Схемы расположения полей допусков при свободных посадках в различных классах точности для интервала диаметров от 1 до 500 мм приведены на рисунках 3 и 4, а отклонения валов и отверстий для этих посадок —в таблицах 6 и 8.
При регламентации рядов свободных посадок за основу принимаются величины наименьших зазоров в определенной зависимости от номинальных диаметров соединения.
Наибольший зазор определяется как сумма допусков соединяемых деталей и наименьшего зазора.
Для скользящих посадок наибольший зазор равен сумме допусков вала и отверстия.
Таблица 6
Таблица 8
Для подвижных посадок 2-го и 3-го классов точности зависимость величин наименьших зазоров от диаметров может быть выражена общей формулой
Выбор такой закономерности соответствует условиям жидкостного трения в подшипниках скольжения. В 4-м классе точности из-за больших допусков определение зазоров не связано с гидродинамической теорией смазки, и зависимость зазоров от диаметра характеризуется, как и для самих допусков, законом кубической параболы:
При выборе подвижных посадок руководствуются следующими соображениями, поясненными ниже примерами. Скользящие посадки лежат на грани между переходными посадками и посадками для свободного движения; они применяются как для неподвижных, так и для свободных соединений.
Посадка
применяется в неподвижных соединениях при необходимости частой разборки и при особо высоких требованиях в отношении соосности деталей (шевер на втулке шпиндельной головки) или в сопряжениях с продольным движением одной детали относительно другой при особо высоких требованиях к точности направления (шпиндель зубодолбежного станка).
Посадка
применяется:
1) в соединениях вала с часто снимаемыми деталями и при высоких требованиях к соосности (посадка сменных шестерен в станках);
2) в деталях, которые в работе остаются неподвижными, но должны легко передвигаться одна по другой вдоль оси или поворачиваться при
настройках и регулировках (шпиндельная головка шевинговочного станка в станине);
3) для центрирования деталей, снабженных для крепления фланцами,
при высоких требованиях к концентричности поверхностей;
4) для центрирующих выступов;
5) в подвижных соединениях, в частности, вместо посадки при применении которой бывает трудно обеспечить необходимую точность (поршень в цилиндре пневматической сверлилки).
Посадка
применяется в неподвижных соединениях:
1) для посадки на валы деталей с передачей крутящего момента через шпонки или штифты при невысоких требованиях к точности (шестерня на главном валу привода сенокосилки);
2) для неподвижных осей и пальцев в опорах;
3) для центрирования выступов при сравнительно невысоких требованиях к соосности;
4) для посадки в охватывающие детали упорных шайб и других подобных им деталей, когда нужна строгая перпендикулярность торца оси, но не существенна точность центрирования упорные кольца (шайбы) в расточках гильзы шпиндельной головки алмазно-расточного станка;
5) для свободных соединений (хомут эксцентрика эксцентрикового пресса).
Посадка
применяется:
1) для неподвижных соединений в конструкциях малой точности;
2) в соединениях, в которых детали должны свободно скользить одна по
другой при регулировке, затяжке и т. п. (крышка сальника в крышке плунжерного насоса).
Посадка
применяется при центрировании фланцевых соединений крышек и корпусов арматуры по внутреннему диаметру кольцевых выступов и впадин.
Ниже даны примеры выбора посадок для свободного движения.
Посадка
применяется:
1) в случаях, когда должны быть обеспечены небольшой гарантированный зазор и возможно меньший допуск зазора;
2) для посадки сменных кондукторных втулок.
Посадка
применяется:
1) в соединениях, в которых при перемещении одной детали в другой требуется сохранение герметичности (золотник в золотниковой втулке пневматической сверлилки);
2) в соединениях, в которых необходим гарантированный зазор для
легкой установки сменных частей или для свободного кратковременного периодического перемещения одной детали в другой (шпиндель в направляющей втулке прибора Роквелла; посадка сменных кондукторных втулок);
3) в соединениях, в которых при ограниченном ходе требуется сохранить минимальный зазор, чтобы обеспечить свободное перемещение и точное центрирование (соединения клапанных шпинделей с направляющими втулками).
Посадка
применяется:
1) для валов в опорах при умеренной и постоянной скорости и постоянном по величине и направлению давлении вала на опоры
(вал в подшипниках малых и средних электромашин);
2) для свободно вращающихся на валах шестерен, включаемых муфтами (шестерни на валах коробок скоростей станков);
3) для поршней в цилиндрах машин без крейцкопфов (поршень в цилиндре прямоточного компрессора).
Посадка
применяется:
1) для валов в опорах при больших скоростях и постоянном по
величине и направлению сравнительно небольшом давлении вала на опоры (вал ротора больших синхронных электромашин в подшипниках); 2) для соединений, в которых одна деталь легко скользит в другой при установках, регулировке и переключении и т. п.;
3) при большой длине сопрягаемых деталей.
Посадка
применяется:
1) для валов в опорах при очень больших скоростях и небольших
давлениях вала на опоры (турбогенераторы);
2) для поршневых колец по ширине канавок поршня компрессора.
Посадка
применяется:
1) для валов, вращающихся в далеко расставленных опорах или на нескольких опорах, валов в длинных подшипниках, для свободно вращающихся на валах деталей при невысоких требованиях к точности (эксцентриковый вал пресса в опорах);
2) для поршней в цилиндрах машин, имеющих дополнительное направление штоков (поршни в цилиндре циркуляционного насоса высокого давления);
3) для соединений, в которых детали легко перемещаются одна в другой при небольших рабочих ходах, регулировках, затяжке и т. п.;
4) для центрирования крышек цилиндров и других деталей при невысоких требованиях к соосности;
5) для неподвижных на валах шестерен, шкивов и др. деталей в сельскохозяйственном машиностроении.
Посадки
применяются в различных отраслях машиностроения там, где приемлемы большие гарантированные зазоры при сравнительно больших допусках вала и отверстия. Находят применение также комбинированные посадки
Посадки с особо большими зазорами при сравнительно малых допусках на диаметры валов и отверстий используются в производстве паровых турбин, турбокомпрессоров, турбовентиляторов и т. д., у которых зазоры в сопряжениях деталей ряда узлов уменьшаются в рабочем состоянии из-за неодинакового теплового расширения сопряженных элементов.
Для приближенной оценки величины такого уменьшения зазора в подшипниках можно пользоваться формулой
где коэффициент b = 0,7-1 учитывает влияние конструкции, материала подшипника, условий его охлаждения на величину зазора; 11,5·10-6 — коэффициент линейного расширения стали; d —номинальный диаметр соединения в мм;
(Т — t) — повышение температуры цапфы в рабочем состоянии в °C.
Подсчитанное по формуле необходимое увеличение зазора прибавляется
к основному расчетному зазору (S+ΔS).