Допуски, посадки и чистота поверхности
Рубрика: Слесарное мастерствоПонятие о взаимозаменяемостиВ современном машиностроении при изготовлении различных машин применяется поточно-массовый метод, предусматривающий сборку отдельных узлов и механизмов без дополнительной слесарной подгонки деталей. В этих условиях детали следует изготавливать таким образом, чтобы при сборке все сопрягаемые детали подходили друг к другу, а для этого они должны быть взаимозаменяемы. Возможность сборки деталей или узлов машин при монтаже или их замены при ремонте без какой-либо дополнительной слесарной обработки или пригонки по месту называется взаимозаменяемостью. Это требование наиболее полно удовлетворяется при изготовлении деталей точно по заданным размерам.
В условиях изготовления единичных станков или машин (индивидуальное производство) либо сравнительно небольшой партии их (мелкосерийное производство) необходимая точность обработки деталей часто достигается трудом высококвалифицированных слесарей, производящих подгонку одной детали к другой. Но даже в этих случаях невозможно получить повторные одинаковые размеры. Тем более невозможно достичь изготовления деталей с совершенно одинаковыми размерами при массовом или серийном производстве. Это объясняется целым рядом причин производственного характера: неточностью станков, режущего и мерительного инструмента, упругими деформациями приспособлений и режущего инструмента, неоднородностью заготовок, ошибками рабочего, вибрацией станка и т. д. Принцип взаимозаменяемости требует согласования точности изготовления деталей с особенностями их назначения и условиями эксплуатации.
Для того, чтобы обеспечить взаимозаменяемость и чтобы неточность в размерах не была произвольной, сопрягаемые размеры деталей выполняются в заранее установленных пределах.
Таким образом, полученный в результате обработки действительный размер детали отличается от номинального размера, который указывается на чертежах.
Допуски и отклоненияРазмеры, в пределах которых может колебаться действительный размер, называются предельными; один из них — наибольший, другой — наименьший. Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами представляет собой допуск на неточность изготовления. Все многообразие размеров между наибольшим и наименьшим предельными размерами образует поле допуска (рис. 11).
Предельные размеры детали обычно задаются не абсолютными значениями, а величинами отклонений от номинального размера. Номинальный размер служит началом отсчета отклонений в ту или иную сторону и обычно обозначается нулевой линией 0—0.
Разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером называется
верхним отклонением, а разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером —
нижним отклонением.Верхнее и нижнее отклонения могут быть как положительными, так и отрицательными (рис. 12).
Выявляемый измерением действительный размер лежит между наибольшим и наименьшим предельными размерами и в частном случае может равняться одному из них. Например, требуется изготовить партию валов расчетного диаметра 50 мм. Условия работы в соединении позволяют иметь размеры вала от 49,9 до 50,15 мм. В этом случае номинальный размер равен 50 мм, наибольший предельный размер — 50,15 мм, наименьший — 49,9 мм, допуск размера равен 50,15 — 49,9 = 0,25 мм; верхнее отклонение равно 50,15—50,0 = 0,15 мм, нижнее отклонение равно 49,9—50,0 = —0,1 мм.
Из приведенного примера и рис. 12, а следует еще одно определение допуска: допуск равен разности верхнего и нижнего предельных отклонений [0,15— ( — 0,1) =0,25 мм]. Совершенно аналогично определяются предельные размеры, отклонения и допуски для отверстий (рис. 12,6).
При изготовлении деталей по допускам на чертежах имеются соответствующие указания. При этом положительное отклонение обозначают знаком плюс, а отрицательное— знаком минус. Для нашего примера диаметр вала обозначается так:
0 501°;!5.Все размеры вала, укладывающиеся в указанное поле допуска (от 49,9 до 50,15 мм), считаются годными.
Зазор, натяг и посадкаПри сборке взаимно соприкасающихся деталей различают охватывающую и охватываемую поверхности.
Для круглых тел охватывающей поверхностью является отверстие, а охватываемой — вал. Названия «отверстие» и «вал» условно применимы также и к другим охватывающим и охватываемым поверхностям. Например, в сопряжении шпонки со шпоночной канавкой шпонка является валом, а шпоночная канавка — отверстием.
Разность между размерами охватывающих и охватываемых поверхностей определяет характер сопряжения или посадку. Под посадкой понимается степень прочности соединения деталей или свобода их относительного перемещения. Посадка обеспечивается соответствующим выбором допусков на размеры отверстия и вала.
Посадки делятся на подвижные и неподвижные. Если размер вала меньше размера отверстия, посадка будет подвижной; положительная разность между диаметрами отверстия и вала, характеризующая свободу относитель ного перемещения соединяемых деталей, называется зазором (рис. 13, а).
Если размер вала до сборки больше размера отверстия, то посадка будет неподвижной; разность между размером вала и размером отверстия, характеризующая прочность неподвижного соединения, называется
натягом (рис. 13, б).
Величина зазора или натяга для данного номинального размера соединения непостоянна; она изменяется с изменением действительного размера вала и отверстия в пределах допусков.
Разность между наибольшим и наименьшим зазорами или натягами называется
допуском посадки. Допуск посадки равен сумме допусков отверстия и вала.
В зависимости от величины зазора (натяга) посадки делятся на:
Посадки с зазором
Переходные посадки
Широкоходовая (Ш)
Плотная (П)
Легкоходовая (Л)
Напряженная (Н)
Ходовая (X)
Тугая (Т)
Движения (Д)
Глухая (Г)
Скользящая (С)
Посадки с натягом
Легкопрессовая (Пл)
Прессовая (Пр)
Горячая (Гр)
Посадки с зазором обеспечивают возможность взаимного перемещения сопряженных деталей. Такой вид посадки применяется, например, при сопряжении поршневого кольца с канавкой поршня. Для обеспечения подвижной посадки в данном случае необходимо, чтобы ширина поршневого кольца была несколько меньше ширины канавки поршня. Схема посадок с зазором показана на рис. 14, а, а их характеристика приведена ниже.
Широкоходовая посадка (Ш), имеющая весьма значительные зазоры, применяется для соединения деталей, работающих с большими скоростями, или в случае возможных перекосов при сборке (холостые шкивы в при- водах, поршневые кольца в канавках поршня, подшипники приводных валов, трансмиссий и т. д.).
Легкоходовая посадка (Л) применяется для соединения деталей, имеющих относительное перемещение со значительным зазором (валы подшипников скользящего трения, хомуты эксцентриков, валы электромоторов, ходовые винты суппортов и т. д.).
Ходовая посадка (X) с заметными зазорами применяется для деталей, имеющих относительное перемещение с умеренными скоростями (коренные подшипники коленчатых валов, золотниковые штоки, ползуны в направляющих, валики в шарнирах тяг, пальцы кривошипов в головках шатунов и т. д.).
Посадка движения (Д)—самая точная из подвижных посадок —предназначена для соединения деталей, имеющих относительное движение без заметного зазора (муфты сцепления, шпиндели токарных станков, поршни индикаторов, ползуны в долбежных станках и т. д.).
Скользящая посадка (С) применяется для соединения деталей, которые должны свободно входить одна в другую и в смазанном состоянии легко перемещаться от руки (сменные шестерни на станках, шпиндели сверлильных станков, распределительные золотники, фрезы на оправках и т. д.).
При
переходных посадках (рис. 14,6) возможно получение как натягов, так и зазоров (поля допусков отверстия и вала перекрываются). Поскольку разность между диаметрами вала и отверстия для переходных посадок незначительна, зазоры или натяги здесь невелики. Неподвижность сопрягаемых детален при этих посадках обычно обеспечивается при помощи крепежных деталей (шпонок, штифтов, шплинтов и т. д.).
Плотная посадка (П) служит для соединения деталей, подвергающихся в процессе эксплуатации сборке и разборке вручную или с помощью легких ударов деревянного молотка (сменные шестерни и втулки, хвостовики штоков в ползунах, маховики и рукоятки на шпинделях, валиках и т. д.).
Напряженная посадка (Н) применяется для соединения деталей, которые в работе должны сохранять свое относительное положение, но могут быть легко разобраны. Соединение предохраняется от проворачивания или сдвигания деталей шпонками и винтами (часто сменяемые зубчатые колеса, рабочие шкивы и маховики на валах, втулочные подшипники, маховички, рукоятки и т. д.).
Тугая посадка (Т) применяется для соединения деталей, сохраняющих при работе свое относительное положение. Сборка и разборка производятся со значительными усилиями при помощи молотка и специальных съемников.
Возможность проворачивания и сдвига устраняется применением шпонок, шпилек, винтов и т. д. (посадка зубчатых колес и шкивов на валы, поршневых пальцев в поршнях и др.).
Глухая посадка (Г) обеспечивает наиболее прочное соединение в группе переходных посадок. Сборка и разборка деталей осуществляется с помощью пресса при значительных давлениях. Сопряжения с зазорами здесь практически отсутствуют (золотниковые втулки, посадка соединительных муфт, втулок и т. д.).
При посадках с натягом (рис. 14,в) обеспечивается неподвижное положение одной детали по отношению к другой (поле допуска вала расположено над полем допуска отверстия). Эти посадки применяются для неразъемных соединений без дополнительного крепления винтами, штифтами, шпонками и т. п.
Прессовые посадки (Пл, Пр) применяются для прочного соединения деталей, которые при всех условиях работы должны сохранить свое относительное ч^асположе-ние. Эти посадки осуществляются под значительным давлением при помощи гидравлического или механического пресса (запрессовка пальцев в кривошипы, втулок в шестерни, осей в колесные центры и т. д.).
Горячая посадка (Гр) применяется для соединения деталей наглухо. Перед сборкой деталь, имеющую отверстие, нагревают, в результате чего увеличивается диаметр отверстия, в которое вставляют холодный вал, крепко охватываемый остывающей деталью. Возможны и другие способы осуществления этой посадки, например сильное охлаждение вала, в результате чего он свободно входит в отверстие.
А ... микрометр лучше! 
: в каком месте не мерял бы ствол, как бы его не поворачивал ствол, результат неизменен: 
