< Предыдущая		Оглавление		Следующая >

5.1.4. Соединения

Две или несколько неподвижно или подвижно соединяемых деталей называют сопрягаемыми. Поверхности, по которым происходит соединение деталей, называют сопрягаемыми поверхностями. Остальные поверхности называются несопрягаемыми (свободными).

В соединениях деталей различают охватывающие и охватываемые поверхности.

Охватывающей поверхностью называется элемент детали с внутренней сопрягаемой поверхностью (отверстие).

Охватываемой поверхностью называется элемент детали с наружной сопрягаемой поверхностью (вал).

Понятия охватываемая и охватывающая поверхности дают более общее определение понятий "вал" и "отверстие".

По форме этих поверхностей различают следующие основные виды соединений: гладкие цилиндрические; гладкие конические; плоские, в которых охватывающие и охватываемые поверхности образованы плоскостями (например, пазы столов металлорежущих станков); резьбовые различной формы, профиля, назначения; шлицевые; шпоночные; зубчатые передачи.

Посадка - характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.

Существуют три разновидности посадок, которые получили название: посадки с зазором; посадки с натягом и переходные посадки.

Посадки с зазором

Посадка с зазором - посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т. е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему.

Зазор 5 - это разность между размером отверстия (О) и вала (а1) до сборки, если размер отверстия больше размера вала (рис. 5.5), т. е.

Из формулы (5.9) следует, что для этой разновидности посадок размер отверстия всегда больше или равен размеру вала. Для посадок с зазором характерно то, что поле допуска отверстия располагается выше поля допуска вала.

Рис. 5.5. Схема образования зазоров (а) и натягов (б) в соединении вал-втулка

Так как размеры вала и втулки могут изменяться в пределах поля допуска, то величина зазора определяется действительными размерами соединяемых деталей.

Наибольший зазор 5тах - это разность между наибольшим предельным размером отверстия и наименьшим предельным размером вала (рис. 5.6, а), т. е.

Наименьший зазор - это разность между наименьшим предельным размером отверстия и наибольшим предельным размером вала (рис. 5.6, а), т. е.

В частном случае наименьший зазор может быть равным нулю. Средний зазор 5" (среднее арифметическое наименьшего и наибольшего зазоров)

Действительный зазор Se - зазор, определяемый Kit к разность действительных размеров отверстия и вала.

Допуск посадки с зазором ITS - сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение. Допуск посадки можно определить так же, как разность между наибольшим и наименьшим зазорами:

Графическое изображение полей допусков для посадок с зазором приведено на рис. 5.7.

Рис. 5.6. Предельные значения зазоров натягов в соединении вал-втулка

Рис. 5.7. Возможные расположения полей допусков для посадок с зазором

Посадки с натягом

Посадка с натягом - посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т. е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему. Натяг И- разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия (рис. 5.5, б)

Для посадок с натягом характерно то, что поле допуска вала располагается выше поля допуска отверстия.

Сборка таких деталей обычно производится с помощью пресса. Натяг обычно обозначается буквой N. Величина натяга определяется действительными размерами вала и отверстия.

Рис. 5.8. Предельные значения натягов в соединении вал-втулка

Наибольший натяг Ытж - разность между наибольшим предельным размером вала и наименьшим предельным размером отверстия до сборки (см. рис. 5.6, б и 5.8)

Наименьший натяг - это разность между наименьшим предельным размером вала и наибольшим предельным размером отверстия до сборки (рис. 5.8)

Средний натяг Ыт - среднее арифметическое наибольшего и наименьшего натягов

Действительный натяг Ne - натяг, определяемый как разность между действительными размерами вала и отверстия до сборки.

Допуск посадки с натягом ITN - разность между наибольшим и наименьшим натягами

т. е. допуск посадки с натягом равен сумме полей допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Посадки с натягом используются в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент или (и) осевую силу в основном без дополнительного крепления за счет сил трения, создаваемых натягом.

Графическое изображение расположения полей допусков для посадок с натягом приведено на рис. 5.9.

Рис. 5.9. Графическое изображение полей допусков для посадок с натягом

Переходные посадки

В этой группе посадок возможно получение как зазора, так и натяга в зависимости от действительных размеров отверстия и вала (рис. 5.10). Характерной особенностью переходных посадок является частичное перекрытие полей допусков вала и отверстия.

Переходные посадки характеризуются наибольшим натягом и 5^. Для определения наибольшего натяга и наибольшего зазора можно воспользоваться формулами (5.17); (5.18) и (5.10); (5.11).

Допуск переходной посадки /77^5 определяется по формуле

Рис. 5.10. Расположение полей допусков вала и отверстия в переходных посадках

Перепишем формулу (5.16) таким образом: -(В - а). Выражение в скобках является зазором (5.9). Тогда можно записать ЛГ = -5, т. е. натяг есть отрицательный зазор. Минимальный отрицательный зазор является максимальным натягом, а минимальный отрицательный натяг - максимальным зазором, т. е. справедливы следующие соотношения:

С учетом (5.24) и (5.25) формулу (5.23) можно переписать следующим образом:

т. е. допуск посадки равен сумме полей допусков вала и отверстия, составляющих соединение.

Графическое изображение полей допусков в переходных посадках приведено на рис. 5.11.

5.1.5. Примеры определения предельных размеров, допусков, зазоров и натягов в соединениях при различных видах посадок

Посадка с зазором

Пример.

Номинальный размер вала 100 мм, нижнее отклонение вала в--160 мкм (-0,106 мм), верхнее отклонение вала е$ - -60 мкм (-0,06 мм).

Номинальный размер отверстия 100 мм, нижнее отклонение отверстия £7= +72 мкм (+0,072 мм), верхнее отклонение отверстия £5_ +159 мкм (+0,159 мм). Графическое представление этой посадки приведено на рис. 5.12.

Рис. 5.11. Возможные расположения полей допусков валов и отверстий в переходных посадках

Рис. 5.12. Пример расположения полей допусков вала и отверстия в посадке с зазором

Рис. 5.13. Пример расположения полей допусков вала и отверстия в посадке с натягом

Допуск посадки (зазора)

Посадка с натягом

Пример. Номинальный размер вала 100 мм, нижнее отклонение вала е ~ 72 мкм (0,072 мм), верхнее отклонение вала е$~ 159 мкм (0,159 мм).

Номинальный размер отверстия 100 мм, нижнее отклонение отверстия

£7= -106 мкм (-0,106 мм), верхнее отклонение отверстия £5--60 мкм (-0,060 мм).

Графическое представление этой посадки приведено на рис. 5.13.

Решение. Наибольший предельный размер вала d^

dmax=d + es= 100+ (0,159) = 100,159 мм. Наименьший предельный размер вала dm.n

4Щ= d + "= I* + (0,072) = 100,072 мм. Поле допуска вала

!Td = 4Щ, ~ 4*п= Ю0,159 - 100,072 = 0,087 мм

или

lTd = es- ei = 0,159 - 0,072 = 0,087 мм. Наибольший предельный размер отверстия

Omw = D + ES= 100 + (-0,060) = 99,940 мм. Наименьший предельный размер отверстия

Dmin= D+ Е1= 100 + (-0,106) = 99,894 мм.

Определим поле допуска отверстия

'Щ = Ом" " Яя1а= 99,940 - 99,894 = 0,046 мм

или

1ТО = £5 - £/ = -0,060 - (-0,106) = 0,046 мм. Максимальный натяг в соединении

4Щ- 4Щ = 100,159-99,894 = 0,265 мм

или

N"1= Е1= 0,159- (-0,106) =0,265 мм. Минимальный натяг в соединении

= 4ы"" А"* = Ю0.072 - 99,940 = 0,132 мм

или

^п"п = е' ~ £У= О'072 ~ (-0,060) = 0,132 мм. Допуск посадки (натяга)

ПИ = - Ыя.т = 0,265 - 0,132 = 0,133 мм

или

ГГЫ = т + 1Тй = 0,087 + 0,046 = 0,133 мм.

Переходная посадка

Пример. Номинальный размер вала 100 мм, нижнее отклонение вала а - +71 мкм (+0,071 мм), верхнее отклонение вала е$~ +93 мкм (+0,093 мм).

Номинальный размер отверстия 100 мм, нижнее отклонение отверстия £7= +72 мкм (+0,072 мм), верхнее отклонение отверстия £5_ +159 мкм (+0,159 мм). Графическое представление этой посадки приведено на рис. 5.14.

Решение. Наибольший предельный размер вала дтзх

4Щ, = ^ + Ю0 + 0,093 = 100,093 мм. Наименьший предельный размер вала ёт,"

<!.=<* + ет= 100 + 0,071 = 100,071 мм.

ПИП ' '

Поле допуска вала

/Тс/ = с/^-с/^п = 100,093 - 100,071 = 0,022 мм

Рис. 5.14. Пример расположения полей допусков вала и отверстия в переходной посадке

или

т = & - в! = 0,093 - 0,071 = 0,022 мм. Наибольший предельный размер отверстия

Ош = О + £5= 100 + 0,159 = 100,159 мм. Наименьший предельный размер отверстия

Ою.т= й + Е1= 100 + 0,072 = 100,072 мм. Поле допуска отверстия

/77) = Отая - йя1а = 100,159 - 100,072 = 0,087 мм

или

/77) = £5- £7 = 0,159 - 0,072 = 0,087 мм. Максимальный зазор в соединении

5'""= АЩ," 4-"= 100,159 - 100,071 =0,088 мм

или

= £5- е!= 0,159 - 0,071 = 0,088 мм. Максимальный натяг в соединении

= 4Ж- /)м(п = 100,093 - 100,072 = 0,021 мм

или

М*,*, = ез-ЕГ= 0,093 - 0,072 = 0,021 мм. Допуск посадки (зазора-натяга)

/77У5 = 5^ + 0,088 + 0,021 = 0,109 мм

или

/7Ж = т + /77) - 0,022 + 0,087 - 0,109 мм.

< Предыдущая		Оглавление		Следующая >