З'єднання

Дві або кілька нерухомо або рухомо з'єднуються деталей називають сполучаються. Поверхні, по яких відбувається з'єднання деталей, називають сполучаються поверхнями. Решта поверхні називаються неспряжуваних (вільними).

У з'єднаннях деталей розрізняють охоплюють і охоплювані поверхні.

Охоплює поверхнею називається елемент деталі з внутрішньої сопрягаемой поверхнею (отвір).

Охоплюваній поверхнею називається елемент деталі із зовнішнім сопрягаемой поверхнею (вал).

Поняття охоплювана і охоплює поверхні дають більш загальне визначення понять "вал" і "отвір".

За формою цих поверхонь розрізняють наступні основні види з'єднань: гладкі циліндричні; гладкі конічні; плоскі, в яких охоплюють і охоплювані поверхні утворені площинами (наприклад, пази столів металорізальних верстатів); різьбові різної форми, профілю, призначення; шліцьові; шпонкові; зубчасті передачі.

Посадка - характер з'єднання двох деталей, який визначається різницею їх розмірів до збірки.

Існують три різновиди посадок, які отримали назву: посадки з зазором; посадки з натягом і перехідні посадки.

Посадки з зазором

Посадка із зазором - посадка, при якій завжди утворюється зазор в з'єднанні, т. Е. Найменший граничний розмір отвору більше найбільшого граничного розміру вала або дорівнює йому.

Зазор 5 - це різниця між розміром отвору (О) і валу (а1) до збірки, якщо розмір отвору більше розміру вала (рис. 5.5), т. Е.

З формули (5.9) випливає, що для цього різновиду посадок розмір отвору завжди більше або дорівнює розміру валу. Для посадок з зазором характерно те, що поле допуску отвору розташовується вище поля допуску вала.

Схема освіти зазорів (а) і натягов (б) в з'єднанні вал-втулка

Рис. 5.5. Схема утворення зазорів (а) і натягов (б) в з'єднанні вал-втулка

Так як розміри валу і втулки можуть змінюватися в межах поля допуску, то величина зазору визначається дійсними розмірами деталей, що з'єднуються.

Найбільший зазор 5тах - це різниця між найбільшим граничним розміром отвору і найменшим граничним розміром валу (рис. 5.6, а), т. Е.

Найменший зазор - це різниця між найменшим граничним розміром отвору і найбільшим граничним розміром валу (рис. 5.6, а), т. Е.

В окремому випадку найменший зазор може бути рівним нулю. Середній зазор 5 "(середнє арифметичне найменшого та найбільшого зазорів)

Дійсний зазор Se - зазор, який визначається Kit до різницю дійсних розмірів отвору і валу.

Допуск посадки з зазором ITS - сума допусків отвору і валу, складових з'єднання. Допуск посадки можна визначити так само, як різниця між найбільшим і найменшим зазорами:

Графічне зображення полів допусків для посадок з зазором наведено на рис. 5.7.

Граничні значення зазорів натягiв у з'єднанні вал-втулка

Рис. 5.6. Граничні значення зазорів натягiв у з'єднанні вал-втулка

Можливі розташування полів допусків для посадок з зазором

Рис. 5.7. Можливі розташування полів допусків для посадок з зазором

Посадки з натягом

Посадка з натягом - посадка, при якій завжди утворюється натяг в з'єднанні, т. Е. Найбільший граничний розмір отвору менше найменшого граничного розміру вала або дорівнює йому. Натяг І- різниця розмірів валу і отвору до збірки, якщо розмір вала більше розміру отвору (рис. 5.5, б)

Для посадок з натягом характерно те, що поле допуску вала розташовується вище поля допуску отвору.

Збірка таких деталей зазвичай проводиться за допомогою преса. Натяг зазвичай позначається буквою N. Величина натягу визначається дійсними розмірами валу і отвори.

Граничні значення натягiв у з'єднанні вал-втулка

Рис. 5.8. Граничні значення натягiв у з'єднанні вал-втулка

Найбільший натяг Итж - різниця між найбільшим граничним розміром валу і найменшим граничним розміром отвору до збірки (див. Рис. 5.6, б і 5.8)

Найменший натяг - це різниця між найменшим граничним розміром валу і найбільшим граничним розміром отвору до збірки (рис. 5.8)

Середній натяг Ит - середнє арифметичне найбільшого і найменшого натягов

Дійсний натяг Ne - натяг, який визначається як різниця між дійсними розмірами валу і отвору до збірки.

Допуск посадки з натягом ITN - різниця між найбільшим і найменшим натягами

т. е. допуск посадки з натягом дорівнює сумі полів допусків отвору і валу, складових з'єднання.

Посадки з натягом використовуються в тих випадках, коли необхідно передати крутний момент або (і) осьову силу в основному без додаткового кріплення за рахунок сил тертя, створюваних натягом.

Графічне зображення розташування полів допусків для посадок з натягом наведено на рис. 5.9.

Графічне зображення полів допусків для посадок з натягом

Рис. 5.9. Графічне зображення полів допусків для посадок з натягом

Перехідні посадки

У цій групі посадок можливе отримання як зазору, так і натягу залежно від дійсних розмірів отвору і валу (рис. 5.10). Характерною особливістю перехідних посадок є часткове перекриття полів допусків вала й отвору.

Перехідні посадки характеризуються найбільшим натягом і 5 ^. Для визначення найбільшого натягу і найбільшого зазору можна скористатися формулами (5.17); (5.18) і (5.10); (5.11).

Допуск перехідною посадки / 77 ^ 5 визначається за формулою

Розташування полів допусків вала й отвору в перехідних посадках

Рис. 5.10. Розташування полів допусків вала й отвору в перехідних посадках

Перепишемо формулу (5.16) таким чином: - (В - а). Вираз в дужках є зазором (5.9). Тоді можна записати ЛГ = -5, т. Е. Натяг є негативний зазор. Мінімальний негативний зазор є максимальним натягом, а мінімальний негативний натяг - максимальним зазором, т. Е. Справедливі наступні співвідношення:

З урахуванням (5.24) і (5.25) формулу (5.23) можна переписати наступним чином:

т. е. допуск посадки дорівнює сумі полів допусків вала й отвору, складових з'єднання.

Графічне зображення полів допусків в перехідних посадках наведено на рис. 5.11.

Приклади визначення граничних розмірів, допусків, зазорів і натягів у з'єднаннях при різних видах посадок

Посадка із зазором

Приклад.

Номінальний розмір вала 100 мм, нижнє відхилення вала в - 160 мкм (-0,106 мм), верхнє відхилення вала е $ - -60 мкм (-0,06 мм).

Номінальний розмір отвору 100 мм, нижнє відхилення отвору £ 7 = +72 мкм (+0,072 мм), верхнє відхилення отвору £ 5_ +159 мкм (+0,159 мм). Графічне представлення цієї посадки наведено на рис. 5.12.

Можливі розташування полів допусків валів і отворів в перехідних посадках

Рис. 5.11. Можливі розташування полів допусків валів і отворів в перехідних посадках

Приклад розташування полів допусків вала й отвору в посадці з зазором

Рис. 5.12. Приклад розташування полів допусків вала й отвору в посадці з зазором

Приклад розташування полів допусків вала й отвору в посадці з натягом

Рис. 5.13. Приклад розташування полів допусків вала й отвору в посадці з натягом

Допуск посадки (зазору)

Посадка з натягом

Приклад. Номінальний розмір вала 100 мм, нижнє відхилення вала е ~ 72 мкм (0,072 мм), верхнє відхилення вала е $ ~ 159 мкм (0,159 мм).

Номінальний розмір отвору 100 мм, нижнє відхилення отвору

£ 7 = -106 мкм (-0,106 мм), верхнє відхилення отвору £ 5--60 мкм (-0,060 мм).

Графічне представлення цієї посадки наведено на рис. 5.13.

Рішення. Найбільший граничний розмір валу d ^

dmax = d + es = 100+ (0,159) = 100,159 мм. Найменший граничний розмір валу dm.n

4 ™ = d + "= I * + (0,072) = 100,072 мм. Поле допуску вала

! Td = 4 ™, ~ 4 * п = Ю0,159 - 100,072 = 0,087 мм

або

lTd = es- ei = 0,159 - 0,072 = 0,087 мм. Найбільший граничний розмір отвору

Omw = D + ES = 100 + (-0,060) = 99,940 мм. Найменший граничний розмір отвору

Dmin = D + Е1 = 100 + (-0,106) = 99,894 мм.

Визначимо поле допуску отвору

'™ = Ом "" Яя1а = 99,940 - 99,894 = 0,046 мм

або

  • 1ТО = £ 5 - £ / = -0,060 - (-0,106) = 0,046 мм. Максимальний натяг в з'єднанні
  • 4 ™ - 4 ™ = 100,159-99,894 = 0,265 мм

або

N "1 = Е1 = 0,159- (-0,106) = 0,265 мм. Мінімальний натяг в з'єднанні

= 4и "" А "* = Ю0.072 - 99,940 = 0,132 мм

або

^ п "п = е '~ £ У = О'072 ~ (-0,060) = 0,132 мм. Допуск посадки (натягу)

ПІ = - Ия.т = 0,265 - 0,132 = 0,133 мм

або

ГГИ = т + 1Тй = 0,087 + 0,046 = 0,133 мм.

Перехідна посадка

Приклад. Номінальний розмір вала 100 мм, нижнє відхилення вала а - +71 мкм (+0,071 мм), верхнє відхилення вала е $ ~ +93 мкм (+0,093 мм).

Номінальний розмір отвору 100 мм, нижнє відхилення отвору £ 7 = +72 мкм (+0,072 мм), верхнє відхилення отвору £ 5_ +159 мкм (+0,159 мм). Графічне представлення цієї посадки наведено на рис. 5.14.

Рішення. Найбільший граничний розмір валу дтзх

4 ™, = ^ + Ю0 + 0,093 = 100,093 мм. Найменший граничний розмір валу ет, "

<!. = <* + Ет = 100 + 0,071 = 100,071 мм.

ПИП ''

Поле допуску вала

/ Тс / = с / ^ - с / ^ п = 100,093 - 100,071 = 0,022 мм

Приклад розташування полів допусків вала й отвору в перехідній посадці

Рис. 5.14. Приклад розташування полів допусків вала й отвору в перехідній посадці

або

т = & - в! = 0,093 - 0,071 = 0,022 мм. Найбільший граничний розмір отвору

Ош = О + £ 5 = 100 + 0,159 = 100,159 мм. Найменший граничний розмір отвору

Ою.т = й + Е1 = 100 + 0,072 = 100,072 мм. Поле допуску отвору

/ 77) = Отая - йя1а = 100,159 - 100,072 = 0,087 мм

або

/ 77) = £ 5 £ 7 = 0,159 - 0,072 = 0,087 мм. Максимальний зазор в з'єднанні

5 '"" = А ™, "4 -" = 100,159 - 100,071 = 0,088 мм

або

= £ 5 е! = 0,159 - 0,071 = 0,088 мм. Максимальний натяг в з'єднанні

= 4Ж- /) м (п = 100,093 - 100,072 = 0,021 мм

або

М *, *, = ез-ЕГ = 0,093 - 0,072 = 0,021 мм. Допуск посадки (зазору-натягу)

/ 77У5 = 5 ^ + 0,088 + 0,021 = 0,109 мм

або

/ 7Ж = т + / 77) - 0,022 + 0,087 - 0,109 мм.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >