Материал: Метрология, стандартизация, сертификация. Устинов Ю.Ф., Фролов И.А

Если эти напряжения меньше предела текучести материала, т.е.:

σ_D < σ_TD и σ_d<σ_Td,

значит, посадка выбрана правильно.

(Однако, перед массовым применением этих посадок, надо выполнить экспериментальную проверку).

Пример. Подобрать стандартную посадку с натягом для следующих условий:

Ø = d_н = 0,15 м;

D₂ = 0,25 м;

l = 0,18 м;

М_{к р} = 9000 Н·м;

d₁ = 0 (вал сплошной);

Втулка и вал – сталь 40;

ƒ = 0,085;

R_zd = 6,3 мкм; R_zD = 10 мкм.

1. Определить значение необходимого давления:

.

2. Находим N_min:

,

где:

,

(т.к. d₁ = 0).

3. Определяем расчетный натяг:

N_расч = N_min + 1,2 (R_zD + R_zd) = 27 + 1,2(10 + 6.3) = 46,5 мкм.

4. По таблицам находим, что по условию N_{min ст} ≥ N_расч удовлетворяет только одна предпочтительная посадка с N_min = 60 мкм:

Ø150 .

5. Находим Р_max, которое может возникнуть после запрессовки при использовании посадки Ø150 Н7/s6:

.

6. Наибольшее напряжение во втулке:

.

7. Условие прочности охватывающей детали выдерживается, т.к. для стали 40 σ_т = 3400 Па и σ_D < σ_TD, что соответствует правильно выбранной посадке.

Если бы условие прочности не было выдержано для этой посадки, то следовало проверить рекомендуемые посадки и выбрать ту из них, которая удовлетворяет обоим условиям.

Результаты расчета сводим в табл. 7.

Таблица 7

Предельные размеры вала и отверстия:

D_max = D + ES = 150 + 0,040 = 150,040 мкм

D_min = D + EJ = 150 + 0 = 150 мкм

d_max = d + es = 150 + 0,125 = 150,125 мкм

d_min = d + ei = 150 + 0,100 = 150,100 мкм

Допуски размеров вала и отверстия:

TD = ES – EJ = 40 – 0 = 40 мкм

TD = D _max – D _min = 150,040 – 150 = 0,040 мм

Td = es – ei = 125 – 100 = 25 мкм

Td = d _max – d _min = 150,125 – 150,100 = 0,025 мм

Величины предельных натягов:

N_max = d _max – D_min = 150,125 – 150 = 0,125 мм

N_max = es – EJ = 125 – 0 = 125 мкм

N_min = d_min – D_max = 150,10 – 150,040 = 0,060 мм

N_min= ei – ES = 100 – 40 = 60 мкм

Допуск посадки:

TS = N_max – N_min = 125 – 60 = 65 мм

TS = TD + Td = 40 + 25 = 65 мм

Характеристика посадки:

посадка  150 выполнена в системе «отверстие» с натягом, комбинированная по квалитетам (отверстие Н7, вал s6).

1.3. Переходные посадки

Переходные посадки применяют при центрировании деталей. Передача нагрузки соединением обеспечивается дополнительным креплением: шпонками, штифтами и другими крепежными средствами.

Точность центрирования и легкость сборки и разборки соединения при применении небольших усилий возможна лишь при небольших колебаниях допустимых натягов и зазоров, поэтому переходные посадки предусмотрены только в относительно точных квалитетах: валов в 4 – 7- м, отверстиях 5 – 7-м. Отверстия в переходных посадках, как правило, применяют на один квалитет грубее вала.

Характер переходных посадок определяется вероятностью получения при сборке натягов или зазоров в сопряжении.

Рассчитать переходную посадку – это значит определить вероятность получения натягов (зазоров) при заданных условиях. В основу расчета положен ряд допущений: рассеяние действительных размеров деталей подчиняется закону нормального распределения (закону Гаусса) (рис. 10); Теоретическое рассеяние 6s равно допуску детали, а центр рассеяния совпадает с серединой поля допуска. Распределение натягов или зазоров в этом случае также будет подчиняться нормальному закону, а вероятности их получения определяются с помощью интегральной функции вероятности Ф(z).

Рис. 9. Поля допусков и посадок в гладком цилиндрическом соединении с натягом

Таблица 8

Варианты заданий к переходным посадкам