6.3 Системы образования посадок
С точки зрения прочности соединения, показанные на схеме сочетания полей допусков, имеющие iср = const одинаковы (рис.22).
Рисунок 22 - Возможные варианты образования посадок с натягом
Произвольное расположение таких сочетаний конструктором приведет к росту номенклатуры технологической оснастки - режущего и мерительного инструмента, приспособлений.
Чтобы избежать этого посадки образуют в двух системах:
1 Вала
2 Отверстия.
6.4 Расположение полей допусков основного отверстия и основного вала
В системе отверстия для получения различных зазоров или натягов посадки образуются за счет соединения различных валов с основным отверстием H, нижнее отклонение которого равно нулю, т.е. нижняя граница совпадает с номиналом. В системе отверстия для одного номинального размера и одного квалитета предельные отклонения отверстия H остаются для всех посадок постоянными, а образование посадок идет за счет изменения предельных отклонений валов (рис.23).
Рисунок 23 - Образование посадок в системе отверстия
На размерной схеме в сочетании с полем допуска одного отверстия поле допуска вала 1 даст посадку с зазором, поле допуска вала 2 - переходную, поле допуска вала 3 - с натягом.
Посадки в системе вала образуются соединением основного вала с неосновными отверстиями. Верхнее отклонение основного вала равно нулю, т.е. верхняя граница поля допуска совпадает с номиналом (рис.24).
es = 0
Рисунок 24 - Образование посадок в системе вала
Характер посадки создается за счет перемещения поля допуска отверстия: поле допуска первого отверстия - посадка с зазором, поле допуска второго отверстия - посадка переходная, поле допуска третьего отверстия - посадка с натягом.
6.5 Области предпочтительного применения системы отверстия и системы вала при проектировании машин
Наибольшее распространение в технике получила система отверстия, как более технологичная, позволяющая свести к минимуму ассортимент технологической оснастки, необходимой для изготовления отверстия (наиболее дорогостоящей, размерной). Обработка отверстий значительно сложнее, чем обработка валов. Для обработки отверстий используют сложный, дорогостоящий, так называемый мерный (дающий определенного размера поверхности) инструмент - сверла, зенкеры, развертки, протяжки. Валы же независимо от размера обрабатываются одним и тем же инструментом - резцом, шлифовальным кругом.
Однако в некоторых случаях, используют систему вала. К ним относятся:
1 Соединения наружных колец подшипников качения с корпусом, т.к. подшипники изготавливают специализированные заводы, присоединительные размеры постоянны. Требуемый характер посадки достигается за счет изменения диаметра отверстия в корпусе.
2 В шарнирных соединениях, где деталь со свободной посадкой размещается на валу, который с натягом крепится в корпусной детали (рис. 25).
3 Для длинных трансмиссионных валов, когда на одном валу устанавливается ряд деталей с различными посадками.
4 При использовании волоченого металла (прутков, калиброванных валов). Валики, полученные волочением не имеет смысла дополнительно обрабатывать резанием для создания необходимой посадки, т.к. они имеют высокую точность размеров и форм.
Максимальный диаметр калиброванных валов равен 50 мм. Валы из серебрянки имеют диаметр до 25 мм. Серебрянка после волочения имеет дополнительную обработку - шлифовку, полировку. Изготавливается из специальных сталей.
Рисунок 25 – Пример применения системы вала (сопряжение поршень –
палец – втулка верхней головки шатуна компрессора)