Что такое натяг в посадке
Посадки с зазором, натягом и переходные.
Посадкой называется соединение двух деталей характеризующееся наличием либо зазора, либо натяга. Зазором S называется разность между диаметром отверстия и диаметром вала, когда диаметр отверстия больше диаметра вала. Натягом N называется разность между диаметром отверстия и диаметром вала, когда диаметр отверстия меньше (до соединения деталей) диаметра вала. При сборке партии деталей, размеры которых близки друг к другу, возможно появление как зазора, так и натяга поэтому при сборке таких деталей возникает посадка называемая переходной. Если размеры отверстий в партии деталей всегда больше размеров валов, то при сборке возникает посадка с гарантированным зазором. Если размеры отверстий в партии деталей всегда меньше размеров валов, то при сборке возникает посадка с гарантированным натягом
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК ДЛЯ ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН.
Допуски и посадки в системе ИСО регламентированы ДСТУ ИСО 286-1-2002; ДСТУ ИСО 286-2:2002
Посадки
Система предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых деталей машин, дает возможность стандартизировать режущие инструменты и калибры, облегчает конструирование, производство и достижение взаимозаменяемости изделий и их частей, а также обусловливает повышение их качества. В настоящее время большинство стран мира применяет системы допусков и посадок ИСО.
Механизмы машин состоят из взаимосоединенных деталей, в зависимости от функционального назначения детали они могут свободно перемещаться или быть закреплены неподвижно, но при ремонте перемещаться без повреждений. Прочность соединения двух деталей определяется посадкой.
Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся зазоров или натягов. Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их взаимному смещению.
Зазор S— разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает возможность относительного перемещения собранных деталей.
Посадки делятся в зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала:
В системе ИСО и ЕСДП предусмотрены:
Комбинированные (смешанные) посадки – посадки, в которых и отверстие и вал являются основными.
Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений. Допуски, посадки и технические измерения.
Посадки в системе отверстия и в системе вала. Система допусков по образованию различных посадок подразделяется на систему отверстия и систему вала.
Система отверстия — это совокупность посадок, в которых при одном классе точности и одном номинальном размере предельные отклонения отверстий одинаковы, а различные посадки достигаются путем изменения предельных отклонений валов (рис. 43, а).
Во всех стандартных посадках системы отверстия нижнее отклонение отверстия равно нулю: в этом случае наименьший предельный размер отверстия равен номинальному. П-ле допуска такого отверстия называется основным.
Система вала — это совокупность посадок, в которых предельные отклонения ва-лов одинаковы (при одном номинальном размере и одном классе точности), а различные посадки достигаются путем изменения предельных отклонений отверстий (рис. 43, б). Во всех стандартных посадках системы вала верхнее отклонение вала равно нулю. После допуска такого вала называется основным.
Рис. 43. Эскизы посадок
а — в системе отверстия (I, II, III — эскизы валов с разными предельными размерами под посадки),
б — в сис-теме вала (I, II, III, IV — эскизы отверстий с разными предельными размерами под посадки)
Общие сведении о системах допусков и посадок. С 1980 г. в странах — членах СЭВ введена единая система допусков и посадок (ЕСДП СЭВ) всех типовых соединений в маши-ностроении. Допуски и посадки системы регламентируются стандартами СЭВ (ОСТ СЭВ), которые составляются на основе стандартов международной системы (ИСО), и в СССР дей-ствуют в качестве государственных стандартов. Это приводит к возможности применения в разных странах единой технической документации и стандартной технической оснастки, повышает уровень взаимозаменяемости в машино- и приборостроении и обеспечивает взаимовыгодную торговлю.
Система допусков и посадок СЭВ распространяется на размеры до 10000 мм (нижний предел — менее 1 мм — неограничен). Указанный диапазон размеров разбит на три группы: до 500 мм, свыше 500 до 3150 мм и свыше 3150 до 10000 мм. Перечисленные группы размеров подразделены на основные и промежуточные интервалы. Для размеров до 500 мм установлено 13 основных интервалов. Начиная с 10 мм основные интервалы дополнительно разбиты на промежуточные. Размеры свыше 500 до 3150 мм разбиты на 8 основных и 16 промежуточных интервалов, а свыше 3150 мм — на 5 основных и 10 промежуточных. Промежуточные интервалы введены для отклонений, образующих посадки с большими натягами и зазорами для получения более равномерных зазоров и натягов.
Основные таблицы допусков и посадок
Основные термины и определения
  Государственные стандарты (ГОСТ 25346-89, ГОСТ 25347-82, ГОСТ 25348-89) заменили систему допусков и посадок ОСТ, которая действовала до января 1980 года.
  Термины приведены согласно ГОСТ 25346-89 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок».
СХЕМА ОСНОВНЫХ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ
Назначение посадок. Посадки выбирают в зависимости от назначения и условий работы оборудования и механизмов, их точности, условий сборки. При этом необходимо учитывать и возможность достижения точности при различных методах обработки изделия. В первую очередь должны применяться предпочтительные посадки. В основном применяют посадки в системе отверстия. Посадки системы вала целесообразны при использовании некоторых стандартных деталей (например, подшипников качения) и в случаях применения вала постоянного диаметра по всей длине для установки на него нескольких деталей с различными посадками.
Допуски отверстия и вала в посадке не должны отличаться более чем на 1-2 квалитета. Больший допуск, как правило, назначают для отверстия. Зазоры и натяги следует рассчитывать для большинства типов соединений, в особенности для посадок с натягом, подшипников жидкостного трения и других посадок. Во многих случаях посадки могут назначаться по аналогии с ранее спроектированными изделиями, сходными по условиям работы.
Примеры применения посадок, относящиеся главным образом к предпочтительным посадкам в системе отверстия при размерах 1-500 мм.
Посадки с зазором. Сочетание отверстия Н с валом h (скользящие посадки) применяют главным образом в неподвижных соединениях при необходимости частой разборки (сменные детали), если требуется легко передвигать или поворачивать детали одну относительно другой при настройке или регулировании, для центрирования неподвижно скрепляемых деталей.
Посадку H7/h6 применяют:
— для сменных зубчатых колес в станках;
— в соединениях с короткими рабочими ходами, например для хвостовиков пружинных клапанов в направляющих втулках (применима также посадка H7/g6);
— для соединения деталей, которые должны легко передвигаться при затяжке;
— для точного направления при возвратно-поступательных перемещениях (поршневой шток в направляющих втулках насосов высокого давления);
— для центрирования корпусов под подшипники качения в оборудовании и различных машинах.
Посадку H8/h7 используют для центрирующих поверхностей при пониженных требованиях к соосности.
Посадки H8/h8, H9/h8, H9/h9 применяют для неподвижно закрепляемых деталей при невысоких требованиях к точности механизмов, небольших нагрузках и необходимости обеспечить легкую сборку (зубчатые колеса,муфты, шкивы и другие детали, соединяющиеся с валом шпонкой; корпуса подшипников качения, центрирование фланцевых соединений), а также в подвижных соединениях при медленных или редких поступательных и вращательных перемещениях.
Посадку H11/h11 используют для относительно грубо центрированных неподвижных соединений (центрирование фланцевых крышек, фиксация накладных кондукторов), для неответственных шарниров.
Посадка H7/g6 характеризуется минимальной по сравнению с остальными величиной гарантированного зазора. Применяют в подвижных соединениях для обеспечения герметичности (например, золотник во втулке пневматической сверлильной машины), точного направления или при коротких ходах (клапаны в клапанной коробке) и др. В особо точных механизмахприменяют посадки H6/g5 и даже H5/g4.
Посадки Н7/е7, Н7/е8, Н8/е8 и Н8/е9 применяют в подшипниках при высокой частоте вращения (в электродвигателях, в механизме передач двигателя внутреннего сгорания), при разнесенных опорах или большой длине сопряжения, например, для блока зубчатых колес в станках.
Посадка H11/d11 применяется для подвижных соединений, работающих в условиях пыли и грязи (узлы сельскохозяйственных машин, железнодорожных вагонов), в шарнирных соединениях тяг, рычагов и т. п., для центрирования крышек паровых цилиндров с уплотнением стыка кольцевыми прокладками.
Переходные посадки. Предназначены для неподвижных соединений деталей, подвергающихся при ремонтах или по условиям эксплуатации сборке и разборке. Взаимная неподвижность деталей обеспечивается шпонками, штифтами, нажимными винтами и т.п. Менее тугие посадки назначают при необходимости в частых разборках соединения, при неудобствах требуется высокая точность центрирования, при ударных нагрузках и вибрациях.
Посадка Н7/п6 (типа глухой) дает наиболее прочные соединения. Примеры применения:
— для зубчатых колес, муфт, кривошипов и других деталей при больших нагрузках, ударах или вибрациях в соединениях, разбираемых обычно только при капитальном ремонте;
— посадка установочных колец на валах малых и средних электромашин; в) посадка кондукторных втулок, установочных пальцев, штифтов.
Посадка Н7/к6 (типа напряженной) в среднем дает незначительный зазор (1-5 мкм) и обеспечивает хорошее центрирование, не требуя значительных усилий для сборки и разборки. Применяется чаще других переходных посадок: для посадки шкивов, зубчатых колес, муфт, маховиков (на шпонках), втулок подшипников.
Посадка H7/js6 (типа плотной) имеет большие средние зазоры, чем предыдущая, и применяется взамен ее при необходимости облегчить сборку.
Посадку Н7/р6 применяют при сравнительно небольших нагрузках (например, посадка на вал уплотнительного кольца, фиксирующего положение внутреннего кольца подшипника у крановых и тяговых двигателей).
Посадки Н7/г6, H7/s6, H8/s7 используют в соединениях без крепежных деталей при небольших нагрузках (например, втулка в головке шатуна пневматического двигателя) и с крепежными деталями при больших нагрузках (посадка на шпонке зубчатых колес и муфт в прокатных станах, нефтебуровом оборудовании и др.).
Посадки Н7/u7 и Н8/u8 применяют в соединениях без крепежных деталей при значительных нагрузках, в том числе знакопеременных (например, соединение пальца с эксцентриком в режущем аппарате уборочных сельскохозяйственных машин); с крепежными деталями при очень больших нагрузках (посадка крупных муфт в приводах прокатных станов), при небольших нагрузках, но малой длине сопряжения (седло клапана в головке блока цилиндров грузового автомобиля, втулка в рычаге очистки зерноуборочного комбайна).
Посадки с натягом высокой точности Н6/р5, Н6/г5, H6/s5 применяют относительно редко и в соединениях, особо чувствительных к колебаниям натягов, например посадка двухступенчатой втулки на вал якоря тягового электродвигателя.
Допуски по 12-18-му квалитетам характеризуют несопрягаемые или сопрягаемые размеры относительно низкой точности. Многократно повторяющиеся предельные отклонения в этих квалитетах разрешается не указывать у размеров, а оговаривать общей записью в технических требованиях.
  ЕСДП рекомендует применять преимущественно посадки в системе отверстия (основное отверстие Н) и в системе вала (основной вал h).
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПОСАДКИ В СИСТЕМЕ ОТВЕРСТИЯ
при размерах от 1 до 500 мм
  Предпочтительные посадки помещены в рамку.
ПОЛЯ ДОПУСКОВ В ПОСАДКАХ С ЗАЗОРОМ И ПЕРЕХОДНЫХ
ПОЛЯ ДОПУСКОВ В ПОСАДКАХ С НАТЯГОМ
  Электронная таблица допусков отверстий и валов с указанием полей по старой системе ОСТ и по ЕСДП.
  Полная таблица допусков и посадок гладких соединений в системах отверстия и вала, с указанием полей допусков по старой системе ОСТ и по ЕСДП:
Таблицы Допусков углов
ГОСТ 25346-89 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений»
ГОСТ 8908-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные углы и допуски углов»
ГОСТ 24642-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Основные термины и определения»
ГОСТ 24643-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения»
ГОСТ 2.308-79 «Единая система конструкторской документации. Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей»
ГОСТ 14140-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей»
Что такое натяг в посадке
Limits and fits. Basic definitions
Дата введения 1963-01-01
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 26.03.62
3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, приложения
4. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 16.07.80 N 3626
5. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 2, 3, утвержденными в мае 1970 г., июле 1980 г., (ИУС 5-70, 9-80)
1. Настоящий стандарт распространяется на гладкие цилиндрические соединения и плоские соединения с параллельными плоскостями* и устанавливает основные определения для системы допусков и посадок ОСТ, определяемой следующими стандартами: ГОСТ 11472, ГОСТ 8809, ГОСТ 3047, ОСТ НКМ 1011, ОСТ НКМ 1041, ОСТ 1012, ОСТ 1042, ОСТ 1043, ОСТ 1044, ОСТ НКМ 1016, ОСТ 1013, ОСТ 1069, ОСТ НКМ 1017, ОСТ 1014, ОСТ 1015, ОСТ НКМ 1021, ОСТ 1022, ОСТ 1142, ОСТ 1143, ОСТ НКМ 1026, ОСТ 1023, ОСТ НКМ 1027, ОСТ 1024, ОСТ 1025, ОСТ 1010, ГОСТ 2689, ГОСТ 11710.
* Применение стандарта для вновь разрабатываемых изделий не допускается.
1. Предельные отклонения и допуски, устанавливаемые стандартами на допуски и посадки, относятся к деталям, размеры которых определены при нормальной температуре 20 °С по ГОСТ 9249.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
Примечание. Названия «отверстие» и «вал» условно применимы также и к другим охватывающим и охватываемым поверхностям.
3. Номинальным размером называется основной размер, определенный исходя из функционального назначения детали и служащий началом отсчета отклонений. Общий для отверстия и вала, составляющих соединение, номинальный размер называется номинальным размером соединения.
2. Номинальные размеры должны выбираться по ГОСТ 6636.
4. Действительным размером называется размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью.
Примечание. Предельными размерами ограничиваются действительные размеры годных деталей, полученные измерением с допустимой погрешностью. Случаи, когда предельными размерами должны ограничиваться действительные размеры с учетом погрешностей измерения, следует оговаривать особо.
6. Отклонением размера называется алгебраическая разность между размером и его номинальным значением. Отклонение является положительным, если размер больше номинального, и отрицательным, если размер меньше номинального.
Действительным отклонением называется алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами.
7. Допуском размера называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами.
9. Полем допуска называется интервал значений размеров, ограниченный предельными размерами; оно определяется величиной допуска и его расположением относительно номинального размера. На схеме поле допуска изображается зоной между линиями, соответствующими верхнему и нижнему предельным отклонениям.
10. Размеры поверхности считаются находящимися в поле допуска, если в поле допуска находятся как измеренные двухточечным методом размеры проверяемой детали в любом месте поверхности, так и размеры геометрически правильного прототипа сопрягаемой детали, плотно (без зазора и натяга) сопрягающегося с проверяемой деталью.
Случаи, когда допускаются отступления от этого правила, должны быть оговорены особо.
Примечание. Приведенное в п.10 правило не предопределяет методику контроля.
11. Посадкой называется характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. Посадка характеризует большую или меньшую свободу относительного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их взаимному смещению.
12. Зазором называется положительная разность между размерами отверстия и вала (размер отверстия больше размера вала).
Натягом называется положительная разность между размерами вала и отверстия до сборки деталей (размер вала больше размера отверстия).
13. Посадки подразделяются на три группы:
а) посадки с зазором, при которых обеспечивается зазор в соединении;
б) посадки с натягом, при которых обеспечивается натяг в соединении;
в) переходные посадки, при которых возможно получение как натягов, так и зазоров.
Деление посадок по группам в стандартах на допуски и посадки производится в зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала. К посадкам с зазором относятся посадки, в которых поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала, в том числе и «скользящие» посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала.
К посадкам с натягом относятся посадки, в которых поле допуска вала расположено над полем допуска отверстия. К переходным посадкам относятся посадки, в которых поля допусков отверстия и вала перекрываются (черт.2).
14. Наибольшим и наименьшим зазором (или натягом) называются два предельных значения, между которыми должен находиться зазор (или натяг).
15. Допуском посадки называется разность между наибольшим и наименьшим зазорами (в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим натягом (в посадках с натягом).
В переходных посадках допуск посадки равен алгебраической разности между наибольшим и наименьшим натягами или сумме наибольшего натяга и наибольшего зазора.
16. Системой отверстия называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения отверстий одинаковы (при одном и том же классе точности и одном и том же номинальном размере), а различные посадки достигаются путем изменения предельных отклонений валов (черт.3). Во всех стандартных посадках системы отверстия нижнее отклонение отверстий равно нулю. Такое отверстие называется основным отверстием.
Основные понятия о допусках и посадках
Основные понятия о допусках и посадках
Производственный опыт показал, что задачу выбора оптимальной точности можно решить установлением для каждого размера детали (особенно для сопрягаемых ее размеров) пределов, в которых может колебаться ее действительный размер; при этом исходят из того, что узел, в который входит деталь, должен соответствовать своему назначению и не терять работоспособность в требуемых условиях функционирования с необходимым ресурсом.
Номинальным называют основной размер, получаемый из расчета на прочность, жесткость или выбираемый конструктивно и проставляемый на чертеже. Проще говоря, номинальный размер детали получен конструкторами и разработчиками расчетным путем (исходя из требований прочности, жесткости и т. п.) и указывается на чертеже детали в виде основного размера.
Номинальный размер соединения является общим для отверстия и вала, составляющих соединение. По номинальным размерам выполняют в том или ином масштабе чертежи деталей, сборочных единиц и приборов.
Посадки
Действительный зазор будет находиться между указанными пределами, т. е. между максимальным и минимальным зазором. Зазор необходим для обеспечения подвижности соединения и размещения смазки. Чем выше число оборотов и выше вязкость смазки, тем больше должен быть зазор.
В посадках с натягом так выбирают предельные размеры вала и отверстия, чтобы в сопряжении был гарантированный натяг, ограниченный минимальным и максимальным значениями – Nmax и Nmin :
Посадки в системе отверстия и системе вала
Посадки, установленные ЕСДП СЭВ, могут быть осуществлены по системам отверстия или вала.
На промышленных предприятиях в основном применяют систему отверстия, так как она требует меньшего количества режущего и измерительного инструмента, т. е. более экономична. Кроме того, технологически удобнее подгонять вал под отверстие, а не наоборот, поскольку удобнее производить обработку и контрольные измерения внешней поверхности, а не внутренней.
Систему вала, как правило, применяют для наружных колец шарикоподшипников и в тех случаях, когда на гладкий вал насаживают несколько деталей с различными посадками.
Квалитеты
В системе СЭВ для обозначения допусков с указанием квалитетов применяются следующие условные обозначения:
Графическое изображение допусков и посадок
Построение выполняется следующим образом.
От горизонтальной линии, условно изображающей поверхность детали при ее номинальном размере, откладывают предельные отклонения в произвольно выбранном масштабе. Обычно на схемах величины отклонений указывают в микронах, но можно строить поля допусков и в миллиметрах, если отклонения достаточно большие.
На схемах указывают номинальный D и предельные ( Dmax, Dmin, dmax, dmin ) размеры, предельные отклонения ( ES, EI, es, ei ) поля допусков и другие параметры.
Использование всех основных отклонений и квалитетов позволяет получить 490 полей допусков для валов и 489 для отверстий. Такие широкие возможности образования полей допусков позволяют применять ЕСДП в различных специальных случаях. Это является ее существенным достоинством. Однако на практике использование всех полей допусков неэкономично, так как вызовет чрезмерное разнообразие посадок и специальной технологической оснастки.
При разработке национальных систем допусков и посадок на базе систем ИСО из всего многообразия полей допусков отбирают только те поля, которые обеспечивают потребности промышленности страны и ее внешнеэкономические связи.
Поле допуска в ЕСДП СЭВ образуется сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. В соответствии с этим поле допуска обозначается буквой основного отклонения и номером квалитета, например 65f6; 65e11 — для вала; 65Р6; 65H7 — для отверстия.
Основные отклонения зависят от номинальных размеров деталей и остаются постоянными для всех квалитетов. Исключение составляют основные отклонения отверстий J, К, М, N и валов j и k, которые при одинаковых номинальных размерах, в разных квалитетах имеют различные значения. Поэтому на схемах поля допусков с отклонениями J, К, М, N, j, k, обычно разделены на части и показаны ступенчатыми.
Специфичны поля допусков типа js6, Js8, Js9 и т.д. Они фактически не имеют основного отклонения, поскольку расположены симметрично относительно нулевой линии. По определению основное отклонение – это отклонение ближайшее к нулевой линии. Значит, оба отклонения таких специфических полей допусков могут быть признаны основными, что недопустимо.
Допуски и посадки установлены для четырех диапазонов номинальных размеров:
Средний диапазон является наиболее важным, поскольку применяется значительно чаще.
Обозначение допусков на чертежах
Указания и обозначения на чертежах предельных отклонений формы и расположения поверхностей регламентируются ГОСТ 2.308-79, который предусматривает для этих целей специальные знаки и символы.
С основными положениями этого стандарта, используемыми знаками и символами для обозначения предельных отклонений, можно ознакомиться в этом документе (формат WORD, 400 кБ).