4 Расшифровка обозначений допусков и посадок

В представленной ниже конструкции редуктора (рисунок 6.7) втулки 6, запрессованные в корпус 1 и крышку 5, должны оставаться неподвижными при вращении вала 2 и удерживать вал от осевого смещения. Осевые силы могут возникнуть, например, из-за воздействия веса вала 2 при вертикальном положении его оси. Не исключается также возможность применения косозубой передачи, в которой всегда возникает осевая сила.

Рассмотрим расшифровку обозначений допусков и посадок на примере этого редуктора. Вал с зубчатым колесом, которое крепится к нему штифтом, установлен в опорах скольжения (втулках) 6, которые сопрягаются наружными посадочными поверхностями с отверстиями в корпусе и крышке. Гладкая распорная втулка на валу предотвращает его осевое перемещение направо. Взаимное расположение корпуса и крышки определяется двумя установочными штифтами. На чертеже обозначены посадки, которые следует расшифровать.

Посадка шейки вала во втулку 20 Н7/g6. Предпочтительная посадка в системе основного отверстия, обеспечивающая зазор в сопряжении в системе вал-опора (подшипник скольжения). Номинальный диаметр отверстия и вала 20 мм. Посадка с неравноточными допусками, Поле допуска отверстия – Н7, основное отклонение H = 0, квалитет седьмой. Поле допуска вала – g6, основное отклонение (верхнее) g отрицательное, квалитет шестой.

Посадки такого типа называют посадками с минимальным гарантированным зазором. Они применяются для опор скольжения при нормальных требованиях к точности и средних скоростях скольжения. Конкретные числовые значения допусков и отклонений можно найти в стандартах. В данном случае значения допусков T_D = 21 мкм и T_d = 13 мкм. Предельные отклонения отверстия: EI=0, ES = +21 мкм; вала: es = – 7 мкм; ei = – 20 мкм.

Варианты обозначения этой посадки на чертежах:

20 Н7/g6;

^+0,021 20 ----- ; ^-0,007 ^-0,020

H7 ^(+0,021) 20 -------------- . g7 ^(-0,007) ^(-0,020)

В первом варианте поля допусков обозначены буквенно-цифровыми символами, во втором – числовыми значениями предельных отклонений в миллиметрах (верхнее отклонение пишут сверху, нижнее – снизу, отклонение, равное нулю не проставляют, но оставляют свободное место). Третий вариант включает в себя оба предыдущих, значения отклонений при этом указывают в скобках. Последнее обозначение включает наиболее полную информацию о сопряжении.

Посадка втулки в корпус (крышку) 25 Н7/р6 – предпочтительная посадка с натягом в системе основного отверстия. Поля допусков отверстия и вала неравноточные (отверстие седьмого квалитета, вал – шестого). Предельные отклонения отверстия EI = 0; ES = 21 мкм, отклонения вала ei = 22 мкм, es = 35 мкм, варианты обозначений посадки:

25 Н7/p6;

^+0,021 25 -----; ^+0,035 ^+0,022

H7 ^(+0,021) 25 -------------- . p6 ^(+0,035) ^(+0,022)

Посадка зубчатого колеса на вал 20P7/g6 обусловлена необходимостью сохранения одного поля допуска на всей правой части вала и в значительной мере определяется уже выбранной посадкой вала в подшипниковую втулку (20 Н7/g6), запрессованную в крышку. В результате она не относится к посадкам ни в системе основного отверстия, ни в системе основного вала, а поэтому и не является рекомендуемой посадкой, хотя образована с использованием предпочтительных полей допусков отверстия и вала. Поле допуска отверстия Р7 ниже нулевой линии (верхнее отклонение – 0,014 мм, нижнее отклонение – 0,035 мм) и вала также ниже нулевой линии (верхнее отклонение – 0, 007 мм, нижнее отклонение – 0, 020 мм). Поля допусков частично перекрывают друг друга, в результате образуется переходная посадка. Для более наглядной оценки посадки полезно построить схему расположения полей допусков (рисунок 6.8).

В соответствии со схемой мы имеем переходную посадку с преимущественными натягами в соединении. Вероятность зазоров можно рассчитать обычным путем, основываясь на традиционно принимаемых допущениях о нормальном случайном распределении размеров реальных валов и отверстий, а также зазоров (натягов) в сопряжении. Среднее значение натяга в партии сопряжений, исходя из допущения о совпадении центров группирования размеров с координатами середин полей допусков, составляет 11 мкм.

Поскольку переходная посадка даже с преимущественными натягами в соединении не может обеспечить передачу крутящего момента в соединении вала с зубчатым колесом, использован дополнительный конструктивный элемент – штифт, фиксирующий колесо на валу в осевом и тангенциальном направлениях.

Посадки штифта в отверстие вала и в два отверстия ступицы зубчатого колеса 4N7/h8. Посадки переходные, приняты одинаковыми, что позволяет выполнить окончательную обработку отверстий вала и ступицы колеса в собранном виде. Посадка N7/h8 образована с использованием предпочтительных полей допусков отверстия и вала, относится к системе основного вала, но рекомендуемой не является. Поля допусков отверстия и вала неравноточные, причем допуск отверстия на один квалитет точнее допуска вала (стандартного штифта). Посадка переходная и при значительной длине сопряжения практически всегда дает натяги, поскольку на характере конкретного сопряжения будут сказываться погрешности формы и расположения сопрягаемых поверхностей. Хотя формально отверстие в ступице зубчатого колеса можно рассматривать как одно, фактически образуются две однотипных посадки штифта в два номинально соосных штифтовых отверстия в ступице.

Для посадки распорной втулки на вал (20A11/g6) выбрано наиболее удаленное от нулевой линии грубое поле допуска отверстия, которое обеспечивает значительные зазоры в сопряжении и не требует высокой точности обработки внутренней поверхности втулки.

В штифтовых соединениях, обеспечивающих точность взаимного расположения корпуса и крышки, использованы посадки установочных штифтов в системе неосновного вала. Посадка штифта в корпус 4 K7/m6 обеспечивает гарантированный натяг (отклонения отверстия + 0,003 мм и – 0,009 мм, отклонения вала + 0,012 мм и + 0,004 мм), а посадка штифта в корпус 4 F8/m6 – переходная (отклонения отверстия + 0,020 мм и + 0,006 мм) с преимущественными зазорами.

Проставленные посадки не являются единственно возможными и могут быть заменены другими, обеспечивающими нормальное функционирование сопряжений. (Желающие могут самостоятельно проанализировать несколько иной вариант назначения посадок, представленный в конце файла). Однако при данной конструкции посадки правой части вала, а также штифтовые посадки могут быть решены только в системе вала, хотя только в одном случае использованы посадки в системе основного вала.