Посадки в системе отверстия и системе вала
Посадки во всех системах образуются сочетанием полей допусков отверстия и вала.
Стандартами установлены две равноправные системы: система отверстия и система вала.
Посадки в системе отверстия – посадки, в которых различные зазоры и натяги получают сочетанием различных полей допусков валов с одним (основным) полем допуска отверстия.
Посадки в системе вала – посадки, в которых различные зазоры и натяги получают сочетанием различных полей допусков отверстий с одним (основным) полем допуска вала.
Обозначают посадки записью полей допусков отверстия и вала, обычно в виде дроби. При этом поле допуска отверстия всегда указывается в числителе дроби, а поле допуска вала — в знаменателе. Это правило распространяется на обозначения и других видов сопряжений (резьбовых, шпоночных, шлицевых и т.д.), а не только гладких, которые мы сейчас рассматриваем.
Приведем примеры обозначения посадок по ЕСДП и их объяснение.
Посадка: 20H7/g6
Эта запись означает, что сопряжение выполнено для номинального размера 20 мм, в системе отверстия, так как поле допуска отверстия обозначено Н7 (основное отклонение для Н равно нулю и соответствует обозначению основного отверстия, а цифра 7 показывает, что допуск для отверстия надо брать по седьмому квалитету для интервала размеров (свыше 18 до 30 мм), в который входит размер 20 мм); поле допуска вала g6 (основное отклонение g с допуском по квалитету 6).
Посадка: Ø 80 F7/h6
Эта запись означает, что сопряжение выполнено для цилиндрического сопряжения с номинальным диаметром 80 мм в системе вала, так как поле допуска вала обозначено h6 (основное отклонение для h равно нулю и соответствует обозначению основного вала, а цифра 6 показывает, что допуск для вала надо брать по шестому квалитету для интервала размеров (свыше 50 до 80 мм, к которому относится размер 80 мм); поле допуска отверстия F7 (основное отклонение F с допуском по квалитету 7).
В этих примерах числовые значения отклонений валов и отверстий не указаны, их надо определить по таблицам стандартов. Это неудобно для непосредственных изготовителей изделий в условиях цеха и поэтому рекомендуется указывать на чертежах так называемое смешанное обозначение требований к точности размеров элементов деталей, например:
Ø 50 H7(+0.023)/f7(–0.050 –0.025)
При таком обозначении рабочему виден и характер сопряжения и известны значения допускаемых отклонений для вала и отверстия.
Легко переводить посадки из одной системы в другую не меняя характера сопряжения, при этом квалитеты у отверстия и вала сохраняют, а заменяют основные отклонения, например:
Ø80F7/h7 → Ø80F7/f6
1. В ЕСДП сами посадки непосредственно не нормируются. В принципе пользователь системы может применять для образования посадок любые сочетания нормируемых полей допусков валов и отверстий. Но экономически такое многообразие не оправдано. Поэтому в информационном приложении к стандарту даются рекомендуемые посадки в системе отверстия и в системе вала.
Для образования посадок используют квалитеты с 5 до 12 для отверстий и с 4 до 12 для валов.
Всего рекомендуется для использования 68 посадок, из которых так же как и для полей допусков выделены посадки предпочтительного применения. Таких посадок в системе отверстия 17 и в системе вала 10. Такого количества посадок вполне достаточно для конструкторской деятельности при проектировании новых разработок. При этом стараются сочетать большие допуски для отверстий, чем допуски вала, обычно на один квалитет. Для более грубых посадок берут одинаковые допуски на вал и отверстие (один квалитет).
В ГОСТ 25347 – 82 подчеркивается, что применение системы отверстия является предпочтительным. И не случайно, предпочтительных посадок рекомендуется гораздо больше в системе отверстия – 17, чем в системе вала – 10.
Еще раз подчеркнем, что изготовление отверстия обходится дороже, чем изготовление вала той же точности. Поэтому из экономических соображений выгоднее использовать систему отверстия, а не систему вала.
2. Случаи применения посадок в системе вала. Такие случаи редки и их применение объясняется не только экономическими соображениями. Посадки в системе вала применяют, если на вал одного диаметра необходимо установить несколько деталей с разными видами посадок. В этом случае вал можно изготовить с одинаковыми предельными размерами по всей длине, а отверстия изготовить с разными отклонениями для образования нужных сопряжений.
Примерами применения посадок в системе вала могут быть следующие варианты:
А: Использование стандартных изделий.
1. Наружные диаметры подшипников качения сопрягают с отверстиями для них в системе вала, ибо вряд ли кому придет в голову обрабатывать наружные диаметры подшипников для образования нужной посадки с отверстием в корпусе, гораздо проще выполнить диаметр отверстия с требуемыми отклонениями для той же цели.
2. Светлотянутый калиброванный материал (серебрянка) поступает к потребителю в виде прутков (валов) с известными допусками на диаметр и поэтому целесообразно их использовать без дополнительной обработки. И тогда рекомендуется для образования различных посадок с такими валами соответствующим образом обрабатывать отверстия.
Б: Проектные и технологические расчеты.
3. Обоснованием необходимости применения посадок в системе вала
может быть прочностной расчет ступенчатых валов, в котором должна быть обоснована возможность возникновения недопустимых концентраций механических напряжений в местах перехода одного диаметра на другой.
Эти примеры лишь частные случаи применения посадок в системе вала. В подавляющем большинстве случаев рекомендуется применение посадок в системе отверстия.
Нормальная температура
Во всем мире принято считать значения размеров, которые приводятся в нормативных документах, относящихся к деталям при их температуре, равной 20°С. Если температура детали отличается от 20°С, то необходимо пересчетом «привести размер к 20 °C».
Рис. 2.9. Структурная схема построения ЕСДП