4.4 Перехідні посадки

4.4.1 Рекомендації з призначення перехідних посадок

Перехідні посадки повинні забезпечувати легке складання і демонтаж нерухомих з'єднань при високій точності центрування. Поєднати ці вимоги важко, тому що легкість складання і демонтажу вимагає зазору в з'єднанні, а це знижує точність центрування. У перехідних посадках поля допусків отвору і вала перекриваються і у з'єднанні можлива поява як зазору, так і натяту. Величина максимального натягу значно нижче, ніж у нерухомих посадок, і складання деталей звичайно можливо за допомогою молотка. Найбільший можливий у з'єднанні зазор також не великий, він незначно погіршує центрування. Передача зусиль і моментів у з'єднанні досягається за допомогою штифтів, шпонок і т.ін.

Перехідні посадки дуже чутливі до зміни натягу і зазору, тому передбачені тільки в точних квалітетах (4...8).

Посадки типу у з'єднанні майже завжди дають зазор (близько 99% випадків). Застосовуються при частому розбиранні з'єднання. Задовільне центрування може бути отримано лише при малих навантаженнях.

Посадки високої точності використовуються у відповідальних вузлах точних приладів і машин досить рідко.

Посадка застосовується в змінних зубчастих колесах на валах, знімних шківах і муфтах тощо.

Посадка iноді застосовується при зниженні вимог до точності центрування.

Посадки типу характерні тим, що імовірність появи в з'єднанні зазору або натягу приблизно однакова. Забезпечують добре центрування при досить легкому складанні (за допомогою молотка). З цієї причини застосовуються частіше iнших перехідних посадок.

Посадки підвищеної точності i мають обмежене застосування – у відповідальних з'єднаннях чи високоточних приладах.

Посадка використовується в з'єднаннях зубчастих коліс, зірочок, шківів, муфт із валами, причому передача обертового моменту, забезпечується штифтами, шпонками, гвинтами.

Посадка меншої точності може застосовуватися, коли вимоги до точності центрування знижені.

Посадки типу займають проміжне положення між посадками i . Вони характеризуються значно більшою імовірністю появи в з'єднанні натягу (близько 96 %), ніж зазору. Однак це ускладнює складання і розбирання з єднання в порівнянні з посадками , що забезпечують цілкомзадовільне центрування. З іншого боку, натяги в з'єднанні порівняно малі і не дозволяють передати помітних обертаючих моментів, без додаткового кріплення.

Рекомендовані посадки: . Приклади застосування: посадки штифтів, з'єднання тонкостінних втулок з валами тощо.

Посадки типу дають натяг у 99 % випадків. Вони є найбільш міцними з перехідних посадок. Розбирання з'єднань відбувається рідко. Можуть передавати зусилля і моменти середньої величини без додаткового кріплення при спокійних умовах роботи. Посадки, що рекомендуються: , , .

Приклад застосування: з'єднання кондукторних втулок з корпусом, муфт на валах електродвигунів, черв'ячних коліс на валах тощо.

4.4.2 Розрахунок імовірності виникнення натягу або зазору в перехідній посадці

Т рудомісткість складання і розбирання з'єднань з перехідним посадками, так само як і характер цих посадок, багато в чому визначається імовірністю одержання в них натягів і зазорів. При розрахунку імовірності натягів і зазорів звичайно виходять з нормального закону розподілу розмірів деталей при виготовленні. Розподіл натягів і зазорів у цьому випадку також буде підкорятися нормальному закону (рис. 4.5), а імовірності їхнього одержання визначаються за допомогою інтегральної функції імовірності Ф(z) (див. табл. 4.9).

Розрахунок проводиться в такій послідовності:

1) Розраховується посадка і визначаються найбільший, найменший і середній натяг у з'єднанні (N_max, N_min, N_c), допуски на виготовлення отвору і вала (T_D, T_d).

2) Визначається середнє квадратичне відхилення натягу (зазору) по формулі

3) Визначається межа інтегрування, рівна (при N_i=0)

4) 3 таблиці 4.9 за знайденим значенням z визначається функція Ф(z).

5) Розраховується імовірність натягів (чи відсоток натягів) і імовірність зазору (чи відсоток зазорів):

- імовірність натягу P'_N

P'_N = 0,5 + Ф(z), якщо z >0;

P'_N = 0,5 - Ф(z), якщо z <0;

- відсоток натягів (відсоток з'єднань з натягом)

;

- імовірність зазору

= 0,5-Ф(z) , якщо z>0;

=0,5+Ф(z), якщо z<0;

- відсоток зазорів (відсоток з'єднань із зазором)

.

Приклад. Розрахувати очікувану при складанні частку з'єднань з натягом (імовірність натягу) і частку з'єднань із зазором (імовірність зазору) для посадки .

1. Визначаємо найбільший, найменший і середній натяг у з'єднанні (N_maх, N_min, N_c), допуски на виготовлення отвору і вала (T_D,T_d).

N_max= 0,030-0 = 0,030 мм =30 мкм;

N_min = 0,011 - 0,030 = - 0,019 мм = - 19 мкм;

T_D = 0,030-0 = 0,030 мм = 30 мкм;

T_d = 0,030-0,011 = 0,019мм = 19 мкм.

2) Визначаємо середнє квадратичне відхилення натягу (зазору)

.

3) Визначаємо межу інтегрування

.

4) 3 таблиці 4.9 за знайденим значенням z визначається функція Ф(z)

Ф(0,91) = 0,3186.

Розраховується імовірність натягів (чи відсоток натягів) та імовірність зазорів (чи відсоток зазорів). Тому що z >0, знаходимо

= 0,5 + Ф(z) = 0,5 + 0,3186 = 0,8186 P_s' = 0,5 - Ф(z) = 0,5 - 0,3186 = 0,1814.

О тже, при складанні приблизно 81,86% усіх з'єднань будуть з натягами і 18,14% з'єднань - із зазорами (рис. 4.6).

Таблиця 4.9 - Значення функції

z	Ф(z)	z	Ф(z)	z	Ф(z)	z	Ф(z)
0,01 0,02 0,03 0,04 0,05	0,004 0,008 0,012 0,016 0,0199	0,31 0,32 0,33 0,34 0,35	0,1217 0,1255 0,1293 0,1331 0,1368	0,72 0,74 0,76 0,78 0,8	0,2642 0,2703 0,2764 0,2823 0,2881	1,8 1,85 1,9 1,95 2	0,4641 0,4678 0,4713 0,4744 0,4772
0,06 0,07 0,08 0,09 0,1	0,0239 0,0279 0,0319 0,0359 00398_	0,36 0,37 0,38 0,39 0,4	0,1406 0,1443 0,148 0,1517 0,1554	0,82 0,84 0,86 0,88 0,9	0,2939 0,2995 0,3051 0,3106 0,3159	2,1 2,2 2,3 2,4 2,5	0,4821 0,4861 0,4893 0,4918 0,4938
0,11 0,12 0,13 0,14 0,15	0,0438 0,0478 0,0517 0,0557 0,0596	0,41 0,42 0,43 0,44 0,45	0,1591 0,1628 0,1664 0,17 0,1736	0,92 0,94 0,96 0,98 1	0,3212 32,64 0,3315 0,3365 0,3413	2,6 2,7 2,8 2,9 3	0,4953 0,4965 0,4974 0,4981 0,49865
0,16 0,17 0,18 0,19 0,2	0,0636 0,0675 0,0714 0,0753 0,0793	0,46 0,47 0,48 0,49 0,5	0,1772 0,1808 0,1844 0,1879 0,1915	1,05 1,1 1,15 1,2 1,25	0,3531 0,3643 0,3749 0,3849 0,3944	3,2 3,4 3,6 3,8 4	0,49931 0,49966 0,49984 0,499928 0,499968
0,21 0,22 0,23 0,24 0,25	0,0832 0,0871 0,091 0,0948 0,0987	0,52 0,54 0,56 0,58 0,6	0,1985 0,2054 0,2123 0,219 0,2257	1,3 1,35 1,4 1,45 1,5	0,4032 0,4115 0,4192 0,4265 0,4332	4,5 5	0,499997 0,4999997
0,26 0,27 0,28 0,29 0,3	0,102 0,1064 0,1103 0,1141 0,1179	0,62 0,64 0,66 0,68 0,7	0,2324 0,2389 0,2454 0,2517 0,258	1,55 1,6 1,65 1,7 1,75	0,4394 0,4452 0,4505 0,4554 0,4599