезного станка – f 75H6/h5;
− крышка подшипника редуктора – f 80H7/h7;
− подшипник двигателя внутреннего сгорания – f 50H6/e7;
− рычаг клапана на валу – f 16H8/e8;
− плунжерная пара – f 25H7/g6
− промежуточная шестерня на оси – f 40H7/d8;
− дышло паровой машины – f 180D8/h8;
− подшипник жидкостного трения прокатных станов – f 350H6/d6.
Примеры посадок с натягом:
− центральная колонна консольного крана – f 300H7/s6;
− постоянная кондукторная втулка приспособления – f 20H7/p6;
− шатун и втулка компрессора – f 105H7/s6;
− штифт и направляющая – f 60H7/r6.
Примеры переходных посадок:
− кулачки, закреплённые шпонкой на держателе – f 50H7/m6;
− муфта сцепления, закреплённая шпонкой на валу – f 12H7/k6;
− шестерня, закреплённая шпонкой на валу редуктора – f 40H7/k6;
− поршневой палец во втулке – f 38H6/k5;
− маслоотражательное кольцо на валу редуктора – f 50H7/k6;
− ступица вентилятора на валу – f 16H7/n6.
Система Отверстия.
Характеристика и примеры применения некоторых предпочтительных посадок
для размеров 1...500мм, в мкм.
Посадки с зазором .
ТАБЛИЦЫ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК СМОТРИТЕ
Скользящие посадки применяют в основном:
1. если требуется легко передвигать или поворачивать детали при настройке и регулировке
2. в неподвижных соединениях при частых разборках для смены деталей
3. для центрирования деталей, которые затем будут соединяться неподвижно
Н6 - Особо точное центрирование, например, в станках.
h5
Н7 - В станках для сменных зубчатых колес, в соединениях с короткими рабочими ходами, для соединений, где
h6 детали будут легко перемещаться при затяжке, при возвратно-поступательном перемещении для точного
Направления, для центрирования корпусов под подшипники качения.
Н7 - В соединениях с короткими рабочими ходами.Эта посадка по сравнению с др. характеризуется минимальной
g6 величиной гарантированного зазора. Применяют в подвижных соединениях с целью получения герметичности,
В точных направляющих, при коротких ходах перемещений. Это могут быть: золотники пневмоинструмента,
Клапаны, соединения шатун - коленвал, сменные кондукторные втулки. В особо точных механизмах
Применяют посадки Н6 и Н5
g5 g4
Н8 - Центрирование поверхностей с пониженными требованиями к соосности.
h7
Н8 , H9 , H9 - Механизмы с невысокими требованиями к точности для неподвижно соединяемых деталей при
h8 h8 h9 небольших нагрузках и необходимости обеспечить легкую сборку. Это могут быть: муфты, шкивы,
Зубчатые колеса и др. детали, устанавливаемые на валах с помощью шпонки. Корпуса подшипников
Качения, центрирующие элементы фланцевых соединений, подвижные соединения с медленным или
Редким вращательным или поступательным перемещением. Это могут быть: зубчатые муфты,
Перемещающиеся зубчатые колоса.
Н11 - Для грубо центрированных неподвижных соединений. Это могут быть: неответственные шарниры, фиксация
h11 накладных кондукторов, центрирование фланцевых крышек.
H6 - Точная посадка, используемая для точных подшипников, золотниковых пар гидравлических передач
f6 автомобилей.
H7 - Применяют в подшипниках при умеренных и постоянных скоростях и нагрузках, в коробках скоростей,
f7 центробежных насосах, для свободно вращающихся на валах зубчатых колес, для направляющих
Толкателей двигателей внутреннего сгорания, зубчатых колес, включаемых муфтами.
Н8 , H8 , H9 - Применяют для подшипников скольжения при нескольких опорах или разнесенных опорах, посадки
f 8 f9 f9 сцепных муфт, поршней в цилиндрах паровых машин,направляющих поршневых и золотниковых
Штоков, центрирования крышек цилиндров, крупных подшипников, для подвижных соединений и
Центрирования при невысоких требованиях к соосности.
Н7 , H7 , H8 , H8 - Применяют в подшипниках при высоких частотах вращения. Это могут быть: электродвигатели,
e7 e8 e8 e9 механизмы передач двигателей внутреннего сгорания. Эти посадки также применяют
При разнесенных опорах или при большой длине сопряжения, как в блоках зубчатых колес
Станков.
H7 , H8 - Эти посадки применяют для крупных подшипников при высокой частоте вращения.
d8 d8
H8 , H9 - Это более грубые посадки данного типа. Применяют для поршней в цилиндрах компрессоров и паровых
d9 d9 машин. Позволяют производить демонтаж при образовании нагара и высоких температур.
H11 - Применяют для подвижных соединений, работающих в условиях пыли и грязи. Это могут быть: узлы
d11 сельхоз машин, железнодорожных вагонов, шарниры рычагов, тяг, крышки паровых цилиндров.
Выбор посадок производится одним из трех методов.
Метод прецедентов, или аналогов. Посадка выбирается по аналогии с посадкой в надежно работающем узле. Сложность метода заключается в оценке и сопоставлении условий работы посадки в проектируемом узле и аналоге.
Метод подобия - развитие метода прецедентов. Посадки выбираются на основании рекомендаций отраслевых технических документов и литературных источников. Недостатком метода является, как правило, отсутствие точных количественных оценок условий работы сопряжений.
Расчетный метод является наиболее обоснованным методом выбора посадок. Посадки рассчитываются на основании полуэмпирических зависимостей. Однако формулы не всегда учитывают сложный характер физических явлений, происходящих в сопряжении.
В любом случае новые опытные образцы изделий перед запуском в серийное производство проходят целый ряд испытаний, по результатам которых отдельные посадки могут быть подкорректированы. Квалификация конструктора, в частности, определяется и тем, потребовалась ли корректировка посадок в разработанном им узле.
Применение посадок с зазором . Посадки H/ h - «скользящие». Наименьший зазор в посадках равен нулю. Они установлены во всем диапазоне точностей сопрягаемых размеров (4…12-й квалитеты). В точных квалитетах они применяются как центрирующие посадки, т. е. обеспечивают высокую степень совпадения центра вала с центром сопрягаемого с ним отверстия. Допускают медленное вращение и продольное перемещение, чаще всего используемое при настройках и регулировках.
Посадка H7/ h6 * применяется в неподвижных соединениях при высоких требованиях к точности центрирования часто разбираемых деталей: сменные зубчатые колеса на валах, фрезы на оправках, центрирующие корпуса под подшипники качения, сменные кондукторные втулки и т. д. Для подвижных соединений применяется посадка шпинделя в корпусе сверлильного станка.
Посадки H8/ h7 *, H8/ h8 * имеют примерно то же назначение, что и посадка Н7/h6, но характеризуются более широкими допусками, облегчающими изготовление детали.
Посадки H/ h в более грубых квалитетах (с 9-го по 12-й) предназначены для неподвижных и подвижных соединений малой точности. Применяются для посадки муфт, звездочек, шкивов на валы, для неответственных шарниров, роликов и т. п.
Посадки H/ g, G/ h - «движения». Обладают минимальным по сравнению с другими посадками гарантированным зазором. Установлены только в точных квалитетах с 4-го по 7-й. Применяются для плавных, чаще всего возвратно-поступательных перемещений, допускают медленное вращение при малых нагрузках.
Посадки Н6/ g5 , Н7/ g6* применяются в плунжерных и золотниковых парах, в шпинделе делительной головки и т. п.
Посадки Н/ f, F/ h - «ходовые». Характеризуются умеренным гарантированным зазором. Применяются для обеспечения свободного вращения в подшипниках скольжения общего назначения при легких и средних режимах работы со скоростями не более 150 рад/с и в опорах поступательного перемещения.
Посадки Н7/ f7*, Н8/ f8 применяются в подшипниках скольжения коробок передач различных станков, в сопряжениях поршня с цилиндром в компрессорах, в гидравлических прессах и т. п.
Посадки Н/е, Е/ h - «легкоходовые». Обладают значительным гарантированным зазором, вдвое большим, чем у ходовых посадок. Применяются для свободного вращательного движения при повышенных режимах работы со скоростями более 150 рад/с, а также для компенсации погрешностей монтажа и деформаций, возникающих во время работы.
Посадки Н7/ f8*, Н8/е8* применяются для подшипников жидкостного трения турбогенераторов, больших электромашин, коренных шеек коленчатых валов.
Посадки H/ d, D/ h -«широкоходовые». Характеризуются большим гарантированным зазором, позволяющим компенсировать значительные отклонения расположения сопрягаемых поверхностей и температурные деформации и обеспечить свободное перемещение деталей или их регулировку и сборку.
Посадки Н8/ d9*, Н9/ d9* применяются для соединений при невысоких требованиях к точности, для подшипников трансмиссионных валов, для поршней в цилиндрах компрессоров.
Посадка H11/ d11 * применяется для крышек подшипников и распорных втулок в корпусах, для шарниров и роликов на осях.
Применение переходных посадок.
Переходные посадки применяются только в точных квалитетах - с 4-го по 8-й, используются как центрирующие и предназначены для неподвижных, но разъемных соединений, так как обеспечивают легкую сборку и разборку, требуют, как правило, дополнительного крепления соединяемых деталей шпонками, штифтами, болтами и т.п.
Посадки H/ j s ; J s / H - «плотные». Вероятность получения натяга N ≈ 0.5…5%, и, следовательно, в сопряжении образуются преимущественно зазоры. Обеспечивают легкую собираемость.
* — предпочтительная посадка
Посадка H7/ j s 6* применяется для сопряжения стаканов подшипников с корпусами, небольших шкивов и ручных маховичков с валами.
Посадки H/ k, K/ h - «напряженные». Вероятность получения натяга N ≈ 24…68%. Однако из-за влияния отклонений формы, особенно при большой длине соединения, зазоры в большинстве случаев не ощущаются. Обеспечивают хорошее центрирование. Сборка и разборка производится без значительных усилий, например при помощи ручных молотков.
Посадка H7/ k6* широко применяется для сопряжения зубчатых колес, шкивов, маховиков, муфт с валами.
Посадки Н/ m; М/ h - «тугие». Вероятность получения натяга N ≈ 60…99,98%. Обладают высокой степенью центрирования. Сборка и разборка осуществляется при значительных усилиях. Разбираются, как правило, только при ремонте.
Посадка Н7/т6 применяется для сопряжения зубчатых колес, шкивов, маховиков, муфт с валами, для установки тонкостенных втулок в корпуса, кулачков на распределительном валу.
Посадки Н/ n; N/ h - «глухие». Вероятность получения натяга N ≈ 88…100%. Обладают высокой степенью центрирования. Сборка и разборка осуществляется при значительных усилиях: применяются прессы. Разбираются, как правило, только при капитальном ремонте.
Посадка Н7/п6* применяется для сопряжения тяжелонагруженных зубчатых колес, муфт, кривошипов с валами, для установки постоянных кондукторных втулок в корпусах кондукторов, штифтов и т. п.
Применение посадок с натягом . Они используются для передачи крутящих моментов и осевых сил без дополнительного крепления, а иногда для создания предварительно напряженного состояния у сопрягаемых деталей.
Посадки предназначены для неподвижных и неразъемных соединений. Относительная неподвижность деталей обеспечивается силами трения, возникающими на контактирующих поверхностях вследствие их упругой деформации, создаваемой натягом при сборке соединения.
Преимущество посадок — отсутствие дополнительного крепления, что упрощает конфигурацию деталей и их сборку. Посадки обеспечивают высокую нагрузочную способность сопряжения, которая резко возрастает с увеличением диаметра сопряжения.
В то же время прочность и качество сопряжения зависят от материала сопрягаемых деталей, шероховатостей их поверхностей, формы, способа сборки (сборка под прессом или способ термических деформаций) и т. п.
Посадки H/ p, P/ h — «легкопрессовые». Имеют минимальный гарантированный натяг. Обладают высокой степенью центрирования. Применяются, как правило, с дополнительным креплением.
Посадка Н7/р6* применяется для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес, втулок, установочных колец с валами, для установки тонкостенных втулок и колец в корпуса.
Посадки Н/ r, H/ s, Н/ t, R/ h, S/ h, T/ h - «прессовые средние». Имеют умеренный гарантированный натяг в пределах N ≈ (0.0002…0.0006)D. Применяются как с дополнительным креплением, так и без него. При сопряжении возникают, как правило, упругие деформации.
Посадки Н7/ r6*, Н7/ s6* применяются для сопряжения зубчатых и червячных колес с валами в условиях тяжелых ударных нагрузок с дополнительным креплением (для стандартных втулок подшипников скольжения предусмотрена посадка Н7/rб).
Посадки H/ u, H/ x, H/ z и U/ h — «прессовые тяжелые». Имеют большой гарантированный натяг в пределах N ≈ (0,001…0,002)D. Предназначены для соединений, на которые воздействуют большие, в том числе и динамические нагрузки. Применяются, как правило, без дополнительного крепления соединяемых деталей. В сопряжении возникают упругопластические деформации. Детали должны быть проверены на прочность.
Посадки H7/ u7, H8/ u8 наиболее распространенные из числа тяжелых посадок. Примеры применения: вагонные колеса на осях, бронзовые венцы червячных колес на стальных ступицах, пальцы эксцентриков и кривошипов с дисками.
