Выбор материала детали
Для неответственных деталей, не требующих термической обработки (распорные втулки, упорные фланцы), следует использовать углеродистую сталь обыкновенного качества Ст 2, Ст 3 или автоматную сталь А12. Автоматная сталь хорошо обрабатывается, но склонна к красноломкости.
Марганцевые стали (15Г-70Г) в состоянии проката или после нормализации имеют повышенную прочность и упругость, они относительно дешевы и пригодны для изготовления деталей, которые должны иметь повышенную прочность, вязкость и сопротивляемость износу (пружины, диски трения, торсионные валы).
Ответственные детали, подвергаемые термической обработке, изготовляют в основном из сталей марок: 40Х, 45, 50. 65Г, У7, У8, 20, 18ХГТ. Закалке могут подвергаться также отливки из стали марки 45Л. Для деталей, закаливаемых в воде, следует применять стали марок не ниже 40-45. Сталь 35 закаливается слабо.
Следует учитывать, что легированные термически обработанные стали обладают более высоким комплексом механических свойств, чем углеродистые. При закалке эти стали охлаждаются в масле, что значительно уменьшает опасность образования закалочных трещин и коробления детали. Поэтому детали сложной конфигурации (двойные и блочные шестерни, шестерни с длинными ступицами, валы с фланцами, шлицевые валы и пр.) следует изготовлять из стали марок 65Г и 40Х.
Для получения шестерен и валов с мягкой сердцевиной применяют малоуглеродистые стали марок 20,20Х, 18ХГТ с последующей цементацией и закалкой. Стали 20 применяют только для неответственных деталей, допускающих закалку в воде. Детали из стали марки 18ХГТ после цементации и закалки в масле имеют более прочную и твердую сердцевину, чем из стали марок 20 и 20Х. Эту сталь применяют для тяжело нагруженных шестерен и других деталей.
В сварочных конструкциях следует применять углеродистые стали марок Ст 0, Ст 3, Ст 5, Ст 6, 15, 35, 45, 50Г. Сварка легированных сталей несколько затруднена из-за склонности к закалке околошовной зоны и образования в ней хрупких структур.
Применение системы допусков и посадок
Посадки могут быть назначены в системе отверстия или в системе вала. Обе системы равноправны. Однако система отверстия применяется чаще по ряду технологических и других причин; главнейшей из них уменьшение потребностей производства в размерном и режущем инструменте для обработки отверстий.
Система вала применяется:
когда детали изготовлены из пруткового калиброванного материала без обработки резанием его поверхности (шпонки, длинные валы машин);
при наличии валов и осей, когда на отдельных их участках одинакового размера необходимо поместить разные посадки (поршневой палец);
в случае применения стандартных деталей и узлов, выполненных по системе вала; например, сопряжение наружное кольцо подшипника – корпус.
Первые два случая являются причиной широкого применения системы вала в сельхозмашинах (уборочных, зерноочистительных). При этом используются двухрядные сферические подшипники на конусных разрезных втулках.
Посадки выбирают после расчетов необходимых зазоров и натягов или, ориентируясь на аналогичные соединения, условия работы которых хорошо известны.
Посадки типа «скользящие» H7/h6; H8/h7, H8/h8, H9/h9 рекомендуются для съемных и сменных деталей типа шестерен, фланцев, ползунов, вкладышей. Переходные посадки H7/js6, H7/k6, H7/m6, H8/js7, Js7/h6, K7/h6 применяются для втулок и шестерен редукторов и при установке деталей на выходных валах двигателей. Посадки с натягом Н7/р6, Н7/n6, Н7/r6, N7/h6, P7/h6 - для неподвижных креплений втулок подшипников скольжения, поворотных втулок ступиц и т.п.
На чертежах сборочных единиц указывают посадки основных сопряжений, определяющих работоспособность узла. Указывается номинальный размер и условное обозначение полей допусков отверстия (в числителе) и вала (в знаменателе):
Ø40H7/f6 (или Ø40H7/f-6, или 40 Н7/f6)
На рабочих чертежах деталей указывают номинальный размер и числовое значение предельных отклонений. Допускается указывать и условное обозначение, и числовое значение допуска (в скобках):
Ø20+0,033 или Ø24Н8(+0,033)
Ø80-0,019 или Ø80h8 (-0.019)
Ø24
или
Ø24d9
Предельные отклонения низкой точности (от 12-го квалитета и грубее) могут указываться общей записью. Например, «неуказанные предельные отклонениа размеров: отверстии Н14, валов h14, остальных Js14».
Допуски и посадки подшипников качения указывают в сопряжениях и с валами, и с корпусными деталями. Основные размеры шариковых и роликовых подшипников и их предельные отклонения (наружного и внутреннего колец и по ширине) указаны в соответствующих стандартах. В общем сельхозмашиностроении предпочтителен нулевой класс точности подшипников. Их посадка назначается в зависимости от вида и характера нагружения.