3.2. Выбор и назначение посадки с зазором.

Наиболее обоснованным и предпочтительным методом выбора посадок в данном случае является расчетный метод,

В этом случае в результате специального расчета подвижного соединения по гидродинамической теории смазки определяют наибольшие и наименьшие функциональные (расчетные) зазоры ,Smax.ф и Smin.ф. Они называются Функциональными, так как рассчитываются из условия обеспечения заданных условий функционирования соединения. Например, при расчете подшипников скольжения функциональные зазоры рассчитываются из условия обеспечения жидкостного трения, с учетом, что основное требование, предъявляемое к ответственным подвижным соединениям это создание между валом и отверстием наименьшего зазора, обеспечивающего трение со смазочным материалом. заданную несущую способность подшипника и сохранение указанного вида трения при увеличения зазора (в допускаемых пределах) в процессе длительной эксплуатации машины, и для прецизионных соединений также точное центрирование и равномерное вращение вала.

Итак, будем считать, что наименьший Smin.ф. и наибольший Smax.ф Функциональные зазоры получены в .результате специального расчета и нам необходимо выбрать наиболее подходящую стандартную подвижную посадку, то есть выбрать допуски и предельные верхнее и нижнее отклонения на вал и отверстие и проставить размеру с найденными значениями отклонений на чертежах.

Так как функциональные зазоры Smax.ф и Smin.ф.. являются заданными, то при выборе посадки должны выполняться условия:

Smax.ф.  Smax (1)

Smin.ф. Smin (2)

где Smax и Smin.- соответственно набольший и наименьший зазоры для какой-либо посадки.

Для обеспечения долговечности соединения требуется еще создавать запас на износ.

Sизн. = Smax.ф - Smax., (3)

что также должно быть учтено при выборе посадки, и условие (1)

тогда изменится:

Smax.ф - Sизн.  Smax.. (4)

Выбор посадки рассмотрим на двух примерах, имеющих следующие особенности:

Пример 3.1. Отсутствует требование обеспечения запаса на износ

(Sизн. . =0)

Пример 3.2. Задан необходимый запас на износ.

Пример 3.1

Дано: Smax.ф. = 210 мкм.

Smin.ф. = 70 мкм.

Sизн.= 0

d = 40 мм, - номинальный диаметр соединения.

Посадку будем выбирать в системе отверстия, которая, как известно, является более предпочтительной.

В этой системе отверстие имеет основное нижнее отклонение Н, где, ЕI=0.

Для образования посадки с зазором необходимо, чтобы поле допуска вала, было расположено ниже поля допуска отверстия.

Используя условия (1) и (2), необходимо определить основное отклонение вала и квалитеты отверстия, и вала (см. вопросы на рис.3-1, поставленные на месте неизвестных пока параметров). Выбирать следует посадки, относящиеся к ряду рекомендуемых (см. табл. П.З.).

Рисунок 3‑7. Исходные положения выбора посадок с зазором

Как видно из рис.3-1 при нулевом нижнем отклонении отверстия наименьший зазор Smin в посадке будет определяться величиной верхнего отклонения вала. которое находится по табл. П.5. из условия выполнения неравенства (2).

Для нашего случая этому условию удовлетворяет основное отклонение вала d , равное - 80 мкм. Таким образов, в посадке будем иметь Smin.. =80 мкм > Smin.ф. =70 мкм.

Требуемый квалитет для отверстия и вала определяется по условию (1) следующим образом:

Как видно из рис.3-1 разность : Smax.- Smin. представляет собой сумму допусков отверстия (TD) и вала (Td), т.е

Smax - Smin =TD+Td (5)

Тогда, в соответствии с условием (1) величины TD и Td необходимо определять из неравенства:

TD+Td  Smax.ф. - Smin

TD+Td  210-80 =130

Ориентировочно для двух допусков это 65+65,но стандартные значения могут быить и отличны и не обязательно равные. При равных допусках необходимо чтобы сумма не превосходила TD+Td. При разных же допусках отверстия и вала чаще больший допуск относят к отверстию, ведь качественно выполнить отверстие сложнее, чем вал.

По табл. П.1. находим, что это неравенство выполняется, если взять допуск отверстия и допуск вала по 9-му квалитету, т.к. это ближайшая меньшая, чем 130, сумма допусков, т.е. 62 + 62 = 124 < 130 или же TD=62(IT9) и Td=62(IT9).

Рисунок 3.8. Положения полей допусков посадки с зазором

Выбранная посадка  40 H9/d9 относится к ряду рекомендуемое (см, табл. П.З.).

Схема полей допусков для нее и простановка допусков размеров на чертежах показаны на рис. 3-2 и 3-3

Запас на износ в этой посадке получился равным: Sизн = Smax.ф. - Smax.. 210 - 204 = 6 мкм.

Рисунок 3‑9. Сборка и детали посадки с зазором.

Пример 3.2.

Рассмотрим те же условия, что и в первом примере, но требуется еще обеспечить необходимый запас на износ, т.е.

Дано:

Smax.ф. = 210 мкм.

Smin.ф. = 70 мкм.

ТSизн.= 60 мкм.

d = 40 мм, - номинальный диаметр соединения

Выбираем также посадку в системе отверстия, т.е. основное отклонение отверстия(Н).

Так как в случае задания запаса на износ Sизн, изменяется условие (1), а условие (2) остается неизменным, то аналогично тому, как это было сделано в примере 1 по условию 2, также подойдет основное отклонение вала d , равное - 80 мкм,

Для определения же квалитетов вместо условия (1) необходимо использовать условие (4).Подставляя значение Smax. из (4) в (5) получим, что при выборе квалитетов должно выполняться неравенство

TD+Td = Smax.ф. - Smin.- ТSизн. (7)

Для рассматриваемого примера '

TD+Td = 210 - 80 - 60 = 70

По табл. П.1. находим, что подойдет сумма допусков по 7 и 8 квалитетам, т.к.

25 + 39 = 64 < 70 (8)

Причем, как видно из табл.П.3. .к рекомендуемым относится посадка, в которой отверстие 7-го квалитета. а вал - 8-го, т.е.40Н7/d8

Рисунок 3‑10. Положения полей допусков посадки с зазором при учёте запаса на износ.

Действительный запас на износ в ней составляет 66 мкм., что больше заданного.

Графически поля допусков показаны на рис. 3-4,чертежи деталей на рис 3-5.

Рисунок 3‑11. Сборка и детали посадки с зазором и с учётом запаса на износ.