Конспект урока "Посадки их виды и назначение"

Тема: Посадки, их виды и назначение.

Основные термины и определения установлены ГОСТ 25 346, ГОСТ 25 347, ГОСТ 25 348 устанавливают допуски и посадки для размеров менее 1 мм, до 500 мм, свыше 500 до 3150 мм.

3.Выбор системы посадок, допусков и квалитетов

Соединение деталей (сборочных единиц) должно обеспечивать точность их положения или перемещения, надежность эксплуатации и простоту ремонта. В этой связи к конструкции соединений могут предъявляться различные требования. В одних случаях необходимо получить подвижное соединение с зазором, в других — неподвижное соединение с натягом.

Зазором S называют разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, т. е. S = D - d.

Натягом N называют разность размеров отверстия и вала, если размер вала больше размера отверстия. При подобном соотношении диаметров d и D натяг можно считать отрицательным зазором, т. е.

N = - S = - (D-d) = d - D, (12)

Зазоры и натяги обеспечиваются не только точностью размеров отдельно взятых деталей, но, главным образом, соотношением размеров сопрягаемых поверхностей — посадкой.

Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов.

В зависимости от расположения полей допусков отверстия и вала посадки подразделяют на три группы:

— посадки с зазором (обеспечивают зазор в соединении);

— посадки с натягом (обеспечивают натяг в соединении);

— переходные посадки (дают возможность получать в соединениях как зазоры, так и натяги).

Посадки с зазором характеризуются предельными зазорами — наибольшим и наименьшим. Наибольший зазор S_max равен разности наибольшего предельного размера отверстия и наименьшего предельного размера вала. Наименьший зазор S_min равен разности наименьшего предельного размера отверстия и наибольшего предельного размера вала. К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала.

Для образования натяга диаметр вала до сборки обязательно должен быть больше диаметра отверстия. В собранном состоянии диаметры обеих деталей в зоне сопряжения уравниваются. Наибольший натяг N_max равен разности наибольшего предельного размера вала и наименьшего предельного размера отверстия. Наименьший натяг N_min равен разности наименьшего предельного размера вала и наибольшего предельного размера отверстия.

N_max= d_max-D_min; N_min= d_min-D_max.

Предельные натяги, как и предельные зазоры, удобно вычислять через предельные отклонения:

(13)

Переходные посадки. Основной особенностью переходных посадок является то, что в соединениях деталей, относящихся к одним и тем же партиям, могут получаться или зазоры, или натяги. Переходные посадки характеризуются наибольшими зазорами и наибольшими натягами.

На основании расчетов сделаем следующие выводы:

— так как отрицательные зазоры равны положительным натягам и наоборот, то для определения в переходной посадке значений S_max и N_max достаточно вычислить оба предельных зазора или оба предельных натяга;

— при правильном вычислении S_min или N_min обязательно окажутся отрицательными, и по абсолютным значениям будут равняться соответственно N_max или S_max.

Допуск посадки ТП равен сумме допусков отверстия и вала. Для посадок с зазором допуск посадки равен допуску зазора или разности предельных зазоров:

ТП = TS = S_max- S_min , (14)

Аналогично можно доказать, что для посадок с натягом допуск посадки равен допуску натяга или разности натягов:

ТП = TN = N_max- N_min, (15)

3.1 Посадки в системе отверстия и в системе вала

Деталь, у которой положение поля допуска не зависит от вида посадки, называют основной деталью системы. Основная деталь — это деталь, поле допуска которой является базовым для образования посадок, установленных в данной системе допусков и посадок.

Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю EI = 0. У основного отверстия верхнее отклонение всегда положительное и равно допуску ES = 0 = Т; поле допуска расположено выше нулевой линии и направлено в сторону увеличения номинального размера.

Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю es = 0. У основного вала Td = 0(ei) = [ei] поле допуска расположено ниже нулевой линии и направлено в сторону уменьшения номинального размера.

В зависимости от того, какая из двух сопрягаемых деталей является основной, системы допусков и посадок включают два ряда посадок: посадки в системе отверстия — различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием; посадки в системе вала — различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом.

В системе вала предельные размеры отверстий для каждой посадки различны, и для обработки потребуется три комплекта специальных инструментов. Посадки системы вала применяют при соединении нескольких деталей с гладким валом (штифтом) по разным посадкам. Например, в приборостроении точные оси малого диаметра (менее 3 мм) часто изготовляют из гладких калиброванных прутков.

Для получения разнообразных посадок в системе отверстия требуется значительно меньше специальных инструментов для обработки отверстий. По этой причине данная система имеет преимущественное применение в машиностроении.

Допуск — разность между наибольшими и наименьшими допустимыми значениями какого-либо параметра. Допуски задают на геометрические параметры деталей машин и механизмов (линейные и угловые размеры, на форму и расположение поверхностей и др.), на механические, физико-химические и другие параметры (например, электрическое сопротивление, твердость, содержание химических элементов в материалах). В машиностроении допуски обеспечивают взаимозаменяемость деталей и позволяют осуществлять соединения с различными посадками.

Итак, в машиностроении допуск — это разница между наибольшим и наименьшим значениями допустимых размеров.

Размеры же выражают числовые значения линейных величин (диаметров, длин, и т. д.) и делятся на номинальные, действительные и предельные.

Номинальный размер — размер, относительно которого определяют предельные размеры и отсчитывают отклонения (обозначают D — для отверстий, d — для валов). Номинальные размеры являются основными размерами деталей и их соединений. Их назначают в результате расчетов деталей на прочность, жесткость, износостойкость и по другим критериям работоспособности, или исходя из конструктивных, технологических и эксплуатационных соображений. Сопрягаемые поверхности имеют общий номинальный размер.

Действительный размер (D_r, d_r) — размер, установленный измерениями с допустимой погрешностью. Погрешность измерения, а следовательно, и выбор средств измерения необходимо согласовывать с точностью, которая требуется для данного размера. Это объясняется тем, что измерения высокой точности, с малыми погрешностями, выполняются сложными приборами, обходятся дорого и не всегда технически целесообразны.

Предельные размеры — два параллельно допустимых размера, при которых сохраняется работоспособность изделия, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Больший из двух предельных размеров называют наибольшим предельным размером (D_max, d_max), а меньший — наименьшим предельным размером (D_min, d_min). Предельные размеры позволяют оценивать точность обработки деталей.

Если предельные значения действительных размеров намечены (предписаны) заранее, исходя из назначения и условий работы детали, то они являются наибольшим и наименьшим предельными размерами. Пользуясь ими можно отбраковывать детали.

Алгебраическую разность между размерами (действительным, предельным) и соответствующим номинальным размером называют отклонением. Отклонения отверстий обозначают «Е», валов -«е». Отклонения различают: действительное и предельное. При этом, предельное отклонение может быть верхнее, нижнее и среднее.

Действительное отклонение () равно алгебраической разности действительного и номинального размеров:

(1)

Предельное отклонение равно алгебраической разности предельного и номинального размеров.

Верхнее отклонение (,) равно алгебраической разности наибольшего предельного и номинального размеров:

(2)

Нижнее отклонение (,) равно алгебраической разности наименьшего предельного и номинального размеров:

(3)

Среднее отклонение (,) равно полусумме верхнего и нижнего отклонений:

(4)

Отклонения являются алгебраическими величинами и могут быть положительными, если предельный и действительный размер больше номинального; отрицательным, если предельный или действительный размер меньше номинального. Поэтому всегда следует учитывать знак отклонения.

Значения верхних и нижних предельных отклонений на чертежах и других технических документах проставляются в миллиметрах с их знаками, непосредственно после номинального размера. Если отклонения имеют разные абсолютные значения, то их помещают одно над другим (верхнее над нижним) и пишут меньшими цифрами. Например ?. Число знаков в обоих отклонениях обязательно выравнивают (запись? неправильная). Если отклонения имеют одинаковые абсолютные значения, но разные знаки, то указывается только одно отклонение со знаком ?, например ?10 ^? 0,011.

Предельные отклонения, как и предельные размеры характеризуют точность действительных размеров и погрешностей обработки деталей. Поэтому, для оценки точности изготовления деталей должны быть заданы или предельные размеры, или предельные отклонения. Однако при выполнении многих расчетов и проведении ряда измерении ряда измерений удобнее пользоваться предельными отклонениями, а не предельными размерами, поэтому в стандартных таблицах допусков и посадок приведены числовые значения верхних и нижних отклонений. В таблицах отклонения приводят, как правило, в микрометрах и обязательно со знаком.

Контрольные вопросы:

1. Зазором S называют-?

2. Натягом N называют?

3. Посадкой называют?

4. На какие группы подразделяется посадка?

5. Наибольший зазор S_max ?

6. Наименьший зазор S_min равен?

7. Наибольший натяг N_max равен?

8. Наименьший натяг N_min равен?

9. Основное отверстие — это?

10. Основной вал — это?

11. Допуск –это?

12. Номинальный размер —?

13. Действительный размер (D_r, d_r) —?

14. Предельные размеры —?