Посадки: зазор, перехідна та натяг — різниця в мікронах

Неможливо підібрати посадку, не знаючи, з чим маєте справу. Виміряйте вал і отвір мікрометром або якісним штангенциркулем у кількох місцях по їхній довжині та під кількома кутами навколо них. Неоднаковість кутів важлива, адже ніщо не є ідеально круглим. Вал, що показує 19,98 мм в одному напрямку та 20,02 мм під кутом дев'яносто градусів, має овальність 0,04 мм, що більше за більшість посадок, а усереднення двох значень це приховує. Спочатку дайте обом деталям однакову температуру. Сталь розширюється приблизно на 11 мікрометрів на метр на градус, тож деталь довжиною 50 мм, яку тримали в руках хвилину, може збільшитися на більше, ніж посадка, яку ви намагаєтеся виміряти. Теплі руки тут є реальною похибкою.

Нагрійте зовнішню деталь, і вона розшириться; охолодьте внутрішню, і вона стиснеться. Зробіть обидві дії — і посадку з натягом можна зібрати вручну, а потім вона зафіксується, коли температури зрівняються. Сталь розширюється приблизно на 11 мікрон на метр на кожен градус Цельсія, тож отвір 100 мм, нагрітий на 100 градусів, збільшується приблизно на 0,11 мм — набагато більше, ніж будь-який звичайний натяг. Духовки на 120 градусів або морозильної камери для вала зазвичай достатньо. Ніколи не нагрівайте підшипник понад приблизно 120 градусів. Вище цієї температури загартовані кільця починають відпускатися й безповоротно втрачають твердість, а паяльна лампа поблизу підшипника зруйнує його за лічені секунди. Індукційні нагрівачі та ванни з гарячою олією існують саме тому, що температуру необхідно контролювати.

Виміряний діаметр є середнім значенням по поверхні, яка має піки та впадини. Коли дві шорсткі поверхні притискаються одна до одної, піки сплющуються, тому ефективний натяг менший за виміряний — часто на 2–5 мікрон у звичайних токарних деталях. Тому посадкові місця під підшипники шліфують, а не точать. Це не педантичність: шорстке посадкове місце втрачає значну частину 15-мікронного натягу через сплющені піки під час першого навантаження з’єднання, а потім підшипник починає повзти. Круглість важлива не менше. Отвір, що має овальність 0,03 мм, охоплюватиме круглий вал у двох точках і залишатиме зазори під кутом дев’яносто градусів, тому тиск буде зосереджений, а не розподілений, що деформує кільце підшипника і разом з ним змінює внутрішній зазор.