2. Выбор посадок с зазором и переходных посадок

Цель задания

Изучение методики выбора стандартных переходных посадок и посадок с зазором на основе методов прецедентов (аналогов) или подобия.

Общие сведения

Посадки с зазором предназначены для подвижных и неподвижных соединений деталей. В подвижных соединениях зазор служит для обеспечения свободы перемещения, размещения слоя смазки, компенсации температурных деформаций, а также компенсации отклонений формы и расположения поверхностей, погрешности сборки и др. Для наиболее ответственных соединений, которые должны работать в условиях жидкостного трения, зазоры подсчитываются на основе гидродинамической теории трения. В случаях, когда допускается работа соединения в условиях полужидкостного, полусухого и сухого трения, выбор посадок чаще всего производится по аналогии с посадками известных и хорошо работающих соединений.

В неподвижных соединениях посадки с зазором применяются для обеспечения свободной сборки деталей (в особенности сменных). Их относительная неподвижность обеспечивается дополнительным креплением шпонками, винтами, болтами, штифтами и т. п. Выбор посадки для неподвижного соединения производится таким образом, чтобы наименьший зазор обеспечивал компенсацию отклонений формы и расположения сопрягаемых поверхностей, если они не ограничиваются полями допусков размеров этих поверхностей. Кроме того, наименьший зазор должен включать, если это необходимо, запас на регулирование взаимного расположения деталей в сборе, их центрирование и т. п., а также запас на свободное сопряжение деталей, что особенно важно в условиях автоматической сборки.

Переходные посадки предназначены для неподвижных, но разъемных соединений деталей и обеспечивают хорошее центрирование соединяемых деталей. При выборе переходных посадок необходимо учитывать, что для них характерна возможность получения как натягов, так и зазоров. Натяги, получающиеся в переходных посадках, имеют относительно малую величину и обычно не требуют проверки деталей на прочность, за исключением отдельных тонкостенных деталей. Эти натяги недостаточны для передачи соединением значительных крутящих моментов и осевых усилий. К тому же получение натяга в каждом из собранных соединений без предварительной сортировки деталей не гарантировано. Поэтому переходные посадки применяют с дополнительным креплением соединяемых деталей шпонками, штифтами, винтами и др.

Зазоры, получающиеся в переходных посадках, также относительно малы, что предотвращает значительное смещение (эксцентриситет) соединяемых деталей.

Переходные посадки установлены в относительно точных квалитетах: валы в IT4…IT7, отверстия - в IT5…IT8. Отверстие в переходных посадках, как правило, принимают на один квалитет грубее вала.

Порядок выполнения задания

1 Изучение области применения посадок с зазором и переходных посадок [1,2].

2 Выявление в конструкции сборочных единиц, в которых следует применить соединения с зазором, определение условий работы и ответственности соединения, назначение стандартных посадок с зазором. Приведение схемы расположения полей допусков.

В данной конструкции по посадке с гарантированным зазором соединяются крышки подшипниковых узлов 3 и 14 со стаканами 4 и 15. Это неподвижное соединение не является ответственным и к нему не предъявляются высокие требования по соосности деталей.

Допуск отверстия в стакане определяется при выборе посадки наружного кольца подшипника (Ø 80 Н7, см. задание 2). Сопрягаемый размер крышек, как неответственный, экономически целесообразно выполнить на 2…3 квалитета грубее, например, Ø 80 f9.

Таким образом, назначаем посадку

Ø 80 .

На рисунке 2.3 представлено графическое изображение полей допусков посадки с зазором.

Рисунок 2.3 – Схема расположения полей допусков посадки с зазором

Вывод. Допуск охватывающей детали нельзя расширять, так как он должен обеспечивать работоспособность подшипниковых узлов. Допуск охватываемой детали сравнительно легко технологически выполним. Посадка обеспечивает легкую сборку–разборку соединения.

3 Выявление в конструкции сборочных единиц, в которых следует применить соединения с переходными посадками, определение условий работы и ответственности соединения, назначение стандартных переходных посадок. Приведение схемы расположения полей допусков.

По переходной посадке целесообразно соединять стаканы 4 и 15 подшипниковых узлов с корпусом 5. При этом должно обеспечиваться хорошее центрирование деталей и уменьшение вибраций, что важно для нормальной работы подшипниковых узлов. Также по переходной посадке соединяются вал 8 и втулка 9, служащая для осевой фиксации шестерни 10, так как необходимо обеспечить ее вращение вместе с валом.

По аналогии с существующими конструкциями в справочнике [2] рекомендуется для соединений стаканов подшипников в корпусах (станкостроение) применять посадку

Ø 96 , S_max = 46 мкм; N_max = 11 мкм.

На рисунке 2.4 представлена схема графического расположения полей допусков посадки.

Рисунок 2.4 – Схема расположения полей допусков переходной посадки

Вывод. Выбранная переходная посадка обеспечивает хорошее центрирование деталей и достаточно легкую сборку–разборку, так как для этих посадок более вероятно получение зазора.

Поле допуска вала 8 выбирается с точки зрения работоспособности шпоночного соединения с учетом, что шестерня 10 съемная Ø 32 h6 (см. задание 5). Поэтому целесообразно соединение деталей 8 и 9 выполнить в системе вала

Ø 32 , S_max = 16 мкм; N_max = 25 мкм.

На рисунке 2.5 представлена схема графического расположения полей допусков посадки.

Рисунок 2.5 – Схема расположения полей допусков переходной посадки

Вывод. Выбранная посадка относится к разряду плотных, имеет большую вероятность появления натягов. Из–за влияния отклонений формы деталей зазоры в большинстве случаев не появляются, и посадка обеспечивает достаточную неподвижность соединения деталей 8 и 9 при эксплуатации.