Посадки в системе отверстия и в системе вала, графическое изображение полей допусков

Практическая работа №2

Образование различных посадок связано с понятиями «посад­ки в системе отверстия» и «посадки в системе вала». Посадки в системе отверстия – это посадки, в которых различные зазоры или натяги получают соединением различных валов (например, g, m, р и др.) с основным отверстием Н. Посадки в системе ва­ла – это посадки, в которых различные зазоры или натяги полу­чают соединением различных отверстий (например, F, R, N и др.) с основным валом h.

Рис. 1

Графическое изображение системы отверстия и системы вала представлено на рис. 1. Здесь 1– поля допусков валов; 2 – поле допуска основного отверстия; 3 – поля допусков отверстий; 4 – поле допуска основного вала.

В системе отверстия предельные отклонения отверстия для всех посадок одинаковы, а различные посадки достигаются изме­нением предельных отклонений валов. В системе вала предель­ные отклонения вала для всех посадок одинаковы, а различные посадки достигаются изменением предельных отклонений отвер­стий.

В обозначение посадки входит номинальный размер, об­щий для соединения; за ним следует дробь, в числителе которой указывается поле допуска отверстия, а в знаменателе – поле допуска вала. Например: посадки в системе отверстия –

Æ60 ; Æ60 ;Æ60 ;

посадки в системе вала –

Æ60 ; Æ60 ; Æ60 .

Из этих параметров видно, что одну и ту же посадку можно получить как в системе отверстия, так и в системе вала.

При выборе системы посадок учитывает следующие сообра­жения. Наиболее распространена система отверстия, так как при работе по этой системе образуется меньше различных по разме­рам отверстий, следовательно, производство потребует меньше различных режущих инструментов для обработки отверстий, не­посредственно формирующих размер (сверл, зенкеров, протяжек), калибров-пробок и оправок для приспособлений. Обра­ботка валов с разными размерами проще: например, на одном токарном или шлифовальном станке можно получить разные значения размеров вала. Но осуществлять различные посадки только по одной системе отверстия можно не в каждой машине, а в ряде случаев это даже экономически невыгодно. Экономиче­ски и технологически выгодней применять систему вала, когда используется цельнотянутый материал в виде прутка или прово­локи без последующей дополнительной механической обработки. Систему вала приходится также применять при использовании в конструкциях машин унифицированных или стандартных сбо­рочных единиц и деталей, например подшипников качения при посадке в корпус, контрольных штифтов, валиков и т. п.

Для размеров от 1 до 3150 мм ГОСТ 25347–89 рекомендует большое количество различных полей допусков, которые делятся на поля допусков основного отбора (81 для валов и 72 для отвер­стий) и дополнительные поля допусков (36 для валов и 32 для отверстий).

Неограниченное использование всех стандартов полей допу­сков приводит к появлению на производстве большого количества различных размеров отверстий и валов, требующих обработки, а. следовательно, и большого количества разнообразных размер­ных режущих инструментов (разверток, зенкеров и др.), приспо­соблений, калибров, оправок и т. п.

Все это усложняет инструментальное хозяйство завода, удоро­жает производство машин и удлиняет сроки подготовки про­изводства для выпуска машин новых конструкций. При относи­тельно небольшой номенклатуре режущих инструментов и ка­либров и большой потребности в них создаются благоприятные возможности для организации массового производства их на специализированных заводах, что приводит к повышению каче­ства инструмента.

Чтобы уменьшить количество типоразмеров изготавливаемых деталей и упростить производство, в полях допусков 1-го и 2-го рядов выделены для предпочтительного применения 16 полей допусков для валов и 10 для отверстий: g6, h6, js6, кб, пб, рб, гб, s6, f7, h7, е8, h8, d9, h9, dll, h11; H7, IS7, K7, N7, P7, F8, H8, E9, H9, Hll.

Предпочтительные поля допусков согласованы с рекоменда­цией ИСО, следовательно, они будут распространены во всех странах. На эти поля допусков в основном ориентируется органи­зация по производству специализированного инструмента и ка­либров.

ГОСТ 2.307–68 ЕСКД предусматривает три способа нанесе­ния предельных отклонений линейных размеров в рабочих чер­тежах:

1. условными обозначениями полей допусков и посадок, на­пример: 18Н6; 60f6;

2. числовыми величинами предельных отклонений, напри­мер:60 ;

3. условными обозначениями полей допусков и справа в скоб­ках числовыми величинами предельных отклонений, например: ÑÆrÑ .

3-й способ обозначения полей допусков ЕСКД называет пред­почтительным.

Примечание. Если отверстие в системе вала и отверстие и вал имеют номинальный размер, не соответствующий ГОСТ 6636-69, то они должны иметь обозначения допусков только третьим 60r6 .

При нанесении на чертеже числовых значений отклонений верхнее отклонение, определяющее наибольшее допустимое значение размера, наносится над нижним. Отклонение, равное нулю, не указывается; в этом случае наносится только одно отклонение: с плюсом (+) на месте верхнего (например, 5^+0,030), с минусом (-) на месте нижнего предельного отклонения (например, 50_-0,062).

Рис. 2

При симметричном расположении отклонений, т. е. когда откло­нения равны, но имеют разные знаки, величина отклонения нано­сится со знаком (±) рядом с номинальным размером шрифтом этого же размера (например, 115+0,110) (рис. 2).

ГОСТ 25347-89 содержит также рациональные сочетания полей допусков и квалитетов для отверстия и вала в посадке под наименованием «Рекомендуемые посадки». Эти посадки (основ­ные и комбинированные) предусмотрены как в системе отвер­стия, так и в системе вала.

Основные (например, ) посадки – это посад­ки, в которых поля допусков отверстий и валов одного квалитета. Иногда применяют комбинированные посадки – посадки, обра­зованные сочетанием поля допуска отверстия одного квалитета с полем допуска вала другого квалитета одной системы (например, и т.д.).

Сочетание полей допусков валов и отверстий из разных систем ГОСТ 25347-89 не рекомендует.

При номинальных размерах 1–500 мм рекомендуются 70 по­садок в системе отверстия и 61 посадка в системе вала (основных и комбинированных).

Таблица 1 – Предпочтительные посадки для размеров от 1 до 500 мм

Для предпочтительного применения выделены 17 посадок в системе отверстия и 10 посадок в системе вала (табл. 1).

При выборе посадки с гарантированным зазором основной задачей является обеспечение наименьшего трения между сопри­касающимися поверхностями вала и втулки, а, следовательно, и наименьшего износа их.

Посадка с натягом обеспечивается силой трения между по­верхностями деталей и зависит от величины натяга. Поэтому при выборе посадки с натягом определяют допускаемые значения наибольшего и наименьшего натягов.

В скользящих посадках ( ) наименьший зазор равен нулю, поэтому они находятся на грани между неподвижными и переходными посадками. При хорошей смазке детали переме­щаются относительно друг друга свободно (например, направля­ющие и пиноли в станках, поршневые штоки в цилиндрах насосов и поршневых машин, центрирующие поверхности фланцев и крышек).

Посадки типа имеют малый гарантированный за­зор, что создает хорошее центрирование деталей и отсутствие ударов при перемене нагрузки. При хорошей смазке посадки применяют для сопряжения шейки коленчатого вала с шатуном в поршневом двигателе, вала ротора турбины и шпинделей стан­ков, клапанов.

Посадки применяют для соединения деталей, которые работают в основном при умеренных и постоянных скоростях и при безударной нагрузке (например, вращающиеся в подшип­никах валы и шпиндели).

Посадки имеют относительно большие зазоры и применяются для подвижных соединений при большой длине втулки и частоте вращения 1000 об/мин (например, цапф валов с втулками подшипников в центробежных насосах, в приводах шлифовальных станков и турбогенераторах, валов холостых шкивов и свободно вращающихся колёс).

Посадки характеризуются относительно большими зазорами и применяются для соединения деталей, работающих с большими скоростями, когда по условиям работы деталей допускается неточное центрирование (например, в сельскохозяйст­венных, дорожных и других машинах).

Рис. 3

Посадка применяется для деталей, работающих при вы­сокой температуре (например, в тепловых двигателях).

Посадки дают хорошую точность центрирования и обеспечивают быструю сборку. Их применяют для быстроход­ных шкивов, колес редукторов, маховичков, рукояток, муфт, уста­новочных колес.

На сборочных чертежах предельные отклонения размеров деталей или условные обозначения показывают в виде дроби: в числителе всегда указываются условное обозначение или чис­ловые величины отклонений отверстий, а в знаменателе – услов­ные обозначения или числовые величины отклонений вала (рис. 3).

Контрольные вопросы:

1. Посадки в системе отверстия и в системе вала.

2. Графическое изображение системы отверстия и системы вала.

3. Как отличаются системы отверстия и вала?

4. Как обозначают посадки?

5. Как выбрать систему посадок?

6. К чему приводит неограниченное использование различных полей допусков?

7. Способы нанесе­ния предельных отклонений линейных размеров в рабочих чер­тежах.

8. Рекомендуемые посадки.

9. Как выбрать посадку с гарантированным натягом?

10. Как показывают предельные отклонения на сборочных чертежах?