Системы допусков и посадок

С учетом опыта использования и требований национальных систем допусков ЕСДП состоит из двух равноправных систем допусков и посадок: системы отверстия и системы вала.

Выделение названных систем допусков и посадок вызвано различием в способах образования посадок.

Система отверстия — система допусков и посадок при которой предельные размеры отверстия для всех посадок для данного номинального размера dH сопряжения и квалитета остаются постоянными, а требуемые посадки достигаются за счет изменения предельных размеров вала .

Система вала — система допусков и посадок, при которой предельные размеры вала для всех посадок для данного номинального размера сопряжения и квалитета остаются постоянными, а требуемые посадки достигаются за счет изменения предельных размеров отверстия .

Система отверстия имеет более широкое применение по сравнению с системой вала, что связано с ее преимуществами технико-экономического характера на стадии отработки конструкции. Для обработки отверстий с разными размерами необходима иметь и разные комплекты режущих инструментов (сверла, зенкера, развертки, протяжки и т. п.), а валы независимо от их размера обрабатывают одним и тем же резцом или шлифовальным кругом. Таким образом, система отверстия требует существенно меньших расходов производства как в процессе экспериментальной обработки сопряжения, так и в условиях массового или крупносерийного производства.

Система вала является предпочтительной по сравнению с системой отверстия, когда валы не требуют дополнительной разметочной обработки, а могут пойти в сборку после так называемых заготовительных технологических процессов.

Система вала применяется также в случаях, когда система отверстия не позволяет осуществлять требуемые соединения при данных конструктивных решениях.

При выборе системы посадок необходимо учитывать допуски на стандартные детали и составные части изделий: в шариковых и роликовых подшипниках посадки внутреннего кольца на вал осуществляются в системе отверстия, а посадки наружного кольца в корпус изделия - в системе вала.

Деталь, размеры которой для всех посадок при неизменных номинальном размере и квалитете не меняются, принято называть основной деталью.

В соответствии со схемой образования посадок в системе отверстия основной деталью является отверстие, а в системе вала - вал.

Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю.

Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.

Таким образом, в системе отверстия неосновными деталями будут валы, в системе вала — отверстия.

Расположение полей допусков основных деталей должно быть постоянным и не зависеть от расположения полей допусков неосновных деталей. В зависимости от расположения поля допуска основной детали относительно номинального размера сопряжения различают предельно асимметричные и симметричные системы допусков.

ЕСДП — предельно асимметричная система допусков, при этом Допуск задается "в тело" детали, т.е. в плюс - в сторону увеличения размера от номинального для основного отверстия и в минус - в сторону уменьшения размера от номинального для основного вала.

Предельно асимметричные системы допусков и посадок имеют некоторые экономические преимущества перед симметричными системами, что связано с обеспечением основных деталей предельными калибрами.

Следует также отметить применение в ряде случаев несистемных посадок, т. е. отверстие выполняется в системе вала, а вал - в системе отверстия. В частности, несистемная посадка используется для боковых сторон прямобочного шлицевого соединения.

Основные виды неразъемных соединений:

- заклёпочные,

- сварные,

- клеевые,

- комбинированные

Достоинства заклепочных соединений:

1. Высокая прочность и надежность соединения

2. Простота контроля качества соединения

3. Возможность соединения деталей из любых материалов

4. Неизменность физико-химических свойств материалов соединяемых деталей

5. Высокая работоспособность при ударных и повторно-переменных нагрузках

6. При разборке скрепляемых деталей (разрушении заклепок), соединяемые детали
обычно почти не повреждаются и могут быть использованы повторно

Недостатки заклепочных соединений:

1. Неполное использование материала соединяемых деталей в результате их
ослабления заклепочными отверстиями

2. Сложность технологического процесса изготовления клепанных конструкций

3. Трудность соединения деталей сложной конструкции

4. Соединение деталей встык требует применения специальных накладок

5. Заклепки и соединяемые детали должны быть однородными, с одинаковым
температурным коэффициентом линейного расширения

Достоинства сварных соединений:

1. Экономия материала (Сварные конструкции в среднем легче клепанных на 20-25%)

2. Плотность и непроницаемость соединений

3. Возможность соединения деталей любых криволинейных профилей произвольной
толщины

4. Трудоемкость сварного соединения значительно меньше заклепочного

5. Бесшумность технологического процесса сварки и возможность ее автоматизации

Недостатки сварных соединений:

1. Сложность проверки качества шва (только визуально)

2. Возможность нарушения физико-химических свойств соединяемых деталей в зоне
сварки

3. Наличие внутренних "напряжений" в зоне сварки, что снижает прочность соединения

Достоинства клеевых соединений:

1. Коррозионная и бензомаслостойкость

2. Уменьшение массы конструкции по сравнению с другими видами неразъемных
соединений

3. Невысокая концентрация напряжений в месте соединения

4. Возможность соединения практически любых конструкционных материалов

5. Возможность соединения деталей практически любой толщины

6. Герметичность и достаточная надежность соединения

7. Высокая усталостная прочность

8. Значительно меньшие, чем при сварке и клепке, трудовые затраты на единицу
продукции

Недостатки сварных соединений:

1. "Старение", т.е. снижение прочности соединения с течением времени (некоторые клеи
обладают устойчивостью против старения)

2. Низкая теплостойкость

3. Невысокое сопротивление растяжению и сдвигу, особенно в случае неравномерного
отрыва

4. Необходимость тщательной зачистки и пригонки склеиваемых поверхностей

Резьбовое соединение — разъёмное соединение деталей машин при помощи винтовой или спиральной поверхности (резьбы). Это соединение наиболее распространено из-за его многочисленных достоинств. В простейшем случае для соединения необходимо закрутить две детали, имеющие резьбы с подходящими друг к другу параметрами. Для рассоединения (разьёма) необходимо произвести действия в обратном порядке.

В резьбовых соединениях используется метрическая и дюймовая резьба различных профилей в зависимости от технологических задач соединения.

Достоинства:

· технологичность;

· взаимозаменяемость;

· универсальность;

· надёжность;

· массовость.

Недостатки:

· раскручивание (самоотвинчивание) при переменных нагрузках и без применения специальных устройств (средств).

· отверстия под крепёжные детали как резьбовые так и гладкие вызывают концентрацию напряжений.

· для уплотнения (герметизации) соединения необходимо использовать дополнительные технические решения.