5. Методы назначения посадок

Посадки могут назначаться тремя методами.

Метод прецедентов (аналогов).

Заключается в том, что конструктор отыскивает в однотипных, ранее сконструированных и находящихся в эксплуатации соединениях случаи применения составной части, подобной проектируемой, и назначает используемую в этой части или узле посадку во вновь проектируемой конструкции.

Метод подобия.

Является развитием метода прецедентов. Он основан на классификации деталей машин по конструктивным и эксплуатационным признакам и выпуске справочников с примерами применения посадок.

Недостатком этого метода является качественное, а не количественное описание эксплуатационных признаков и сложность их идентификации с признаками вновь проектируемой части или узла.

Расчетный метод.

Это наиболее обоснованный метод назначения посадки. Он основан на инженерных расчетах соединений на прочность, жесткость и т.д.

Недостатком этого метода является отсутствие проверки на практике назначаемых посадок, что может привести к нарушению принципа взаимозаменяемости.

Алгоритм назначения посадок расчетным методом

1. Определить, к какой группе относится посадка (по описанию характера соединения и его назначения):

• с зазором;

• с натягом;

• переходная.

2. Определить систему посадки, анализируя конструкцию соединения.

3. Определить точность посадки, рассчитав число единиц допуска для отверстия и вала:

Т_пос. = T_D + T_d = a_D ∙ i + a_d ∙ i = i (а_D + а_d),

где a_D + a_d = а_пос .

Разделение a_пос на два слагаемых основывается на выполнении признака основной посадки - одинаковой точности отверстия и вала.

4.Рассчитать основные отклонения полей допусков отверстия и вала (по предельным характеристикам посадки – предельным зазорам или натягам).

5.Рассчитать вторые отклонения полей допусков отверстия и вала по заданным предельным характеристикам.

6. Подобрать стандартную посадку с отклонениями полей допусков отверстия и вала близкими к расчетным значениям.

7. Построить схему расположения полей допусков посадки и определить погрешность Δ Т_пос. подбора посадки по допуску посадки и предельным характеристикам.

Δ Т_пос. = ,

где Т_зад - заданный допуск посадки;

Т_ст - допуск выбранной стандартной посадки.

Пример: Задано соединение вилки переключения по ширине с пазом зубчатого колеса с размерами:b = 8 мм, S_max = 600 мкм, S_min = 300 мкм.

Подобрать посадку расчетным методом.

Решение:

1. Посадка с зазором (по заданным характеристикам).

2. Выбирается система отверстия как предпочтительная (по анализу конструкции соединения).

3. Рассчитывается число единиц допуска посадки:

а_пос. = = = = 320

Распределяется число единиц допуска посадки между отверстием и валом в соответствии с признаком основной посадки (равенство точности отверстия и вала):

a_D = a_d = 320 /2 = 160 .

Так как число единиц a = 160 является стандартной величиной, соответствующей 12-й квалитету, для отверстия и вала назначается одинаковый квалитет - IT12.

Если а_пос /2 не соответствует стандартной величине, следует подобрать пару квалитетов с соседними номерами, число единиц которых в сумме давало бы значение близкое расчетному а_пос. При этом более грубый квалитет назначается на отверстие.

Например, a_пос = 170, тогда a_d + a_D → 64 + 100, что соответствует 10 квалитету для вала и 11 квалитету для отверстия.

После определения точности посадки определяются основные отклонения полей допусков отверстия и вала. Так как предполагается назначить посадку в системе отверстия, основное отклонение отверстия будет равно нулю, т.е. H → EI =0. Второе отклонение поля допуска отверстия определим по формуле:

ES = EI + IT12 = 0 + 150= +150 (мкм).

Основное отклонение поля допуска вала определяется по формуле:

es = EI - S_min = 0 – 300 = -300 (мкм);

Второе отклонение поля допуска вала будет равно:

ei = ES - S_max = + 150 – 600 = - 450 (мкм).

Строится схема расположения полей допусков отверстия и вала (рис.15).

Рис. 15. Схема полей допусков с рассчитанными отклонениями

По отклонениям, полученным в результате расчета, подберем по ГОСТ 25347 стандартное поле допуска вала с отклонениями близкими к рассчитанным. Таким ближайшим полем допуска 12 квалитета будет поле b12 c отклонениями es = -150 мкм и ei = - 300 мкм (рис.16).

Однако такое поле позволяет получить наименьший зазор в 2 раза меньше требуемого, т.е. S_min = 150 мкм. Следовательно, назначение стандартной основной посадки не позволит получить заданные предельные характеристики. В таком случае подбирают комбинированную (по системам) посадку. Для этого рассчитывают предельные отклонения поля допуска отверстия, исходя из полученных предельных отклонений поля допуска вала b12:

EI= S_min + es = 300 + (-150) = + 150 (мкм);

ES = S_max + ei = 600 + (-300) = + 300 (мкм).

Рис. 16. Схема расположения полей допусков комбинированной посадки

Такие отклонения соответствуют стандартному полю допуска отверстия B12 (рис.16). В итоге заданные характеристики соединения может обеспечить комбинированная посадка 8 B12/ b12. Погрешность подбора посадки по допуску составит:

Δ Т_пос. = = 0

Алгоритм назначения посадок методом подобия

1. Определить, к какой группе относится посадка (по описанию характера соединения и его назначения): с зазором, с натягом или переходная.

2. Определить систему посадки, анализируя конструкцию соединения.

3. Определить вид посадки (сочетание основных отклонений полей допусков отверстия и вала) по справочнику;

4. Определить точность посадки по справочнику.

5. Построить схему расположения полей допусков посадки.