Обґрунтування вибору системи отвору або системи вала

Як зазначалось, посадки можуть бути виконані в системі отвору або в системі вала. В машинобудуванні переважно застосову­ють систему отвору.

Систему вала використовують в таких випадках:

1. Якщо вал може бути виготовлений з дротового каліброваного матеріалу без оброблення різанням з’єднуваних поверхонь (переважно для діаметрів менше 3 мм);

2. Якщо вал є спільною деталлю для декількох посадок, що мають різний характер з’єднань. Наприклад, з’єднання поршневого пальця з втулкою верхньої головки шатуна і отворами бобишок поршня двигунів внутрішнього згорання здійснюється в системі вала (поршневий палець є спільною деталлю для цих з’єднань);

3. У випадку застосування стандартних деталей і вузлів, виконаних за системою вала, наприклад, в посадках зовніш­ніх кілець підшипників кочення з отворами корпусних деталей, шпонок з пазами у корпусній деталі і на валу, тощо.

Вибір квалітетів (допусків)

При конструюванні машин і механізмів важливо вибрати відповідні квалітети (допуски) з’єднуваних розмірів, які визна­чають величини допусків, а отже, і точність цих розмірів.

При виборі квалітетів потрібно враховувати ряд факторів. З підвищенням точності (зменшенням квалітету) підвищується якість виробів, однак ускладнюється їх виготовлення і різко збіль­шується вартість.

Тому слід призначати таку точність (такий квалітет), яка за найменших затрат забезпечує оптимальну працездатність виробів. Потрібно також враховувати можливості наявного технологічного обладнання для виготовлення деталей, які залежать від його стану. На спрацьованому обладнанні не можна одержати таку саму точність, як на новому.

Слід також враховувати середній рівень точності, який забезпечує оптимальну працездатність виробів. Наприклад, більшість з’єднань сільськогосподарських машин виконують за квалітетами ІТ8, ІТ9.

При виборі квалітетів враховують також рівень вимірю­вальних засобів для вимірювання і контролювання деталей заданої точності, а також враховують наявність різновидів посадок у вибраному квалітеті. Наприклад, в інтервалі розмірів від 1 до 500 мм посадки із зазором передбачені в квалітетах 4...12, перехідні – в квалітетах 4...7 для валів і 5...8 для отворів, посадки з натягом – в квалітетах 5...8.

Якщо різновид посадки вибирається розрахунковим методом, то квалітет вибирають одночасно з посадкою.

На практиці при виборі квалітетів часто використовують досвід проектування і експлуатації аналогічних виробів (метод аналогії). Наприклад, 4-й і 5-й квалітети застосовуються порівняно рідко в особливо точних з’єднаннях, наприклад, плаваючий поршневий палець в бобишках поршня і у втулці верхньої головки шатуна; 6-й і 7-й квалітети застосовуються у високоточних з’єднаннях при високих вимогах до обмеження розсіювання зазорів або натягів, наприклад, в посадках кілець підшипників нормальної точності на валах і в корпусах, в підшипниках ковзання шатунно-кривошипного механізму двигунів внутрішнього згорання.

8-й і 9-й квалітети застосовуються для посадок, що допускають великі зазори і великі межі їх розсіювання, а також для полегшення їх складання. Ці квалітети переважно використо­вуються для порівняно точних з’єднань тракторів і особливо відповідальних вузлів сільськогосподарських машин.

10-йквалітет застосовується для посадок із зазором в тих випадках, якщо з метою здешевлення оброблення деталей необхідно призначити більші допуски, а умови складання допускають дещо збільшене розсіювання зазорів у з’єднанні.

11-й і 12-й квалітети застосовуються в посадках, у яких необхідні великі зазори і можливі їх значні розсіювання (грубе складання), наприклад, у з’єднаннях сільськогосподарських машин, в штампованих деталях, деталях з пластмас.

13-й...18-й квалітети застосовуються для обмеження допусків не з’єднуваних (вільних) розмірів.

Вибір посадок

Посадки для з’єднань призначають не довільно, їх вибирають на основі досвіду, з використанням таблиць допусків і посадок, а також застосовують метод аналогії і розрахунковий метод.