Выбор посадок производится одним из трех методов.
Метод прецедентов, или аналогов. Посадка выбирается по аналогии с посадкой в надежно работающем узле. Сложность метода заключается в оценке и сопоставлении условий работы посадки в проектируемом узле и аналоге.
Метод подобия — развитие метода прецедентов. Посадки выбираются на основании рекомендаций отраслевых технических документов и литературных источников. Недостатком метода является, как правило, отсутствие точных количественных оценок условий работы сопряжений.
Расчетный метод является наиболее обоснованным методом выбора посадок. Посадки рассчитываются на основании полуэмпирических зависимостей. Однако формулы не всегда учитывают сложный характер физических явлений, происходящих в сопряжении.
В любом случае новые опытные образцы изделий перед запуском в серийное производство проходят целый ряд испытаний, по результатам которых отдельные посадки могут быть подкорректированы. Квалификация конструктора, в частности, определяется и тем, потребовалась ли корректировка посадок в разработанном им узле.
Применение посадок с зазором. Посадки H/h — «скользящие». Наименьший зазор в посадках равен нулю. Они установлены во всем диапазоне точностей сопрягаемых размеров (4…12-й квалитеты). В точных квалитетах они применяются как центрирующие посадки, т. е. обеспечивают высокую степень совпадения центра вала с центром сопрягаемого с ним отверстия. Допускают медленное вращение и продольное перемещение, чаще всего используемое при настройках и регулировках.
Посадка H7/h6 * применяется в неподвижных соединениях при высоких требованиях к точности центрирования часто разбираемых деталей: сменные зубчатые колеса на валах, фрезы на оправках, центрирующие корпуса под подшипники качения, сменные кондукторные втулки и т. д. Для подвижных соединений применяется посадка шпинделя в корпусе сверлильного станка.
Посадки H8/h7*, H8/h8* имеют примерно то же назначение, что и посадка Н7/h6, но характеризуются более широкими допусками, облегчающими изготовление детали.
Посадки H/h в более грубых квалитетах (с 9-го по 12-й) предназначены для неподвижных и подвижных соединений малой точности. Применяются для посадки муфт, звездочек, шкивов на валы, для неответственных шарниров, роликов и т. п.
Посадки H/g, G/h — «движения». Обладают минимальным по сравнению с другими посадками гарантированным зазором. Установлены только в точных квалитетах с 4-го по 7-й. Применяются для плавных, чаще всего возвратно-поступательных перемещений, допускают медленное вращение при малых нагрузках.
Посадки Н6/g5, Н7/g6* применяются в плунжерных и золотниковых парах, в шпинделе делительной головки и т. п.
Посадки Н/f, F/h — «ходовые». Характеризуются умеренным гарантированным зазором. Применяются для обеспечения свободного вращения в подшипниках скольжения общего назначения при легких и средних режимах работы со скоростями не более 150 рад/с и в опорах поступательного перемещения.
Посадки Н7/f7*, Н8/f8 применяются в подшипниках скольжения коробок передач различных станков, в сопряжениях поршня с цилиндром в компрессорах, в гидравлических прессах и т. п.
Посадки Н/е, Е/h — «легкоходовые». Обладают значительным гарантированным зазором, вдвое большим, чем у ходовых посадок. Применяются для свободного вращательного движения при повышенных режимах работы со скоростями более 150 рад/с, а также для компенсации погрешностей монтажа и деформаций, возникающих во время работы.
Посадки Н7/f8*, Н8/е8* применяются для подшипников жидкостного трения турбогенераторов, больших электромашин, коренных шеек коленчатых валов.
Посадки H/d, D/h —«широкоходовые». Характеризуются большим гарантированным зазором, позволяющим компенсировать значительные отклонения расположения сопрягаемых поверхностей и температурные деформации и обеспечить свободное перемещение деталей или их регулировку и сборку.
Посадки Н8/d9*, Н9/d9* применяются для соединений при невысоких требованиях к точности, для подшипников трансмиссионных валов, для поршней в цилиндрах компрессоров.
Посадка H11/d11* применяется для крышек подшипников и распорных втулок в корпусах, для шарниров и роликов на осях.
Применение переходных посадок. Переходные посадки применяются только в точных квалитетах — с 4-го по 8-й, используются как центрирующие и предназначены для неподвижных, но разъемных соединений, так как обеспечивают легкую сборку и разборку, требуют, как правило, дополнительного крепления соединяемых деталей шпонками, штифтами, болтами и т.п.
Посадки H/js; Js/H — «плотные». Вероятность получения натяга N ≈ 0.5…5%, и, следовательно, в сопряжении образуются преимущественно зазоры. Обеспечивают легкую собираемость.
* — предпочтительная посадка
Посадка H7/js6* применяется для сопряжения стаканов подшипников с корпусами, небольших шкивов и ручных маховичков с валами.
Посадки H/k, K/h — «напряженные». Вероятность получения натяга N ≈ 24…68%. Однако из-за влияния отклонений формы, особенно при большой длине соединения, зазоры в большинстве случаев не ощущаются. Обеспечивают хорошее центрирование. Сборка и разборка производится без значительных усилий, например при помощи ручных молотков.
Посадка H7/k6* широко применяется для сопряжения зубчатых колес, шкивов, маховиков, муфт с валами.
Посадки Н/m; М/h - «тугие». Вероятность получения натяга N ≈ 60…99,98%. Обладают высокой степенью центрирования. Сборка и разборка осуществляется при значительных усилиях. Разбираются, как правило, только при ремонте.
Посадка Н7/т6 применяется для сопряжения зубчатых колес, шкивов, маховиков, муфт с валами, для установки тонкостенных втулок в корпуса, кулачков на распределительном валу.
Посадки Н/n; N/h - «глухие». Вероятность получения натяга N ≈ 88…100%. Обладают высокой степенью центрирования. Сборка и разборка осуществляется при значительных усилиях: применяются прессы. Разбираются, как правило, только при капитальном ремонте.
Посадка Н7/п6* применяется для сопряжения тяжелонагруженных зубчатых колес, муфт, кривошипов с валами, для установки постоянных кондукторных втулок в корпусах кондукторов, штифтов и т. п.
Применение посадок с натягом. Они используются для передачи крутящих моментов и осевых сил без дополнительного крепления, а иногда для создания предварительно напряженного состояния у сопрягаемых деталей.
Посадки предназначены для неподвижных и неразъемных соединений. Относительная неподвижность деталей обеспечивается силами трения, возникающими на контактирующих поверхностях вследствие их упругой деформации, создаваемой натягом при сборке соединения.
Преимущество посадок — отсутствие дополнительного крепления, что упрощает конфигурацию деталей и их сборку. Посадки обеспечивают высокую нагрузочную способность сопряжения, которая резко возрастает с увеличением диаметра сопряжения.
В то же время прочность и качество сопряжения зависят от материала сопрягаемых деталей, шероховатостей их поверхностей, формы, способа сборки (сборка под прессом или способ термических деформаций) и т. п.
Посадки H/p,P/h — «легкопрессовые». Имеют минимальный гарантированный натяг. Обладают высокой степенью центрирования. Применяются, как правило, с дополнительным креплением.
Посадка Н7/р6* применяется для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес, втулок, установочных колец с валами, для установки тонкостенных втулок и колец в корпуса.
Посадки Н/r, H/s, Н/t, R/h, S/h, T/h - «прессовые средние». Имеют умеренный гарантированный натяг в пределах N ≈ (0.0002…0.0006)D. Применяются как с дополнительным креплением, так и без него. При сопряжении возникают, как правило, упругие деформации.
Посадки Н7/r6*, Н7/s6* применяются для сопряжения зубчатых и червячных колес с валами в условиях тяжелых ударных нагрузок с дополнительным креплением (для стандартных втулок подшипников скольжения предусмотрена посадка Н7/rб).
Посадки H/u, H/x, H/z и U/h — «прессовые тяжелые». Имеют большой гарантированный натяг в пределах N ≈ (0,001…0,002)D. Предназначены для соединений, на которые воздействуют большие, в том числе и динамические нагрузки. Применяются, как правило, без дополнительного крепления соединяемых деталей. В сопряжении возникают упругопластические деформации. Детали должны быть проверены на прочность.
Посадки H7/u7, H8/u8 наиболее распространенные из числа тяжелых посадок. Примеры применения: вагонные колеса на осях, бронзовые венцы червячных колес на стальных ступицах, пальцы эксцентриков и кривошипов с дисками.