Лекция по теме "Допуски и посадки"

ЛЕКЦИЯ. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ

Детали машин не могут быть изготовлены абсолютно точно и всегда имеют некоторые отклонения от номинальных размеров. Вместе с тем для эксплуатации, изготовления и конструирования машин огромное значение имеет взаимозаменяемость деталей.

Взаимозаменяемость — это способность независимо изготовленных деталей без дополнительной обработки занимать свои места в машине и обеспечивать доброкачественную работу. Взаимозаменяемость позволяет независимую обработку деталей высокопроизводительными методами (так как исключается необходимость пригонки одной сопрягаемой детали к другой), эффективное применение поточной и конвейерной сборки, высокопроизводительный, простой и надежный контроль изделий с помощью калибров, быструю замену вышедших из строя деталей машин заранее изготовленными запасными, ускорение проектирования и т. д.

Взаимозаменяемость (полная или частичная) обесценивается стандартной системой предельных допусков и посадок.

Допуск размера есть разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями размера. Зону между этими размерами называют полем допуска. Допуски установлены в соответствии с десятью классами точности: 1, 2, 2а, 3, За, 4, 5, 7, 8 и 9.

1-й класс точности применяют:

а) для -деталей, определяющих точность работы особо точных машин, прецизионных станков, делительных машин;

б) для особо напряженных деталей быстроходных машин в случаях, когда точность в значительной степени определяет нагрузку или распре­деление напряжений;

в) для деталей быстроходных механизмов при необходимости бесшум­ной работы.

2-й класс точности считается основным в современном производстве

3-й класс точности характерен для деталей в среднескоростных машинах и механизмах и других машинах средней точности.

4-й класс точности применяют для деталей, узлов и машин низкой точности, преимущественно тихоходных; он предусматривает возможность частичного применения деталей, изготовленных без снятия стружки из чистотянутой круглой стали и труб, холодноштампованных деталей и т. д.

5-й класс точности применяют при самых минимальных требованиях к точности, как правило, для вспомогательных устройств, он ориентирован на изготовление деталей без снятия стружки.

7-й, 8-й и 9-й классы точности предназначаются для свободных размеров деталей, т. е. размеров несопрягаемых поверхностей, а также для размеров заготовок после предварительной обработки. Эти классы точности получаются -в результате штампования, волочения, отливки в пресс-формы, грубой обточки и фрезерования и т. д.

Числовые значения допусков в основном диапазоне размеров 1—500 мм

приняты пропорциональными корню кубическому из размера.

Характер соединения сопряженных деталей определяется посадкой, ограничивающей величины натягов или зазоров в соединении.

Посадки разделяют на три группы: с натягом, с зазором и переходные.

Посадки с натягом (прессовые) применяют в основном для неподвижного соединения деталей без, дополнительного крепления.

Переходные посадки, т. е. посадки, в которых может быть, как натяг, так и зазор (в зависимости от сочетания действительных размеров сопрягаемых деталей), применяют для неподвижного соединения деталей с дополнительным креплением шпонками, штифтами и винтами. Эти посадки в основном служат для центрирования сопрягаемых деталей.

Посадки с зазором (подвижные) применяют в подвижных сопряжениях (кинематических парах); из них посадку скольжения также применяют в неподвижных при работе машины соединениях, но подверженных частой сборке и разборке.

Посадки 2-го (основного) класса точности располагаются в порядке убывания натяга и возрастания зазора:

Посадки выбирают по расчету или на основе опыта. 

Для прессовых посадок рассчитывают натяг по условию передачи требуемой нагрузки, а для подвижных — оптимальный зазор для создания жидкостного трения с учетом температурных деформаций. Часто зазор ограничивается требованиями точности.

Различные посадки осуществляют варьированием предельных отклонений только одной из сопрягаемых деталей, а предельные отклонения второй детали для данного номинального размера и класса точности остаются постоянными. Это уменьшает требуемое количество инструмента (разверток, протяжек и калибров).

Если предельные отклонения сохраняются (для данного диаметра и класса точности) постоянными у охватывающей детали — отверстия, то, система допусков и посадок называется системой отверстия, а если у охватываемой детали — вала, это система называется системой вала.

В системе отверстия номинальный размер совпадает с наименьшим предельным размером отверстия, а поле допуска втулки располагается в тело втулки. В системе вала номинальный размер совпадает с наибольшим предельным размером вала, а поле допуска вала располагается в тело вала.

Основное применение в машиностроении имеет система отверстия, обеспечивающая сокращение ассортимента дорогих инструментов для обработки отверстий.

Применение системы вала вызывается следующим:

1) использованием для валов чистотянутого калиброванного материала без последующей обработки (в сельскохозяйственном и текстильном машиностроении и некоторых областях приборостроения);

2) выполнением посадочных поверхностей наружных колец подшипников качения по системе вала (во избежание необходимости выпуска подшипников с различными допускаемыми отклонениями по наружному диаметру);

3) возможностью поставить гладкий вал вместо ступенчатого.

Допуски и посадки ставят на чертежах за обозначением номинального размера. На сборочных чертежах посадки обозначают дробью, причем числитель относится к отверстию, а знаменатель к валу; на рабочих чертежах допуск обозначают в строку с размером. В системе отверстия для отверстия ставят букву А, а для вала — символ соответствующего допуска. В системе вала для него ставят букву В, а для отверстия — символ соответствующего допуска. Класс точности обозначают индексом у символов допусков. Для 2-го класса точности индексы не ставят.

В случае применения нестандартных допусков и посадок, а также при отсутствии необходимых предельных калибров на чертеже можно проставлять числовые значения допустимых отклонений размеров.