Посадки в метрологии: виды, системы (по отверстию и по валу) и применение

Что такое посадка (Fit)?

Вы знаете, у каждой машины множество деталей. Они изготавливаются отдельно, а затем собираются вместе. Есть детали, которые движутся, скользя в другие, и есть детали, которые плотно входят в другие и движут их.

Для бесперебойной работы этих деталей необходимо, чтобы между ними существовало адекватное согласование.

Тогда это взаимное соединение двух соединяемых деталей называется посадкой. Основываясь на фактических предельных размерах отверстия или вала, посадку можно классифицировать на следующие типы.

Виды посадок

Типы посадок:

1. Посадка с зазором (Clearance fit)
2. Переходная посадка (Transition fit)
3. Посадка с натяжением (Interference fit)

1. Посадка с зазором (Clearance Fit)

При этой посадке размер вала (мужской части) держат немного меньше размера отверстия (женской части), чтобы мужская часть могла двигаться в женской без препятствий. Скользящие и вращающиеся посадки относятся к посадкам с зазором.

1.1 Скользящая посадка (Sliding Fit)

Скольжение — «скользить». Мужская часть движется в женской скользящим образом. Допуск очень мал. Больше вариаций, чем у вращающейся посадки.

1.2 Вращающаяся посадка (Running Fit)

Достаточный зазор между двумя частями (вал и отверстие), чтобы мужская часть могла свободно вращаться в женской. Учитывается тонкий слой смазки между частями.

Применяется в валах, втулках, подшипниках. Допуск зависит от диаметра детали, отверстия, длины и поверхности. Три вида:

1. Свободная вращающаяся (Slack running fit)
2. Нормальная вращающаяся (Normal running fit)
3. Точная вращающаяся (Close running fit)

Свободная и нормальная — для обычных работ. Точная — для высокоточных работ.

2. Переходная посадка (Transition Fit)

Размер мужской части (вала) держат немного больше женской части (отверстия). Но детали такой посадки можно соединить с некоторой силой. Накидные и посадочные посадки относятся к этим типам.

2.1 Накидная посадка (Push Fit)

Допуск меньше, чем у вращающейся посадки. Одна деталь неподвижна, другую вдавливают рукой или деревянной подкладкой с легкими ударами — например, шплинт, кольцевой калибр.

2.2 Посадочная посадка (Ringing Fit / Force Fit)

Ringing — трение. Женская и мужская части оказываются застрявшими вместе. Разъединить можно только давлением. Эта посадка стационарна в известной степени.

3. Посадка с натяжением (Interference Fit)

Обратна посадке с зазором. Размер мужской части (вала) больше размера отверстия (женской части). Для соединения требуется большая сила.

Используют прессы или гидравлические машины. Притяжная и вдавливаемая посадки входят в этот тип.

3.1 Притяжная посадка (Force Fit / Press Fit)

Обычно для круглых деталей. Например, посадка вала в отверстие постоянно или временно. Мужская часть делают слегка больше или равной по диаметру.

Монтируют под большой нагрузкой. Используют пресс или гидравлический пресс — например, велосипедная втулка или шкив мотора.

3.2 Посадка с усадкой / Горячая посадка (Shrinkage Fit)

Женская часть держат немного меньше мужской. То есть отрицательный зазор. Для монтажа мужскую часть нагревают — ее объем увеличивается.

Мужскую часть устанавливают, когда женская в горячем состоянии. Когда женская остывает и возвращается к нормальной температуре, она навсегда хватает мужскую часть.

Так насаживают стальные ободки на колеса с деревянными спицами. Беговая поверхность колесных пар также насаживают горячим способом.

Мужскую часть можно также устанавливать, охлаждая её (холодная посадка / expansion fit). Пример — цилиндровые втулки двигателей внутреннего сгорания.

3.3 Вдавливаемая посадка (Driving Fit)

Небольшая разница между мужской и женской частями. Монтируют ударами молотка. Применяется в шкивах динамо и т.д. Делится на легкую, среднюю и тяжелую вдавливаемую посадку.

Системы посадок

Для получения различных типов посадок должно существовать максимальное и минимальное зазоры (положительные или отрицательные) между сопрягаемыми деталями.

На практике, задавая допуски между двумя сопрягаемыми деталями, с производственной и экономической точек зрения, предельные размеры одной детали фиксируют, а другой варьируют, получая различные типы посадок. На основе этой системы посадки классифицируются на:

1. Система по отверстию (Hole basis system)
2. Система по валу (Shaft basis system)

1. Система по отверстию (Hole Basis System)

В системе по отверстию предельные размеры отверстия считаются постоянными, а разнообразие посадок получают изменением предельных размеров вала. На рисунке показаны посадки с зазором и с натяжением в системе по отверстию.

2. Система по валу (Shaft Basis System)

В системе по валу предельные размеры вала постоянны, а разные посадки достигаются изменением предельных размеров отверстий. На рисунке показаны посадки с зазором и с натяжением в системе по валу.

Причины выбора системы по отверстию

Обычно отверстия выполняют сверлением, расточкой, расточкой, растачиванием, выверением и т.д. Вала — точеньем или шлифованием.

Предположим, используется система по валу — для получения различных посадок нужно множество отверстий разного размера, а значит — инструменты разных размеров.

Если применяется система по отверстию, производственные затраты снижаются: нужен только один инструмент для отверстия, а вал легко обработать до любого желаемого размера. Поэтому система по отверстию предпочтительнее системы по валу.

Заключение

Используя посадки в метрологии, можно задать диапазон размеров любых деталей. Надеемся, что мы развеяли все сомнения по посадкам. Остались вопросы по «Типам посадок» — обращайтесь или пишите в комментариях.

Если статья понравилась — поделитесь с коллегами. Можно скачать бесплатный PDF этой статьи, нажав здесь.

Download PDF

И наконец, подпишитесь на рассылку для уведомлений о новых публикациях. Бесплатно.