Анухин В.И. Допуски и посадки. Учебное пособие (4-е издание, 2008), страница 6

Посадки с натягом 1.8.1. Особенности посадок ° В сопряжении образуются только натяги. На рис. !.11 приведена в сокращении схема распо- ложения попей допусков посадок с натягом в системе отверстия для размеров до 500 мм. ( ) — предпочтительные посадки Рис. 1.11 Посадки применяются только в точных квалитетах. 2З 1.8. Посадки с натягом ° Они используются дпя передачи крутящих моментов и осевых сил без дополнительного крепления, а иногда для создания предварительно напряженного состояния у сопрягаемых деталей.

° Посадки предназначены для неподвижных и неразъемных соединений. Относительная неподвижность деталей обеспечивается силами трения, возникающими на контактирующих поверхностях вследствие их упругой деформации, создаваемой натягом при сборке соединения. Преимущество посадок — отсутствие дополнительного крепления, что упрощает конфигурацию деталей и их сборку.

Посадки обеспечивают высокую нагрузочную способность сопряжения, которая резко возрастает с увеличением диаметра сопряжения. В то же время прочность и качество сопряжения зависят от материала сопрягаемых деталей, шероховатостей их поверхностей, формы, способа сборки (сборка под прессом ипи способ термических деФормаций) и т. п. 1.8.2. Области применения некоторых рекомендуемых посадок с натягом 1.8.3. Расчет посадок с натягом У посадок с натягом неподвижность сопрягаемых деталей под действием нагрузок обеспечивается силами трения, возникающими при упругой деформации деталей, создаваемой натягом.

Минимальный допускаемый натяг определяется исходя из возможных наибольших сип, действующих на сопряжение, а максимальный натяг рассчитывается из условий прочности деталей. Разность между диаметром вала и внутренним диаметром втулки до сборки называется натягом И. При запрессовке деталей происходит растяжение втулки на величину Ир (рис. 1.12) и одновременно сжатие вала на величину Ин, при этом: И= Ио+Иа (1. 7) Известны зависимости: ИР От И, =Р— ' — =Р— 0 Е1 О Ез (1.8) где р — давление на поверхности контакта сопрягаемых деталей, Нlмз; Посадки Н/Р; Р/П вЂ” «пегкопрессовые». Имеют минимальный гарантированный натяг.

Обладают высокой степенью центрирования. Применяются, как правило, с дополнительным креплением. Посадка ~Н7/рБ применяется для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес, втулок, установочных колец с валами, дпя установки тонкостенных втулок и колец в корпуса. Посадки Н/г, Н/з; Н/г и Я/П; Я/П; Т/л — «прессовые средние». Имеют умеренный гарантированный натяг в пределах И = (0.0002...0.0008)Р. Применяются как с дополнительным креплением, так и без него.

При сопряжении возникают, как правило, упругие деформации. Посадки ( Н77/гб )', '(Н7/зб ~применяются для сопряжения зубчатых и червячных колес с валами в условиях тяжелых ударных нагрузок с дополнительным креплением (дпя стандартных втулок подшипников скольжения предусмотрена посадка Н7/гб). Посадки Н/сц Н/х; НЬ. и (//П вЂ” «прессовые тяжелые». Имеют большой гарантированный натяг в пределах И = (0.001...0.002)0. Предназначены для соединений, на которые воздействуют большие, в том числе и динамические нагрузки. Применяются, как правило, без дополнительного крепления соединяемых деталей.

В сопряжении возникают упругопластические деформации. Детали должны быть проверены на прочность. Посадки Н7/и7; Нд/и8 наиболее распространенные из числа тяжелых посадок. Примеры применения: вагонные колеса на осях, бронзовые венцы червячных колес на стальных ступицах, пальцы эксцентриков и кривошипов с дисками. ц допуски и посадки гладких соединений 0 — номинальный диаметр, м; Ен Е2 — модули упругости материала втулки и вала, Нlмз; С1, С2 — коэффициенты, определяемые по формулам: "Ю -Ю где с(н о2 — диаметры (см.

рис. 1.12), м; рн и2 — коэффициенты пуассона (для стали и = 0.3, для чугуна р = 0.5). А-А Рис. 1.12 Подставив в выражение (1.?) зависимости (1.8), получим: >р С1 „С2 (1.10) Наименьший натяг рассчитывается следующим образом: (С, С,1 Мп~п = РттО ~ — ~ — ~. ~Е1 Е2 ~ (1 11) ° максимальной осевой силы Р: (1.12) где г1 — коэффициент трения при продольном смещении деталей; ! — длина сопряжения; ° максимального крутящего момента Мкр.

> 2 Мкл Рты — О2(( (1.13) где г2 — коэффициент трения при относительном вращении деталей; Минимальное давление на поверхность контакта р;„определяется из условия обеспечения неподвижности сопряжения при действии на него: 1.8. Посадки с натягом ° крутящего момента Мхл и осевой сипы Р: (1,14) Наибольший натяг: (С, С,1 Мпах = Ртах С ~ + ). ),Е1 Ег ) Максимальное давление рлах определяется из условия прочности сопрягаемых деталей.

В качестве р„„„берется меньшее из допустимых значений давлений — рда„, которые рассчитываются по следующим формулам: 1г для втулки ррал < 0.58 о 1 — ~ — ! хг для вала рдел < 0.58 а 1 — ~ — ! где сот; аа„— пределы текучести материала деталей при растяжении, Нlмг. Пример Подобрать посадку с натягом для соединения при следующих данных: 0 = 0.185 м, д1 = 0.110 м, г!г = 0.265 м, ! = 0.17 м. Соединение нагружено осевой силой Р= 392 10З Н. Детали изготовлены из стали 40, Е, = Ег = =206 ГПа, а, = 313 МПа, !1 = 0.14, Ях1 = Вхг = 8 мкм. Решение 1. Определение коэффициентов Сп Сг. ! 0.265! 0.185 0.110 2.

Расчет наименьшего натяга. (С, С,1 %пи = ~ + ) я!г1 ),Е1 Ег) 392 1 0з ( 3.2 1.8 я 0.17 0.14 ),2.06 10Н 2.06 10Н ) 26 1 допуски и посадки гладких соединений В процессе запрессовки неровности на поверхностях детали сминаются, и в соединении созда- ется меньший натяг, поэтому следует расчетный И ,и увеличить на значение поправки: и = 0.8 (г1 .1 - й 2 ) и = 0.8(8 8) =- 12.8 мкм.

Наименьший натяг Ил =- 127 а 12.8 = 140 мкм. 3. Определение допустимых значений давления. ,2 ) рдоп = 0.58о. 1 — , '— — ' (о2 У Рдоп = 0 58 313 1ОЗ 1 — — ' — ~ ~ = 93.1 МПа; (0.1851 (0.265 ) для втулки Рдоп — 058о 1 — ) 1) Рдоп = О 58 313. 10~ 1 б (0.110) 1 (0185! ~ для вала 4. Определение максимально допустимого натяга для данного сопряжения. (С С ') = Ргпах О '( + гпах (Е1 Е2 ~ И~ах = 93.1 10 0.185 — — ' + ' -1 =- 418 10 В м. (2.06 101' 2.06. 10" у 5. Выбор посадки. По ГОСТ 25347 — 82 выбираем посадку: Игпах — — 308 мхм < Ид „= 418 мкм; Ипсп = 164 мкм > Ид = 140 мкм. пкп Н8 ~+о.ог2 З1 85— ~+0.23б 1.9.

Рекомендации по выбору посадок гладких соединений 2. При назначении посадок необходимо применять соответствующие стандарты и нормативно-технические документы, устанавливающие виды посадок, предельные отклонения и порядок их выбора. 1. В первую очередь следует выбирать посадки для наиболее ответственных и точных сопряжений, определяющих качество работы узла. Например, на узле (см. рис, П.8.2, Приложение 8) вначале выбираются посадки подшипников качения, затем посадка зубчатого колеса на вал и посадка стакана в корпусе, а уже затем посадка, связанная с установкой уплотнения, посадка проставочного кольца и крышки подшипника. 27 1.9. Рекомендации по выбору посадок гладких соединений Например, выбор посадок подшипников качения, посадок типовых соединений (шпоночных, шпицевых, резьбовых и т, д.), назначение предельных отклонений для деталей уппотнительных элементов, сопрягаемых со стандартной манжетой, и т.

и. 3. Перед выбором посадки необходимо опредепитгк ° характер сопряжения (подвижное или неподвижное); ° основные конструктивные требования, предьявляемые к сопряжению (скорость относительного перемещения деталей, компенсация погрешностей монтажа, необходимость центрирования сопрягаемых деталей ипи величина и характер нагрузок, передаваемых сопряжением).

4. После выбора вида посадки необходимо решить вопрос о точности выполнения сопряжения. При этом не следует забывать, что излишне высокая точность выполнения деталей ведет к значительным и неоправданным затратам при их изготовлении. Выбор квапитета зависит: ° от точностных требований непосредственно к сопряжению; ° от типа выбранной посадки, например, при применении переходных посадок изменение квалитета незначительно; ° от точности, обусловленной эксплуатационным назначением механизма ипи машины в цепом, особенно это относится к ответственным сопряжениям, например, точность сопряжения деталей в коробке скоростей прецизионного станка может значительно отличаться от точности посадок аналогичных деталей в коробке скоростей трактора. В общих чертах можно указать на следующее применение квапитетов. Квалигегы 4-й и 5-й применяются сравнительно редко, в особо точных соединениях, требующих высокой однородности зазора ипи натяга (приборные подшипники в корпусах и на валах, высокоточные зубчатые колеса на валах и оправках в измерительных приборах).