4.4 Порядок выбора и назначения квалитетов и посадок

Выбор и назначение оптимального квалитета точности представляет собой сложную задачу. При назначении необоснованно высокоточного квалитета с малыми допусками увеличивается себестоимость изготовления деталей. При назначении более грубого квалитета точности себестоимость изготовления деталей уменьшается, но снижается надежность и долговечность работы деталей в изделии. Общее представление о применении квалитетов в соединениях машин и механизмов можно получить из следующих примеров:

-квалитеты 5 и 6 применяются в особо точных соединениях, таких как пиноль с корпусом задней бабки токарного станка; поршневого пальца с втулкой верхней головки шатуна двигателя автомобиля; шейки коленчатого вала с вкладышем подшипника и т.п.;

-квалитеты 7 и 8 применяются для соединений зубчатых колес с валом; подшипников качения с корпусом; фрез с оправками; шкивов, муфт с валом; кондукторных втулок с корпусом кондуктора и т.п.;

-квалитеты 9 и 10 применяются в соединениях, где требования к точности понижены, а к соосности и центрированию они сравнительно высокие (например, соединение звездочек с валом; подшипниковых крышек с корпусом; распорных втулок с валом; фланцев с корпусом; шпонки с пазом на валу и во втулке);

-квалитеты 11 и 12 распространены в подвижных соединениях сельскохозяйственных машин, в посадках часто снимаемых деталей, не требующих высокой точности центрирования (звездочек тяговых цепей с валом; крышек сальников с корпусом; крышек насосов с корпусом и т.п.).

На основании исследования применяемых посадок в соединениях разных машин анализа и обобщения опыта применения посадок в России и за рубежом получены рекомендации по применению посадок.

Посадки с зазором.

Посадки группы H/h самые распространенные и характеризуются тем, что минимальный зазор в них равен нулю. Они применяются для пар с высокими требованиями к центрированию вала и отверстия, когда взаимное перемещение вала и отверстия предусматриваются при регулировке, а также при малых скоростях и нагрузках.

Посадки H5/h4 иH6/h5 применяются для особо точного центрирования, например для соединения пиноли с корпусом задней бабки токарного станка, измерительных зубчатых колес при их установке на шпиндель зубоизмерительного прибора.

Посадка H7/h6 (предпочтительная) применяется при высоких требованиях к центрированию часто разбираемых или регулируемых соединений. Примеры использования: сменные зубчатые колеса на валах станков, подшипники качения в корпусах, шток поршня в направляющих втулках, кулачки на валах, фрезы на оправках.

Посадка H8/h7 (предпочтительная) применяется для центрирующих поверхностей при пониженных требованиях к соосности. Обеспечивает большую легкость сборки и регулировки узла.

Посадки H8/h9, H9/h8, H9/h9, H10/h9, H10/h10, H11/h11, H12/h12 применяются для соединений с невысокими требованиями к точности центрирования. Примеры:

- шкивы, муфты и другие детали, соединяющие с валом при помощи шпонок;

-центрирование фланцев и крышек с корпусом;

- ползуны на шпонках включающих механизмов;

- поршни и поршневые золотники в цилиндрах;

- крышки насосов и сальников в корпусах;

- звездочки цепных передач на валах;

- сопряжение распорных втулок с валом;

- для соединений под расклепку, пайку и сварку.

Посадки группы H/g гарантируют небольшой зазор. Их применяют для точных подвижных соединений. Из трех рекомендуемых посадок H5/g4, H6/g5, H7/g6 две первых являются дорогостоящими и применяются редко.

Посадка H7/g6 (предпочтительная) применяется в подвижных соединениях для:

-обеспечения герметичности (золотник во втулке пневматических устройств);

-точного направления или при коротких ходах (клапаны в клапанной коробке);

-установки сменных кондукторных втулок;

- установки заготовок на установочные пальцы приспособлений;

-центрирования поршня в цилиндрах, передвижных шестерен с валами коробок передач;

-центрирующих соединений подвижных элементов в штампах;

- передвижных шестерен на валах коробок передач.

Посадки группы H/f гарантируют зазор, достаточный для вращения соединяемых деталей со средней скоростью.

Посадка H7/f7 (предпочтительная) применяется в подшипниках скольжения легких и средних машинах, подшипники скольжения в коробках передач, подшипники зубчатых колес и шкивов, свободно вращающихся на осях, подшипники центробежных насосов, коренные подшипники в двигателях внутреннего сгорания и поршневых компрессорах.

Посадки H8/f7, H8/f8, H8/f9, H9/f8, H9/f9 применяются при пониженных требованиях к точности центрирования, например для направления поршневых и золотниковых штоков в сальниках, центрирования крышек цилиндров, в подшипниках скольжения, работающих в жидкостном и полужидкостном режимах трения.

Посадки группы H/e обеспечивают легкоподвижное соединение, допускающее радиальное перемещение без значительных перепадов.

Посадка H8/e8 (предпочтительная) применяется в опорах, удаленных друг от друга, в подшипниках многоопорных валов, в направляющих осевых перемещений, в опорах валов турбогенераторов и центробежных насосов, в подшипниках коренных шеек коленчатых валов.

Посадки пониженной точности H8/e9, H9/e8, H9/e9 применяются в подшипниках скольжения неответственных машин, в соединениях включаемых муфт сцепления с валом, для центрирования крышек цилиндров, а также для крупных подшипников в тяжелом машиностроении.

Посадки группы H/d дают легкоподвижное соединение, допускающее радиальное перемещение и компенсируют погрешности взаимного расположения трущихся поверхностей вследствие перекоса и прогиба вала, эксцентриситетов опор и щеек вала в многоопорных конструкциях.

Посадки H7/d8, H8/d8 применяются для точных соединений, работающих при значительном перепаде температур и тяжелых режимах работы, например в подшипниках турбин, валков прокатных станов и т.д.

Посадки H8/d9, H9/d9 (предпочтительные) применяют при монтаже приводных валов в подшипниках, для соединения холостых шкивов с валами и т. п.

Посадки групп H/a, H/b, H/c характеризуются очень большими гарантированными зазорами. Применяются для грубых соединений, требующих свободной сборки, для обеспечения перемещения деталей в условиях загрязнения, для компенсации погрешностей сборки и температурных деформаций.

Переходные посадки

Посадки группы H/j_s применяются в легкоразъемных неподвижных центрирующих соединениях, подвергающихся частой разборке. Вероятность зазора в них 92…99%. Посадки группы H/j_s применяются вместо посадки H/h в тех случаях, когда необходимо получить более высокую точность центрирования при сохранении технологической точности изготовления деталей в том же квалитете.

Посадки H6/j_s5, H5/j_s4 трудно достижимы технологически и применяются для особо точных центрирующих соединений в ответственных узлах точных приборов и машин.

Посадка H7/j_s6 (предпочтительная) применяется в сменных зубчатых колесах на валах, в сменных шкивах и муфтах на концах валов малых электромашин, в шпиндельных головках шлифовальных станков и т. д.

Посадка H8/j_s7применяется при снижении требований к точности центрирования

Посадки группы H/k широко применяются в неподвижных разъемных соединениях для точного центрирования. Посадки характеризуются тем, что вероятность появления в соединении зазора или натяга примерно одинакова. Они обеспечивают хорошее центрирование при достаточно легкой сборке (с помощью молотка).

Посадки H5/k4, H6/k5 имеют ограниченное применение в ответственных соединениях или высокоточных приборах.

Посадка H7/k6 (предпочтительная) применяется в соединениях зубчатых колес, звездочек, шкивов, муфт с валами при передачи крутящего момента с помощью шпонок, штифтов, винтов.

Посадка H8/k7 применяется в тех же случаях, что и посадка H7/k6 но при сниженных требованиях к точности центрирования.

Посадки группы H/m характеризуются значительно большей вероятностью появления в соединениях натяга (80…95%), что усложняет сборку и разборку соединения и не позволяют передавать заметных крутящих моментов без дополнительного крепления. Среди четырех рекомендуемых посадок H5/m4, H6/m5, H7/m6, H8/m7 предпочтительных нет. Они применяются в посадках штифтов, в соединении тонкостенных втулок с валами, в посадках кулачков на валу, в посадках втулок подшипников в корпуса редукторов и коробок скоростей и подач.

Посадки группы H/n дают натяг в 99% соединений и могут передавать усилия и моменты средней величины без дополнительного крепления при спокойных условиях работы.

Посадки H7/n6 (предпочтительная), H8/n7 применяются для соединения кондукторных втулок с корпусом приспособления или кондукторной плитой, муфт с валом электродвигателей, червячных колес с валами т. п.

Посадка H6/n5 применяется для посадки зубчатых колес и других деталей, воспринимающих ударные нагрузки, работающих при реверсивном движении под большими нагрузками. Неподвижность соединения достигается дополнительными средствами крепления.

Посадки с натягом

Легкие посадки группыH/p обеспечивают минимальный гарантированный натяг и применяются для соединения тонкостенных деталей при передаче небольших моментов и усилий.

Посадки H6/p5, H7/p6 (предпочтительная) применяются для соединения тонкостенных втулок с корпусами, установочные кольца на валу электродвигателя, втулок с зубчатыми колесами металлорежущих станков.

Средние посадки групп H/r, H/s, H/t гарантируют получение натяга средней величины и применяются для передачи значительных крутящих моментов и усилий без дополнительного крепления.

Посадки H6/r5, H7/r6 (предпочтительная), H6/s5, H7/s6 (предпочтительная), H7/s7, H8/s7, H7/t6 применяются:

- для запрессовки втулок в шкивы и зубчатые колеса;

- для соединения кондукторных втулок с корпусом кондуктора;

-для закрепления зубчатых колес на валах коробок скоростей;

- для установки бронзовых венцов на ступицы червячных колес и т. п.

Тяжелые и особо тяжелые посадки H7/u7, H8/u8, H8/x8, H8/z8 характеризуются большим гарантированным натягом и значительным его колебанием.

Посадки H7/u7, H8/u8 применяются в соединениях со значительными , в том числе и знакопеременными нагрузками без крепежных деталей, или с крепежными деталями при очень больших нагрузках, например:

-в соединении вагонного колеса с осью;

-в установочных штифтах станочных приспособлений;

-в соединении несъемной муфты с валом прокатного стана;

-в седле клапана в головке блока цилиндров грузового автомобиля и др.

Посадки H8/x8, H8/z8 применяются в неразъемных соединениях, работающих в условиях переменных нагрузок, ударов и вибраций и воспринимающих большие крутящие моменты и осевые силы.