Таблица допусков прессовой посадки: посадки с натягом, обозначения ISO и посадки подшипников

Отверстие H7 и вал P6 номинального размера 25 мм обеспечивают натяг от 1 до 35 микрон. Это единственное число, а не пара букв, написанная на чертеже, решает, выдержит ли ступица шестерни крутящий момент или начнет вращаться на валу после первого цикла прогрева. Существует таблица допусков при прессовой посадке, которая поможет вам быстро и надежно найти это число.

Сначала вывод: прочтите таблицу диапазона помех, затем проверьте этот диапазон на предмет нагрузки, материала и рабочей температуры. Диаграммы редко терпят неудачу сами по себе. Подгонка не удалась, когда кто-то скопировал ноту H7/p6 со старого чертежа и прикрепил ее к тонкостенному алюминиевому корпусу, работающему при температуре 90 C.

Что на самом деле содержит таблица допусков для прессовой посадки

Стандартная диаграмма, независимо от того, соответствует ли она стандарту ISO 286 или более старой системе ANSI B4.2, строится из четырех частей данных:

• Диапазон номинального размера, например, от 18 до 30 мм или от 30 до 50 мм. Пределы меняются на каждой границе диапазона, поэтому диапазон имеет такое же значение, как и буква.
• Письмо о классе толерантности. Заглавные буквы обозначают отверстия, такие как H, K, N, P и S, а строчные буквы обозначают валы, такие как h, k, n, p и s.
• Номер класса допуска. Число обозначает класс IT и определяет ширину зоны допуска. При толщине 25 мм IT6 имеет толщину 13 микрон, а IT7 — 21 микрон.
• Отклонения в микронах, измеренные от номинальной или нулевой линии. Верхнее отклонение находится над линией, нижнее — под ней.

То, что не учитывается в диаграмме, не менее важно. Предполагается, что эталонная температура составляет 20 C, чистые поверхности и круглые, жесткие детали. Погрешности круглости, шероховатости поверхности, толщины покрытия и теплового расширения в процессе эксплуатации находятся за пределами стола, и каждый из них может сместить соединение более чем на всю ширину допуска, напечатанную на странице.

Как считывать помехи прямо с карты

Возьмите шарнир номинальным диаметром 25 мм с отверстием Н7 и валом Р6. На графике показаны такие отклонения:

• Отверстие H7: от 0 до 21 микрона, то есть диаметр отверстия составляет от 25 000 до 25,021 мм.
• Вал p6: от 22 до 35 микрон, поэтому размер вала составляет от 25,022 до 25,035 мм.

Минимальное вмешательство — это наименьший вал минус самое большое отверстие: 25,022 минус 25,021 равно 0,001 мм или 1 микрон. Максимальный натяг равен наибольшему валу минус наименьшему отверстию: 25,035 минус 25 000 равно 0,035 мм или 35 микрон.

Этот пол в 1 микрон является слабым местом H7/p6. Слегка овальное отверстие, заусенец на передней фаске или вал, работающий на 5°С теплее корпуса, могут полностью его стереть. H7/p6 обеспечивает умеренный крутящий момент в жестких стальных деталях, собранных один раз. Когда необходима реальная удерживающая сила, переместите последовательность букв вверх на r6 или s6 и примите более высокую силу сборки, которая с ней связана.

Значения таблицы допусков прессовой посадки при номинальном размере 25 мм

В таблице ниже перечислены комбинации, которые чаще всего выбираются из таблицы допусков прессовой посадки в диапазоне от 18 до 30 мм. Натяг рассчитывается так же, как в примере выше, а отрицательные значения означают, что зазор остается после сборки.

Два ряда заслуживают второго взгляда. Во-первых, в мастерских H7/k6 часто описывают как запрессовку, однако минимальный зазор составляет 19 микрон, что делает эту посадку переходной, которая все равно может проскальзывать при низком крутящем моменте. Во-вторых, P7/h6 обеспечивает тот же диапазон натяга, что и H7/p6, сохраняя при этом фиксированное отклонение вала h, что полезно, когда на одном заземленном валу установлено несколько ступиц.

Основа отверстия или основа вала: на какой системе построена диаграмма

Большинство таблиц напечатаны на основе отверстий, что означает, что отверстие имеет фиксированное отклонение H, а буква вала выполняет всю работу. Это удобно для производства, поскольку инструменты для развертывания, растачивания и сверления легче удерживать в одном фиксированном размере, чем подстраиваться под каждое соединение на чертеже.

Основание вала меняет логику: вал остается в положении h, а буква отверстия меняется. Обе системы могут обеспечивать одинаковые помехи, поэтому выбор обычно зависит от того, какую деталь дешевле обработать до контролируемого размера по всей сборке.

Что проверить, прежде чем приступать к подгонке

• Нагрузка и крутящий момент. Помехи должны передавать крутящий момент только за счет трения, а требуемое контактное давление увеличивается с крутящим моментом, но падает с длиной и диаметром соединения.
• Материальная пара. Стальной вал в алюминиевой или чугунной ступице ведет себя иначе, чем сталь на стали, поскольку более мягкий материал поддается раньше и больше перемещается при нагревании.
• Толщина стенки. Тонкие ступицы деформируются внутрь при запрессовке, что снижает эффективный натяг и может привести к овальной форме отверстия.
• Рабочая температура. Сталь расширяется примерно на 11,5 микродеформаций на градус Цельсия, а алюминий — примерно на 23. Повышение температуры на 60 градусов в алюминиевой ступице, напрессованной на стальной вал, может привести к потере примерно 17 микрон натяга на расстоянии 25 мм.
• Метод сборки. Гидравлический пресс, индукционный нагреватель или термоусадочная камера допускают разные уровни воздействия, а термическая сборка всегда допускает большее вмешательство, чем холодное прессование.

При посадке подшипников используются одни и те же правила с разными номерами

В подшипниках таблица допусков прессовой посадки соответствует реальному производству, поскольку кольцо подшипника уже изготовлено с учетом собственного допуска. Радиальный шарикоподшипник с внутренним диаметром 25 мм нормального класса точности имеет отклонение диаметра отверстия от 0 до минус 10 микрон, а не от 0 до минус 21, как у обычного отверстия H7. Поэтому соединение необходимо рассчитывать между отклонением вала и отклонением отверстия подшипника.

Радиальные шарикоподшипники для прецизионного вращающегося оборудования Ознакомьтесь с обзором радиальных шарикоподшипников для расчета посадки в двигателях, автомобилях, сельскохозяйственной технике и станках, а также с запросами и ссылками на соответствующие серии. Посмотреть продукт →

Вал К5 диаметром 25 мм имеет толщину от 2 до 11 микрон. При диаметре отверстия от 0 до минус 10 микрон соединение имеет натяг от 2 до 21 микрона, что обеспечивает легкую и надежную запрессовку вращающегося внутреннего кольца при нормальной нагрузке. Сторона корпуса ведет себя по-другому: отверстие H7 обычно оставляет небольшой зазор, и этот зазор является преднамеренным, поскольку нефиксирующееся наружное кольцо должно иметь возможность слегка перемещаться по мере увеличения вала при нагревании.

Посадки колец также взаимодействуют с геометрией подшипника так, как никогда не происходит с простой ступицей. На цельном стальном валу посадка с натягом уменьшает внутренний зазор примерно на 70–80 процентов от значения натяга, поэтому посадка на 20 микрон удаляет зазор примерно на 15 микрон. Вот почему подшипник, который свободно вращается на верстаке, может оказаться тугим после посадки, и почему тема внутренний зазор и преднатяг находится рядом со схемой соответствия на любом инженерном столе.

Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники серий 32 и 33 Подшипники высокой жесткости серий 32 и 33 выдерживают радиальные и осевые нагрузки в станках и коробках передач; Убедитесь, что вал и корпус подходят друг к другу во избежание преднатяга. Посмотреть продукт →

Двухрядные конструкции угловых контактов реагируют одинаково, и эффект усиливается, когда два ряда имеют одно и то же кольцо. Плотная посадка, приемлемая для однорядного подшипника, может вызвать предварительную нагрузку двухрядного подшипника и повысить рабочую температуру, поэтому допуски вала и корпуса следует проверять до заказа подшипника, а не после первого испытательного запуска.

Распространенные проблемы с прессовой посадкой и их причины

• Истирание и задиров во время прессования, обычно из-за шероховатости поверхности, недостаточного количества смазки или отсутствия фаски на свинце.
• Покрытие сюрпризов. Твердый хром или никель добавляют примерно от 5 до 20 микрон на поверхность, поэтому вал, который до нанесения покрытия находился в пределах допуска, превращает прессовую посадку в заклинивание.
• Потеря помех в работе, вызванная дифференциальным тепловым расширением, ползучестью и местной текучестью, обычно жертвами становятся алюминиевые ступицы.
• Ошибка измерения. Микрометр или нутрометр, откалиброванный при 20°С, считывает деталь, измеренную при 30°С, размером около 3 микрон на стальном валу диаметром 25 мм, чего достаточно, чтобы перевернуть краевую посадку.

Определение и проверка посадки в цеху

Напишите на чертеже класс и ожидаемый результат: нота H7/p6 плюс расчетный диапазон интерференции от 1 до 35 микрон не оставляет ничего для интерпретации. Если соединение связано с безопасностью, добавьте примечание о том, что необходимо проверить силу выталкивания образца сборки.

Проверка должна проводиться при стабильной температуре с использованием микрометра на валу и воздушного манометра или нутромера на корпусе, при этом круглость проверяется в двух плоскостях. Смажьте перед прессованием, следите за тем, чтобы ход пресса был медленным и ровным, и рассматривайте соединение, которое уже дважды подвергалось прессованию, как ослабленное соединение, а не как многоразовое.

Вопросы по таблице допусков прессовой посадки

Какой допуск используется для прессовой посадки?

Единой ценности не существует. При номинальном размере 25 мм H7/p6 дает помехи от 1 до 35 микрон, а H7/s6 - от 14 до 48 микрон. Отверстия подшипников соответствуют допускам своего класса, поэтому эти соединения рассчитываются отдельно.

Насколько необходимо вмешательство?

Достаточно, чтобы передать крутящий момент за счет трения, плюс запас на потерю температуры и круглости. В легком машиностроении обычно используется толщина от 5 до 20 микрон при толщине 25 мм, тогда как в тяжелых промышленных соединениях толщина часто превышает 30 микрон.

Почему пресс-фит терпит неудачу, даже если график соблюдается?

Потому что в таблице описаны идеальные круглые, чистые детали при температуре 20 C. Толщина покрытия, овальность, тепловое нарастание и повторная сборка являются обычными причинами, по которым правильное значение таблицы по-прежнему приводит к незакрепленному или заклинившему соединению.

Относитесь к таблице допусков для прессовой посадки как к началу решения, а не как к самому решению. Подберите размерный ряд, прочтите диапазон натяга, вычтите то, что отнимет температура, состояние поверхности и толщина стенки, и только потом фиксируйте подгонку по чертежу. Во вращающемся оборудовании посадку кольца и внутренний зазор следует выбирать вместе, поскольку от этого сочетания зависит, будет ли машина работать тихо в течение многих лет или вернется в мастерскую для доработки.