Назначение посадки расчетным методом
Расчетный метод используется в том случае, когда по условиям эксплуатации механизма предельные значения зазоров или натягов ограниченны, например, для подшипников скольжения, ответственных прессовых соединений и т.д.
Расчет посадки осуществляется в следующей последовательности:
1) по результатам анализа конструкции узла определяется система посадки. В большинстве случаев посадки осуществляются по системе отверстия как предпочтительной. Типовые случаи назначения посадок по системе вала – см. 1.1;
2) рассчитывается допуск посадки по заданным характеристикам:
TS = Smax–Smin или TN = Nmax–Nmin;
3) по известному номинальному размеру определяется число единиц допуска посадки aS(N),которое характеризует относительную точность:
TS(TN) = aS(N)i = TD + Td = aDi + adi = i(aD + ad),
aS(N) = TS(TN)/i,
где aD +ad = aS(N)– количество единиц допуска посадки с зазором (натягом), выраженное через aDи ad – числа единиц допуска отверстия и вала соответственно.
Значение i = 0,1IT6берется по таблице 1.1 для интервала размеров, в котором находится номинальный размер отверстия или вала.
Таблица 1.5 – Рекомендации по применению стандартных посадок ЕСДП
| Тип посадки и вид сопряжения | Области применения |
| Посадки с зазором | |
| H/h (скользящие посадки) | Используются в неподвижных соединениях при невысокой точности центрирования, когда передача крутящего момента выполняется через шпонку, для часто разбираемых соединений, для точного направления при возвратно–поступательном движении. Наименьший зазор равен нулю, наибольший – сумме допусков вала и отверстия. Применяются в квалитетах с 4-го по 12-й |
| Широко используемая посадка: сменные шестерни на валах металлообрабатывающих станков, фрезы на оправках, центрирующие корпуса (стаканы) под подшипники качения, поршни в цилиндрах пневматических сверлильных машин |
| То же назначение, что и посадка H7/h6, но с более широкими допусками и при большей длине соединения |
(H8/h9)
| Центрирующие промежуточные (стаканы) корпуса подшипников, сменные шестерни, шкивы на концах валов, ползуны на призматических шпонках, направляющие стержни в опорах, кронштейны на колоннах |
 ; (H10/h11)
| Аналогично предыдущей посадке, когда требуется расширение поля допуска |
(H12/h12)
| Посадки низкой точности для неподвижных и подвижных соединений; соединение деталей под сварку; центрирующие фланцы крышек и корпусов арматуры, звёздочки тяговых цепей на валах |
| H11/h11;H12/h12 | Нецентрирующие диаметры шлицевых валов и втулок, высота шпонки; диаметры отверстий под крепёжные элементы при высокой точности сборки |
| H/g; G/h (посадки движения) | Применяются в точных квалитетах (с 4-го по 7-й). Для подвижных соединений с малыми зазорами. В неподвижных соединениях обеспечивают легкую установку детали при точной фиксации ее расположения |
G7/h6
H6/g5
| Применяются в особо точных механизмах (плунжерные и золотниковые пары). Шпиндели точных станков, направляющие втулки, переключаемые шестерни на валах коробок передач, сменные направляющие втулки в кондукторах, опорные пальцы приспособлений, подшипники скольжения при малых нагрузках, для регулируемых стаканов под подшипники |
| H/f;F/h (посадки ходовые) | Характеризуются умеренным гарантированным зазором, обеспечивающим свободное перемещение вдоль оси и вращение. Применяются для подшипников скольжения при консистентной и жидкой смазке, при легких и средних режимах работы, в подвижных соединениях, а также в неподвижных для обеспечения легкой сборки и разборки |
 
| Применяются в точных соединениях при умеренных скоростях (n = 50...2000 об/мин). Подшипники скольжения валов в коробках перемены передач, подшипники скольжения станков нормальной точности, свободно вращающиеся на валах зубчатые колеса повышенной точности (6–7) |
| H6/f6; F7/h5 | Применяются в механизмах высокой точности. Посадочные места под подшипники качения при местном нагружении, коренные шейки коленчатого вала |
| H8/f8; H8/f9 H9/f9; F8/h8 F9/f8; F9/h9 | Посадки пониженной точности для соединений с гарантированным зазором. Подшипники скольжения при значительных скоростях вращения тяжёлого машиностроения, свободно вращающиеся на валах зубчатые колеса, ролики на осях, крышки цилиндров и др. |
| H/e; E/h (легкоходовые посадки) | Имеют гарантированный зазор (вдвое больше, чем у ходовых посадок). Применяются в затрудненных условия монтажа (многоопорные валы, разнесённые опоры). Используются при вращении с числом оборотов 2...25 тыс. об/мин; в подшипниках скольжения при больших длинах соединений (больше 2d)для компенсации прогиба детали; в неподвижных соединениях со значительным зазором, когда требуется регулировка |
 
| Блок зубчатых колёс, стержни вилок переключения скоростей в направляющих, ходовые винты суппортов, крышки коробок передач, а также коренные шейки коленчатого вала и шеек распределительного вала |
| H6/e8; H7/e7; E8/h6 | Подшипники жидкостного трения. Коренные подшипники коленчатых и распределительных валов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) |
| H8/e9; H9/e9; E9/h9 | Применяются в подвижных и неподвижных соединениях для компенсации температурных деформаций и погрешностей расположения поверхностей |
| H/d; D/h (широкоходовые посадки) | Характеризуются большим гарантированным зазором, позволяющим компенсировать геометрические погрешности и температурные деформации, обеспечивают свободное перемещение деталей |
| H7/d8; H8/d8; D8/h6; D8/h7 | Посадки повышенной точности. Для точных подвижных соединений при тяжёлых условиях работы. Подшипники жидкостного трения, валки прокатных станов, впускные и выпускные клапаны ДВС, поршневые кольца в канавках поршня (по ширине), холостые шкивы и зубчатые колёса, шатунные шейки |
| H8/d9; H9/d9 | Применяются при невысоких требованиях к точности. Быстроходные передачи (n = 25...50 тыс. об/мин), холостые шкивы, сальники, поршни в цилиндрах компрессоров, трансмиссионные валы в подшипниках |
H7/d11; H8/d11
| Подвижные соединения, работающие в условиях загрязнения, при низкой точности. Грубые направляющие прямолинейного движения, маслосбрасывающие кольца, шарниры, муфты, свободно сидящие на валах, крышки подшипников и распорные втулки |
| H8/c8 | Применяются для посадок поршня в цилиндр, подшипников жидкостного трения тяжело-нагруженных валов в прокатных станах, турбинах, насосах, компрессорах, выпускные клапаны |
| (посадки с большими зазорами) H11/с11 ; H11/b11 H12/b11 ; H11/a11 A11/h11 | Применяются только в грубых квалитетах (11-м и 12-м) для изделий низкой точности, где необходимы большие зазоры для компенсации погрешностей изготовления, валы сельскохозяйственных машин, валы тормозных тяг, сменные рычаги и рукоятки, сальники арматурные |
| Переходные посадки | |
| H/js; Js/h Плотные посадки | Более вероятны зазоры, чем натяги. Обеспечивают лёгкую сборку и разборку, а также точное центрирование. Применяются для сменных деталей, которые требуют дополнительного крепления. Применяются в точных квалитетах: валы с 4-го по 7-й, а отверстия с 5-го по 8-й. |
| H7/js6; Js7/h6 | Стаканы подшипников 4-го, 5-го классов точности в корпусах, зубчатые колёса, соединяемые с валом двумя шпонками, пиноль задней бабки токарного станка |
| H6/js5; Js6/h5 | Повышенной точности. Гильзы в корпусе шпиндельной головки расточного станка, шкивы и ручки на концах валов |
| H8/js7; Js8/h7 | Пониженной точности. Стаканы подшипников 0 и 6 классов точности в корпусах, для плотных подвижных соединений без люфта, центрирующие элементы крышек, полумуфты; зубчатые колёса на валы при малых нагрузках |
| H/k; K/h (напряжённые посадки) | Вероятность получения зазоров и натягов одинакова. При L < 3d зазоры не ощущаются. Обеспечивается хорошее центрирование, требуют дополнительного крепления, применяются в передачах со средними скоростями (до 15 м/с) в точных квалитетах |
K7/h6
| Установка зубчатых колёс на валах редукторов, в станках и других машинах; передача крутящего момента обеспечивается шпонкой; шкивы, муфты на валах; втулка в головке шатуна тракторного двигателя, маховики и рычаги на валах; стаканы подшипников, когда предпочтителен натяг |
| H6/k5; K6/h5 | Повышенной точности. Поршневой палец в бобышках поршня, шестерни на валу точного механизма |
| H8/k7; K8/h7 | Пониженной точности. В сельскохозяйственном машиностроении, химическом и дорожном машиностроении |
| H/m; M/h | Обеспечивают преимущественно натяги. Применяются для хорошего центрирования зубчатых колёс на быстроврашаюшихся валах (св. 15 м/с) при малых нагрузках и больших длинах соединения (L > 2d),а также на концах вала. Требуется дополнительное крепление |
| H7/m6; H6/m6; H8/m7; M7/h6; M6/h5; M8/h7 | Зубчатые колёса на ватах редукторов, центрирующие штифты, тонкостенных втулок из цветных сплавов, центрирование кулачков на распределительном валу. Поршневые пальцы в бобышках поршней компрессоров, втулки фиксаторов в станочных приспособлениях |
| H/n; N/h | Наиболее вероятны натяги, в этих посадках зазора практически не возникает. Разборка соединений производится редко. Применяются в неподвижных соединениях, передающих большие усилия при наличии ударов и вибраций. Требуется дополнительное крепление |
| H7/n6; H7/n5; H8/n7; N7/h6 ; N6/h5; N8/h7 | Тяжело-нагруженные зубчатые колёса (камнедробилок, ковочных машин), бронзовые венцы червячных колёс на чугунной ступице, постоянные втулки в корпусах кондукторов, установочные пальцы и штифты, гильзы дроссельного клапана, втулки в корпусах подшипников скольжения |
| Js; js; K; k; M; m; N; n | Основные отклонения, используемые для циркуляционно-нагруженных колец шариковых подшипников при посадке их на вал или в корпус |
| Посадки с натягом | |
| H/p; P/h (легкопрессовые посадки) | Имеют минимальный гарантированный натяг. Применяются при малых крутящих моментах и осевых нагрузках, для соединения тонкостенных деталей, для центрирования тяжело-нагруженных и быстро вращающихся крупногабаритных деталей. Требуют дополнительного крепления. Аналогичны глухим посадкам дня деталей из цветных металлов. Посадочные места под подшипники качения (р5; р6или P7;P6)в нежестких конструкциях. |
P7/h6
| Зубчатые колёса в токарных станках, установочные кольца, уплотнительные кольца, клапанные сёдла в гнёздах, втулки и кольца при посадке в корпус, тонкостенные втулки на валах |
| H6/p5; P6/h5; | Повышенной точности. Применяются, когда недопустимы значительные колебания натягов, в соединениях тонкостенных втулок при больших длинах |
| H/R; H/S;R/h; S/h (прессовые средние посадки) | Характерен умеренный натяг N = (0.0002...0.0006)dm. Обеспечивают передачу нагрузок средней величины без дополнительного крепления. (Сборка возможна под прессом или методом термической деформации) |
| H7/r6 (при d ≤ 80) H7/s6 (при d > 80) R7/h6; S7/h6 | Фиксаторы и упоры в приспособлениях, постоянные кондукторные втулки, зубчатые колеса на промежуточном валу в коробке передач грузового автомобиля, втулки подшипников скольжения в головке шатуна компрессора, гильза цилиндра ДВС, бронзовый венец червячного колеса на ступице |
| H/u; H/x ; H/z (прессовые тяжелые посадки) | Характеризуются большими гарантированными натягами N = (0.001... 0.002)dm. Применяются без дополнительного крепления в соединениях с тяжёлыми и динамическими нагрузками. Рекомендуется проверка на прочность (Сборка выполняется методом термической деформации и продольной запрессовки, требуется сортировка на группы и селективная сборка) |
| H7/u7; H8/u8 H8/x8; H8/z8 | Муфты на концах валов, установочные штифты в приспособлениях, пальцы эксцентриков кривошипно-шатунного механизма; металлокерамические втулки в корпусе сцепления фактора, соединения стальных деталей с деталями из пластмассы и мягких сплавов |
| Примечания: 1. В рамку заключены посадки предпочтительного применения. 2. Название посадок (вид сопряжения) соответствует системе допусков и посадок ОСТ и указано в скобках. |
При этом могут быть следующие варианты: принимается одинаковый квалитет для вала и отверстия по значению aS(N)/2, если аD = ad ≈ аS(N)/2и соответствует значению аS(N)/2по таблице 1.1; если отношение аD = ad ≈ аS(N)/2 невозможно обеспечить, то на отверстие назначается более грубый квалитет, чем на вал (отличие в квалитетах не более, чем на один), то есть aD > ad, при этом сумма аD + adдолжна быть близка к расчетному значению aS(N).Часто второй вариант назначения квалитетов используется при наличии монтажа на вал подшипника качения и распорной втулки, когда посадка, как правило, будет комбинированная по квалитетам.
Например, пусть аS = 35. Тогда при aD = ad = 35/2 = 17,5 – точность отверстия и вала соответствует ≈ IT7 (а = 16). Если же на вал смонтирован подшипник, необходимо точность вала ограничить IT6(ad = 10), тогда аD = 35 –10 = 25, что соответствует точности отверстия IT8.
3) определяются отклонения отверстия и вала, образующих посадку:
- по известному номинальному размеру и квалитету основной детали (таблицы 1.1, 1.2, 1.3) определяется значение второго отклонения:
ES – для основного отверстия Н (основное отклонение EI = 0)в системе отверстия или ei – для основного вала h (основное отклонение es =0)в системе вала;
- определяются основное и второе отклонения не основной детали соединения – вала в системе отверстияили отверстия в системе вала.
4) по ГОСТ 25346–89 производится подбор стандартного поля допуска вала или отверстия по рассчитанным значения отклонений.
5) строится схема расположения полей допусков в посадке, рассчитываются и указываются на ней характеристики посадки с учетом табличных значений предельных отклонений.
6) проверяется правильность подбора посадки сравнением значений табличных предельных зазоров (натягов) с задаными:
Smax табл. ≤ Smax; Smin табл. ≈ Smin;
Nmax табл. ≈ Nmax; Nmin табл. ≥ Nmin.
Допускаемая погрешность подбора по характеристикам посадки может составлять ±10 %. Формула для определения погрешности (∆T) выхода назначенного стандартного поля допуска (Tст) за заданное (Tзад) имеет вид:
∆T = (Tзад – Tст) · 100 % / Tзад ≤ 10 %.
7) посадка записывается на сборочном чертеже условным обозначением в смешанном виде. Поля допусков (в смешанном виде) указываются на чертежах деталей.