Все посадки разделяют на три группы: с зазором, с натягом и переходные

Посадка с зазором (подвижная посадка) характеризуется наличием зазора в соединении.

При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (рис. 48). К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала. Эту посадку применяют в подвижных соединениях (подшипниках скольжения, а также соединениях, подвергаемых частой разборке и сборке). Наиболее часто употребляются посадки H9/f9, H7/f7, H7/g6, H8/h6, H7/h6 и др.

Рис. 54. Схема образования зазора и натяга в сопряжениях

Посадка с натягом (неподвижная посадка) — посадка, в которой в сопряжении обеспечивается натяг (поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (рис. 55).

Их применяют для неподвижного соединения деталей без дополнительного крепления. Наиболее часто назначают посадки H7/р6, Н7/r6, H8/e8 и др.

Π е ρ е х о д н ы е п о с а д к и - посадки, которые в зависимости от соотношении действительных размеров отверстия и вала могут быть как с зазором, так и с натягом.

Их применяют для центрирования сопрягаемых деталей путем неподвижного соединения с дополнительным креплением шпонками, винтами, штифтами. Наиболее часто употребляют посадки: H7/j_s6, H7/k6, H7/n6 и др.

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

Если предельные отклонения сохраняются (для данного диаметра и квалитета) постоянными у охватывающей детали — отверстия, то система допуске посадок называется системой отверстий, а если у охватываемой детали — вала эта система называется системой вала.

Рис.55. Расположение полей допусков посадок

посадок:

S — зазор; N — натяг

Рис.56. Предельные размеры отверстия и вала, определяющие поля допусков

В основе сиcтемы отверстия лежит независимость размера отверстия от вида посадки, т. е. предельные отклонения данного размера отверстия одинаковы для всех посадок. Различные посадки создаются путем изменения предельных отклонений размеров вала. Отверстие в этой системе называют основным, его поле допуска обозначают буквой Н. Нижнее отклонение размера основного отверстия равно нулю, и поле допуска располагается «в тело» охватывающей детали (рис. 56, а).

Посадки в системе отверстия обозначаются последовательным написанием номинального диаметра соединения и обозначений полей допусков сначала отверстия, а затем вала, например 40H7/s6 или 40H7-s6, или

Посадки выбирают по расчету или основе опыта.

Для посадок с натягом его рассчитывают по условию передачи требуемой грузки, а для подвижных рассчитывают оптимальный зазор для создания жидкостной смазки с учетом температурим упругих деформаций. Часто зазор ограничивается требованиями точности.

Применение системы вала обусловлено:

использованием для валов чисто-тянутого калиброванного материала без последующей обработки (в сельскохозяйственном и текстильном машиностроении и некоторых областях приборостроения);

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

возможностью поставить гладкий вал с постоянным отклонением вместо ступенчатого.

Обозначение на чертеже размера детали с полем допуска состоит из числа, обозначающего номинальный размер, буквы, обозначающей основное отклонение, и числа, обозначающего квалитет, например 50g6, 50H7.

В обозначение посадки входит номинальный размер, общий для сопрягаемых деталей, и обозначения полей допусков сопрягаемых деталей, начиная с отверстия, например 50H7/g6 (или 50H7 — g6, или 50 H7/g6) ·

Допускается при необходимости вместо символов указывать предельные отклонения.

Наиболее распространенные в машиностроении посадки квалитетов 6—8 располагаются в порядке убывания зазора и увеличения натяга: с зазором Н7/с8, H7/d8, H7/е8, H7/f7, H7/g6, H7/h6; переходные H7/j_s6, H7/k6, H7/m6, H7/n6; с натягом Н7/р6, H7/r6, H7/s6, H7/u7.

В подшипниках качения поле допуска внутреннего кольца располагается не и тело, как у основной детали в системе отверстия, а из тела. Поэтому соединения внутреннее кольцо — вал получаются более плотными, чем обычные соединения по системе отверстия. Наружное кольцо подшипников выполняют как основной вал.

Качество поверхности существенно влияет на работу деталей вследствие неровностей и изменения физико-механических свойств поверхностных слоев.

Неровности поверхности разделяют на:

макроотклонения — единичные отклонения (выпуклость, вогнутость, конусность и др.);

волнистость — совокупность периодических, регулярно повторяющихся, близких по размерам выпуклостей и впадин с большими отношениями шагов S к высоте Н, т. е. S/H> 40;

шероховатость — совокупность неровностей с относительно малыми шагами S/H<40 (S = 2...800 мкм, H = 0,03... 400 мкм).

Состояние поверхности сказывается на прочности вследствие концентрации напряжений и остаточных напряжений во впадинах и проникновения в микротрещины поверхностно-активных веществ (эффект Ребиндера).

На износостойкости сказывается резкое уменьшение фактической площади контакта, возникновение пиков местных напряжений и опасность задиров. При несовершенном трении существует оптимум шероховатости, связанный с возможностью удержания масла на поверхностях трения.

Основные параметры оценки шероховатости:

1) среднее арифметическое отклонение Ra абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины

2) высота Rz неровностей по десяти точкам — среднее значение суммы абсолютных высот пяти наивысших выступов и пяти наиболее глубоких впадин на некоторой базовой длине:

гдеH_imax и H_imin — отклонения пяти наибольших максимумов и минимумов профиля (рис. 51).Отсчёт этих величин и значений у(х) ведется от базовой линии m — m, имеющей форму номинального профиля поверхности и проведенной так, что среднее квадратичное отклонение профиля от этой линии в пределах базовой длины / минимально.

Рис. 58. Определение показателей шероховатости (по ГОСТ2789—83)

Шероховатость поверхности оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства деталей: снижает прочность, коррозионную стойкость, жесткость деталей, увеличивает интенсивность износа и др.

При назначении шероховатости поверхности учитывают требования к точности детали, хотя непосредственной связи между ними нет. Часто принимают, что величина Rz не должна превышать 0.1...0,2 допуска на размер. Кроме параметров, характеризующих высоту микронеровностей, на работоспособность деталей влияют и другие характеристики (средний шаг по вершинам и по средней линии профиля, относительная опорная длина и др.).

Рис. 59. Обозначение шероховатости поверхности

Номинальные числовые значения параметров шероховатости указывают на чертежах знаками, изображенными на рис. 59, а. Они не регламентируют вида обработки поверхности. Знаком, показанным ни рис. 59, б, обозначают поверхности, образуемые удалением слоя материала (точением, шлифованием и т.п.); на рис. 59, в - поверхности, не обрабатываемые после литья, штамповки и других видов предварительной обработки. Сведения относительно параметров шероховатости приводятся на чертежах также с помощью знака, показанного на рис. 59, г. При этом на месте рамки записывают параметр (параметры) шероховатости по ГОСТ 2789—83 (для Ra без символа, рис. 59, д; для остальных параметров после соответствующего символа, рис. 59, е). На месте рамки 2 записывают (при необходимости) вид обработки поверхности и другие дополнительные указания, а на месте рамок 3 и 4 соответственно базовую длину по ГОСТ 2789 —83 (рис. 59, ж) и условное обозначение направления неровностей.

Точность геометрической формы деталей.Точность деталей по геометрическим параметрам характеризуется не только отклонениями размеров, но и отклонениями поверхностей. При этом отклонение поверхностей определяется отклонениями формы поверхностей, отклонениями расположения поверхностей, волнистостью и шероховатостью.

Стандартами установлены виды отклонений от формы (отклонения от прямолинейности, плоскостности, круглости и др.), расположения поверхностей и (или) частей деталей (отклонения от параллельности, перпендикулярности, наклона, соосности и т.п.), а также суммарные отклонения формы и расположения (радиальное и торцовое биения и др.).

Предельные отклонения формы и расположения поверхностей указываются на чертежах в виде знаков, символов (условных обозначений) и текстовых записей (рис. 53). Для записи отклонений используют выносную прямоугольную рамку, разделенную на две или три части. В первой (слева) части записывают знак отклонения, во второй числовое значение, а в третьей — буквенное обозначение базы или другой поверхности. Базы обозначают прописной буквой или зачерненным треугольником. Направление линии измерения отклонений указывается отрезком линии со стрелкой.

Действительные поверхности деталей машин отличаются от номинальных (заданных в технической документации) наличием неровностей, образующихся при обработке поверхности и обусловленных колебанием инструмента и детали в процессе обработки, дефектами инструмента, особенностями кинематики обрабатывающего станка и др. Эти периодические неровности называют волнистостью и шероховатостью. К шероховатости относят неровности, у которых отношение шага к высоте неровностей менее 50, а к волнистости — от 50 до 1000.

Рис. 60. Обозначение на чертежах предельных отклонении формы: а — прямолинейности; б — круглости и прямолинейности; в - параллельности; г — плоскостности; д — пересечение осей.

Показатели волнистости и шероховатости определяют по профилограммам, снимаемым профилографом.

Применением основных технологических процессов преимущественно получают такие значения среднего арифметического отклонения профиля Ra, мкм:

фрезерование и чистовое строгание 2,5...0,63;

шабрение относительно грубое 2,5... 0,63; тонкое 0,63...0,04;

точение и растачивание чистовое 2,5... 0,4; алмазное 0,63...0,10;