Тема: «Посадки, характеристика посадок, графическое изображение посадок в системе отверстия, в системе вала»

Тема: «Посадки, характеристика посадок, графическое изображение посадок в системе отверстия, в системе вала».

1.Сопрягаемые и несопрягаемые поверхности.

2.Характеристика посадок.

3.Зазор и условия его образования.

4.Натяг и условия его образования.

5.Графическое изображение посадок в системе вала, в системе отверстия.

6.Определение группы посадки по чертежам сопрягаемых деталей.

Все разнообразные машины, станки, приборы, механизмы состоят из деталей, имеющих сопрягаемые и несопрягаемые поверхности.

Сопрягаемые поверхности – это поверхности, по которым детали соединяются в сборочные единицы (узлы).

Несопрягаемые (свободные) – это конструктивно необходимые поверхности, не предназначенные для соединения с поверхностями других деталей.

Конструкции соединений деталей и требования к ним могут быть различными. В зависимости от назначения соединения конструктивные элементы деталей с сопрягаемыми поверхностями, имеющими одинаковый номинальный размер, должны во время работы механизма или машины либо обеспечить возможность движения деталей друг относительно друг друга.

Для обеспечения подвижности соединения нужно, чтобы действительный размер охватывающего элемента одной детали (отверстия) был больше действительного размера охватываемого элемента другой детали (вала). Разность действительных размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, называется зазором.

Для получения неподвижного соединения нужно, чтобы действительный размер охватываемого элемента одной детали (вала) был больше действительного размера охватывающего элемента другой детали (отверстия). Разность действительных размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия, называется натягом.

Сопряжение, образуемое в результате соединения отверстий и валов (охватывающих и охватываемых элементов деталей) с одинаковыми номинальными размерами, называют посадкой.

Посадка – это характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов.

Поскольку действительные размеры годных отверстий и валов в партии деталей, изготовленных по одним и тем же чертежам, могут колебаться между заданными предельными размерами, то, следовательно, и величина зазоров и натягов может колебаться в зависимости от действительных размеров сопрягаемых деталей. Поэтому различают наибольший и наименьший зазоры и соответственно наибольший и наименьший натяги.

Наибольший зазор S=D- d

Наименьший зазор S=D- d

Где D, D- наибольший и наименьший предельный размер отверстия

d, d- наибольший и наименьший предельный размер вала

Наибольший натяг N= d- D

Наименьший натяг N= d- D

Пример: 1На чертеже отверстия указан размер 50, а на чертеже вала – размер 50.Проведем необходимые расчеты.

Предельные размеры отверстия, мм: наибольший 50,0+0,02=50,02; наименьший 50,00.

Предельные размеры вала, мм: наибольший 50,00—0,03=49,97; наименьший 50,00—0,06=49,94.

Зазор, мм: наибольший 50,02—49,94=0,08; наименьший 50,0-49,97=0,03.

Пример 2. На чертеже отверстия указан размер 50+0-02, а на чертеже вала — размер 50. Проведем необходимые расчеты.

Предельные размеры отверстия, мм: наибольший 50,00+0,02-=50,02; наименьший 50,00.

Предельные размеры вала, мм: наибольший 50,00+0,05=50,05; наименьший 50,00+0,03=50,03.

Натяг, мм: наибольший 50,05—50,00 = 0,05; наименьший 50,03—50,02=0,01.

Построение схемы посадки начинается с проведения нулевой линии, соответствующей номинальному размеру соединения (номинальные размеры отверстия и вала, составляющих соединение, или, что то же самое, образующих посадку, одинаковы). От нулевой линии, единой для отверстия и вала, откладывают в выбранном масштабе с учетом знаков величины предельных отклонений отверстия и вала; между линиями, соответствующими верхним и нижним отклонениям, получаем поля допусков сопрягаемых отверстия и вала. И, наконец, в соответствии с приведенными выше определениями выявляются на схемах наиболь­шие и наименьшие зазоры и натяги

Наименьший зазор Smih

' Наибольший - зазор ----- , * тах

Наибольший зазор Sma

На рисунке видно, что при графическом изображении посадки с зазором поле допуска отверстия располагается над полем допуска вала, т. е. размеры годного отверстия всегда больше размеров годного вала, как и было отмечено ранее при введении понятия «зазор».

Наименьшииий натяг /Улнп

Наибольший натяг Nmax /Ушах

Точно так же на рисунке видно, что при графическом изображении посадки с натягом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала, т. е.

размеры годного отверстия всегда меньше размеров годного вала, как и было отмечено ранее при введе­нии понятия «натяг».

Приведенные выше числовые примеры и соответствующие им графические построения не исчерпывают всех возможных групп посадок. Наряду с посадками с зазором и посадками с натягом, когда зазор или соответственно натяг в соединении гарантируется сопряжением любых годных отверстий и валов, возможен и такой вариант, когда предельные размеры сопрягаемых деталей не гарантируют получение в сопряжении только зазора или только натяга. Такие посадки называются переходными. В этом случае возможно получение, как зазора, так и натяга, конкретный характер соединения будет зависеть от действительных размеров сопрягаемых годных отвер­стий и валов. Покажем это на примере.

Пример 3. На чертеже отверстия указан размер 50+0,02, а на чертеже вала —50. Проведем необходимые расчеты.

Предельные размеры отверстия, мм: наибольший 50,00+0,02=50,02; наименьший 50,00.

Предельные размеры вала, мм: наибольший 50,00+0,03=50,03; наименьший 50,00+0,01=50,01.

Если представить соединение отверстия, имеющего наибольший предельный размер, с валом, имеющим наименьший предельный размер, то образуется посадка с зазором, так как отверстие больше вала, при этом зазор будет наибольшим и равным 50,02—50,01=0,01 мм.

Если же представить соединение отверстия, имеющего наименьший предельный размер, с валом, имеющим наибольший предельный размер, то образуется посадка с натягом, так как вал больше отверстия, при этом натяг будет наибольшим и равным 50,03—50,00=0,03 мм.

натяг /Nтах

При графическом изображении переходной посадки поля допусков

отверстия и вала перекрываются, т. е. размеры годного отверстия могут оказаться и больше и меньше размера годного вала, что и не позволяет заранее, до изготовления пары сопрягаемых деталей, сказать, какая будет посадка — с зазором или натягом.

Посадка с гарантированным зазором используется в тех случаях, когда допускается относительное смещение деталей; посадки с гарантированным натягом— когда необходимо передавать усилие или вращающий момент без дополнительного крепления только за счет упругих деформаций, возникающих при сборке сопрягаемых деталей.

Переходные посадки имеют небольшие предельные зазоры и натяги и поэтому их применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить центрирование деталей, т. е. совпадение осей отверстия и вала; при этом требуется дополнительное закрепление соединяемых деталей.

Посадки всех трех групп — с зазорами, с натягами, переходные с различными величинами наибольших и наименьших зазоров и натягов — можно получить при одном и том же номинальном размере, изменяя положение полей допусков обеих сопрягаемых деталей — отверстия и вала. Но, очевидно, таких сочетаний может оказаться бесчисленное множество, что привело бы к невозможности централизованного изготовления мерного режущего инструмента (сверл, зенкеров, разверток), формирующего размер отверстия.

Гораздо удобнее в технологическом (при изготовлении) и эксплуатационном (при ремонте) отношениях получать разнообразные посадки, изменяя положение поля допуска только одной детали при неизменном положении поля допуска другой.

Например, разные посадки, рассмотренные в примерах 1, 2, 3, образованы изменением только полей допуска валов при постоянном поле допуска отверстий. Такой способ образования различных посадок называется системой отверстия. Деталь, у которой положение поля допуска является базовым и не зависит от требуемого характера соединения, называют основной деталью системы (в рассмотренном случае — отверстие). Аналогичные посадки могут быть получены по-иному, если за основную деталь принять вал, а для образования различных посадок изменять поля допусков отверстий. Такой способ образования называется системой вала.

Таким образом, посадки в системе отверстия — это посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием посадки в системе вала — это - посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом

В практике машиностроения предпочтение отдается системе отверстия, поскольку изготовить отверстие и измерить его значительно труднее и дороже, чем изготовить и измерить с той же точностью вал такого же размера.

(рисунок)

Так, валы различной точности (и высокой) можно обрабатывать и измерять универсальными инструментами — резцами, шлифовальными кругами, микрометрами и т. д. А для обработки и измерения точных отверстий потребуются специальные дорогостоящие инструменты (зенкеры, развертки, протяжки, калибры-пробки). Число комплектов таких инструментов, необходимых для обработки отверстий с одинаковым номинальным размером, зависит от разнообразия предельных отклонений, которые могут быть назначены конструктором. Допустим, требуется изготовить три комплекта деталей одинаковых номинальных размеров и одинаковой точности для образования посадок с зазором, натягом и переходной. Если принять систему отверстия, то предельные размеры отверстий для всех посадок будут одинаковы и для обработки и измерения отверстий потребуется только один комплект специальных инструментов.

Чтобы сделать еще более удобным назначение посадок для конструктора и обработку деталей для рабочего, условились, что поля допусков основных деталей систем посадок должны удовлетворять одному обязательному условию: один из предельных размеров основной детали должен совпадать с номинальным размером. Причем для основного отверстия таким предельным размером должен быть наименьший (или, что то же самое, нижнее предельное отклонение основного отверстия должно быть равно нулю, а основного вала – наибольший (или, что то же самое, верхнее предельное отклонение основного вала должно быть равно нулю).

Допуск основной детали системы посадок всегда направлен «в тело» этой детали: в случае основного отверстия – на увеличение предельного размера по сравнению с номинальным; в случае основного вала – на уменьшение предельного размера по сравнению с номинальным.

Контрольные вопросы:

1.Что такое посадка?

2.Чем характеризуется посадка?

3.Что такое зазор и каковы условия его образования?

4. Что такое натяг и каковы условия его образования?

5.Как образуются посадки в системе отверстия?

6. Как образуются посадки в системе вала?

7.Как по взаимному расположению полей допусков отверстия и вала при графическом изображении посадки определить характер соединения?