6.2.4 Призначення посадок рухомих і нерухомих з’єднань

Допуски обмежують відхилення розмірів, форми поверхонь, перетинів деталей. Їх встановлюють заздалегідь, виходячи з вимог взаємозамінюваності, умов подальшої обробки, складання, умов роботи деталі в механізмі і т.д. Посадки визначають з’єднання і необхідну характеристику з’єднання через допуски. Вони мають літерно-цифрове позначення. Посадки призначають, виходячи з умов роботи сполучення деталей в механізмі.

Посадка з зазором найбільш поширені. ЄСДП передбачає 40 рекомендованих посадок в системі отвору (11-ти з них треба віддавати перевагу) і 39 посадок в системі валу (з яких 6-ти віддається перевага).

Ковзні посадки типу H/h – широко розповсюджені. Вони мають мінімальні зазори в з‘єднанні (гарантований найменший зазор дорівнює нулю) і є самими щільними посадками з усіх вільних посадок.

Посадки H5/h4 та H6/h5 (високої точності) застосовують для особливо точного центрування, наприклад, для з‘єднання пінолі з корпусом задньої бабки токарного верстату.

Посадка H7/h6 застосовується при високих вимогах до центрування з‘єднань, що часто розкладаються або регулюються, наприклад, змінні зубчасті колеса на валах, центрувальні корпуси під підшипники кочення, поршневий шток в напрямних втулках (рисунок 2.21), кулачки на валах, фрези на оправках, фрикційні муфти. Крім того, цю посадку застосовують для рухомих з‘єднань з коротким робочим ходом (рисунок 2.22) з метою підвищення точності напрямлення замість посадки з гарантованим зазором H7/g6.

Для центруючих поверхонь при знижених вимогах до співвісності використовується посадка H8/h7, яка забезпечує легкість складання й регулювання вузла.

Посадки H9/h8 (рисунок 2.23а) та H8/h9 (рисунок 2.23б) широко застосовуються для нерухомого закріплення деталей при невеликих вимогах до точності механізмів, невеликих навантаженнях і необхідності забезпечення легкого складання (шківи, муфти, зубчасті колеса та інші деталі, що з‘єднуються з валом за допомогою шпонок, корпуси підшипників кочення, центрування фланцевих з‘єднань і т. ін.); в рухомих з‘єднаннях – повільних чи рідких обертальних та поступальних переміщеннях (поршні і поршневі золотники в циліндрах, з‘єднувальні муфти, повзуни на шпонках).

Рисунок 2.21 – Посадки в циліндрі циркуляційного насосу високого тиску

Посадки H10/h9, H10/h10, H11/h11, H12/h12 (зниженої точності) застосовують для неточних з‘єднань, центрування фланців і кришок, з‘єднання арматури для кришок сальників в корпусах, для зірок на валах в ланцюгових передачах, для з‘єднань під розклепування, паяння, зварювання; в рухомих з‘єднаннях – для з‘єднання роликів на валах, для посадки на великій довжині сполучення.

Вільні посадки H5/g4, H6/g5, H6/g7 забезпечують взаємне осьове переміщення сполучених деталей при збереженні високої точності центрування. Посадка H6/g5 дорого коштує, тому у випадках, коли допускається зниження вимог по точності центрування рухомих деталей, її замінюють посадкою H7/g6, яка технологічно порівняно легко виконується, застосовують її в рухомих з‘єднаннях для забезпечення точного напрямлення чи при легких ходах, для центруючих з‘єднань рухомих елементів в штампах, пересування шестерень на валах коробок подач.

Посадки типу H/f є ходовими і гарантують зазор, достатній для руху (обертання) із середньою швидкістю. Посадка H7/f7 (рисунок 2.24) призначена для рухомих з‘єднань, коли необхідно забезпечити легкодоступну посадку високої якості, наприклад підшипники ковзання для всіх легких і середніх машин, підшипники зубчастих коліс та шківів, що вільно обертаються на осях. В рухомих з‘єднаннях з підвищеною точністю центрування рекомендується використовувати посадку H6/f6.

Якщо вимоги до точності центрування знижені, то застосовують посадки H8/f7, H8/f8, H8/f9 (див. рисунок 2.21 і 2.22), H9/f9.

Рисунок 2.22 – Посадки в головці шатуна

Посадки типу H/e – вільні, застосовується в 6, 7, 8, 9 квалітетах в залежності від режиму роботи, точності центрування, відносної трудомісткості обробки посадочних поверхонь валу і отвору. Найбільш поширена посадка H8/e8 (з тих, яким віддається перевага). Вона забезпечує легкорухоме з‘єднання, яке допускає радіальне переміщення без значних перепадів (в опорах, віддалених одна від одної ). Застосовується в механізмах малої точності, наприклад, в підшипниках ковзання, що працюють в умовах рідинного чи напіврідинного режиму тертя чи осьових напрямних.

Рисунок 2.23 – Посадки для нерухомо закріплюваних деталей:

а — лопаті мішалки на валу; б— у запобіжній муфті скребкового конвеєра.

Рисунок 2.24. Посадка валика з вільним осьовим переміщенням

В підшипниках ковзання невідповідальних машин застосовуються посадки зниженої точності H8/e9, H9/e8, H9/e9.

Посадки типу H/d дають легко рухомі з‘єднання загального застосування, які допускають радіальне переміщення і компенсують похибки складання чи температурні деформації. Точні посадки H7/d8, H8/d8 мають обмежене використання.

Посадки H8/d9 i H9/d9 (з тих, яким віддається перевага) (рисунок 2.25) використовують при встановленні приводних валів в підшипниках, для з‘єднання холостих шківів з валами і т. ін.

Посадки низької точності H10/d10, H11/d11 (рисунок 2.26 і 2.27) застосовуються у випадках неточних рухомих з‘єднань.

Посадки H/a, H/b, H/c характеризуються надто великим гарантованим зазором, застосовуються в основному у 11 і 12 квалітетах і використовуються для грубих з‘єднань, які потребують вільного складання, для забезпечення відносного переміщення деталей в умовах забруднення, для компенсації похибок складання і температурних деформацій.

Посадки з натягом застосовуються для створення нерухомих з‘єднань без додаткових кріплень з ними. Нерухомість з‘єднань досягається за рахунок напружень, які виникають в матеріалі сполучуваних деталей в наслідок деформації контактних поверхонь. Посадку вибирають з умови, що при найменшому натягу забезпечується міцність з‘єднання і передача навантаження, а при найбільшому – міцність деталей. Розрахунок і рекомендації по вибору посадок більш детально наведено в спеціальній літературі.

Важкі і особливо важкі посадки, до яких відносяться H/u, H/x, H/z характеризуються великим гарантованим натягом із значним його коливанням. Ці посадки призначенні для передачі великих зусиль і моментів при важких умовах роботи без додаткового кріплення, як правило, не розраховуються. Посадки H7/u7, H8/u8 застосовуються при значних навантаженнях, в тому числі знакозмінних, наприклад в установчих штифтах (рисунок 2.28), циліндровій гільзі в корпусі золотника (див. рисунок 2.25). Посадка H8/x8 (див. рисунок 2.22) H8/z8 характерні для деталей, запресування яких як правило, проводять з розігріванням отвору (охолодженням валу); застосовується в нероз‘ємних з‘єднаннях, що працюють з зазорами і вібрацією.

Середні посадки H6/r5, H7/r6 (останній надається перевага), H6/s5, H7/s6 (останній надається перевага), H7/s7, H7/t6 та аналогічні посадки в системі валу можуть передавати доволі значні крутильні моменти і зусилля без додаткового кріплення, наприклад, для встановлення бронзових вінців черв‘ячних коліс (рисунок 2.29) для запресування втулок в шківи і зубчасті колеса і т. ін.

Легкі посадки типу H7/p6 (віддається перевага), H6/p5 (більш точна і застосовується рідко) забезпечують гарантований натяг і застосовуються для з‘єднання тонкостінних деталей і передачі невеликих зусиль.

Перехідні посадки призначені для нерухомих з‘єднань деталей, які потребують легкого складання і розкладання при великій точності центрування. Для передачі зусиль і моментів використовують кріпильні деталі (шпонки, штифти, натискні гвинти і под.)

Посадки H8/js7, H8/js6 (віддається перевага), H6/js5, H5/js4 щільні, застосовуються в легкороз‘ємних нерухомих центруючих з‘єднаннях, які піддаються частому розкладанню. Посадки H6/js5, H5/js4 важко досягти технологічно і застосовуються рідко.

Посадки типу H/k широко використовуються в нерухомих роз‘ємних з‘єднаннях для точного центрування з‘єднуваних деталей. Складання цих посадок достатньо просте (за допомогою молотка), і з цієї причини вони застосовуються частіше інших перехідних посадок. Посадка H7/k6 (віддається перевага) використовується в з‘єднаннях зубчастих коліс, зірок і шківів з валами. Посадки меншої точності H8/k7 (див. рисунок 2.21) застосовуються при знижених вимогах до точності центрування. Посадки підвищеної точності H5/k4, H6/k5 мають обмежене застосування у відповідальних з‘єднаннях чи високоточних приладах.

Рисунок 2.25 – Посадки циліндрової гільзи з золотником

Рисунок 2.26 – Посадки в поворотній осі Рисунок 2.27 – Посадки в рукоятці для стопоріння

Посадки типу H/m забезпечують точне центрування з ексцентриситетом, який практично дорівнює нулю. Проте, це ускладнює складання і розкладання з‘єднання у порівнянні з посадками H/k. Для передачі зусиль потребують додаткового кріплення шпонковими, муфтами і под. Посадки типу H/m (таких, яким віддається перевага, нема) застосовуються при посадці кулачків на валу, в з‘єднанні тонкостінних втулок з валами.

Рисунок 2.28 – Посадки в елементі з’єднання деталей установчим штифтом

Посадка H6/n6 (віддається перевага, див. рисунок 2.29), H8/n7 є найбільш міцними з перехідних посадок, застосовуються для передачі зусиль середньої величини при спокійних умовах роботи без додаткового кріплення.

Посадка H6/n5 є посадкою з натягом, відносні величини якої незначні. Нерухомість з‘єднання забезпечується додатковими засобами кріплення.

Вибір посадок підшипникових вузлів залежить від виду тертя (кочення чи ковзання), умов монтажу чи роботи підшипників. Для підшипників кочення посадка на вал виконується в системі отвору і отвір внутрішнього кільця підшипника є в цих посадках основним отвором. Посадки підшипників в корпусі виконують в системі валу, а основним валом в цих посадках є зовнішня поверхня зовнішнього кільця.

Рисунок 2.29 – Посадки в черв’ячному колесі з вінцем і валом, закріпленим в радіально-упорному підшипнику