Практическое занятие № 5 расчёт и выбор переходных посадок

Переходные посадки предназначены для неподвижных соединений, которые обеспечивают хорошее центрирование соединяемых деталей, но могут относительно легко подвергаться разборке-сборке. При выборе переходных посадок необходимо учитывать, что для них характерна возможность получения, как натягов, так и зазоров. Натяги, полученные в переходных посадках, имеют относительно малую величину и недостаточны для передачи значительных крутящих моментов или усилий. Поэтому переходные посадки применяют с дополнительным креплением соединяемых деталей шпонками, штифтами, винтами и др.

Системой допусков и посадок предусматривается несколько типов переходных посадок, различающихся вероятностью получения зазоров или натягов. Чем больше вероятность получения натягов, тем более прочной является посадка. Более прочные посадки предназначаются для более точного центрирования деталей. Если ожидается частая сборка и разборка, если соединение труднодоступно для монтажных работ, применяют менее прочные переходные посадки.

Переходные посадки установлены в относительно точных квалитетах: валы, поля допусков которых образованы основными отклонениями , k, m, n, в 4-7-м; отверстия, поля допусков которых образованы основными отклонениями (I), K, M, N, в 5-8-м. Отверстие в переходных посадках, как правило, принимают на один квалитет грубее вала. Основной ряд переходных посадок образуется валами 6-го квалитета и отверстиями 7-го квалитета. В этих квалитетах установлены предпочтительные поля допусков для переходных посадок.

Выбор переходных посадок чаще всего производится по аналогии с известными и хорошо работающими соединениями. Расчёты выполняются в основном как проверочные. Они включают:

1. Расчёт наибольшего зазора по известному предельно допустимому радиальному биению (допустимому эксцентриситету), например, для зубчатых колёс необходимо ограничить биение зубчатого венца, а в реверсивных механизмах – смещение деталей для уменьшения динамических воздействий.

2. Расчёт вероятности получения зазоров и натягов в соединении.

3. Расчёт прочности деталей (только для тонкостенных) и наименьшего усилия сборки при наибольшем натяге посадки.

Расчёт переходных посадок по известному радиальному биению с оценкой вероятности получения зазоров и натягов в соединении

Точность центрирования деталей в соединении определяет наибольший допустимый зазор при заданном значении радиального биения втулки на валу: , (1)

где – коэффициент запаса точности:

Трудоёмкость сборки и разборки соединений с переходными посадками определяется вероятностью получения в них зазоров и натягов. При расчёте вероятностных зазоров и натягов обычно исходят из закона нормального распределения размеров деталей при изготовлении. Распределение зазоров и натягов в этом случае также будет подчиняться закону нормального распределения:

, (2)

где – вероятность зазоров (натягов);

– функция Лапласа:

, (3)

где – среднее значение зазора (натяга) в посадке;

– среднее квадратическое отклонение зазора (натяга):

(4)

Порядок расчёта показывается на нижеследующем примере.

Пример. Для соединения с номинальным размером подобрать переходную посадку, если , .

1. Определяется максимальный зазор по формуле (1):

. (1)

2. Выбирается система посадок либо из принципа предпочтительности, либо из конструктивных особенностей сборочного узла: задаёмся системой вала.

3. Требуемая посадка выбирается из сравнения характеристик двух или нескольких переходных посадок, взятых из основного ряда по ГОСТ 25347-89. Грубая оценка квалитета точности производится по величине в посадках типа или : .

Для анализа определим характеристики двух посадок:

и

4. Определяются характеристики посадок:

_;

_;

_{; ;}

_{; ;} мкм_{; .}

5. Определяется вероятностный допуск посадки и среднее

квадратическое отклонение посадки (зазора-натяга):

_{мкм; .}

6. Определяются вероятностные характеристики посадок:

_{; ;}

_{; .}

6. Из сравнения характеристик двух посадок выбирается посадка,

обеспечивающая наибольшую лёгкость сборки-разборки при соблюдении условия:

;

6. Определяется аргумент функции Лапласа для выбранной

посадки по ф.(3):

6. По таблицам функции Лапласа находится

6. Определяется относительная величина зазоров и натягов в

выбранной посадке:

или

или

Следовательно, при сборке примерно всех соединений будут с зазорами и – с натягами.

6. Строится графическая картина вероятностного распределения

зазоров и натягов.

6. Варианты заданий приводятся в таблице:

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Е0, мкм	10	18	25	36	38	42	48	53	60	63
, мм	52	60	85	90	100	125	130	150	175	200
КТ	2	3	2,5	3,6	2	4	3,5	3	5	3
Система посадок	СВ	СО	СО	СВ	СВ	СВ	СО	СО	СВ	СО
Продолжение
Варианты	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Е0, мкм	13	15	20	25	30	60	70	32	90	42
КТ	2	3	2,5	3,5	2	4	3,5	3	5	3
Система посадок	СО	СВ	СВ	СО	СО	СВ	СВ	СО	СО	СВ
, мм	20	32	40	50	63	80	100	120	160	180