1) Определить требования конструкции — ответьте на вопросы:
- Функция соединения (подвижное/недвигаемое, передача момента, центрирование, подшипник и т.д.).
- Нагрузка (ось/крутящий момент), частота вращения, точность позиционирования.
- Материалы, покрытия, условия эксплуатации (темп., коррозия).
Это даст критерии: нужен люфт, переходная или натяг.
2) Сбор исходных данных:
- Найти номинальные размеры отверстия $D_{\text{nom}}$ и вала $d_{\text{nom}}$, допуски/отклонения (если заданы) или спросить у изготовителя/цепочки поставок.
- Если допуски не указаны — взять допуски процесса/станка/поставщика.
3) Оценка наличия риска (численно):
- Посчитать минимальный и максимальный зазор (если известны размеры/отклонения):
$$\text{min clearance}=D_{\text{min}}-d_{\text{max}},\text{max clearance}=D_{\text{max}}-d_{\text{min}}.$$ Отрицательное значение → натяг, положительное → зазор.
- Выполнить суммарный анализ допусков (stack-up) для критичных размеров.
4) Выбор типа посадки и целевых допусков:
- Соотнести требуемую функцию с типом посадки (скользящая/упорная/натяг/переходная).
- Рекомендация: использовать стандарт ISO 286 (система посадок). Например, для скользящей/точной центровки — стандартные пары (см. таблицы ISO), для надежной передачи момента — натяг (подобрать класс).
- Задать допустимый диапазон зазора/натяга исходя из нагрузки, допуска биения и термокомпенсации.
5) Проверка технологичности и сборочные методы:
- Оценить, можно ли обеспечить выбранный допуск производством (сверление/сверло+расточка, шлифовка, расточка, штифты).
- План сборки: холодный/горячий монтаж, прессование, запрессовка с нагревом стакана/охлаждением вала, использование буртиков/шпонок, смазка.
- Учесть шероховатость и твердость (покрытия/термическая обработка влияют на зазор/трение и износ).
6) Испытания и проверка деталей:
- Измерить образцы (CMM, микрометр, калибры-пробки/пугoвичные калибры) и сравнить с рассчитанными min/max зазорами.
- Если производственные размеры расходятся — корректировать технологию или перенастроить допуски у поставщика.
7) Корректирующие действия при проблемах:
- Если зазор слишком велик: применить переход на более точные допуски/шлифовку вала/притирку, установку втулки/вставки или увеличить посадочную длину/сектор.
- Если натяг слишком большой: снизить допуск вала или увеличить отверстие, применять нагрев/охлаждение при сборке, предусмотреть фаски.
- Временные решения: подгонка (развертка, шлифовка), использование ремонтных втулок/втулочно-шпоновых вставок.
8) Документирование и изменение чертежа:
- Внести в сборочный чертеж выбранную посадку (символы/коды по ISO) и параметры (класс допуска, чистота поверхности, требуемая посадочная длина, метод сборки).
- Добавить контрольные точки для производства и инспекции (план контроля).
9) Дополнительно — учесть термоусадку:
- Изменение диаметра при температуре:
$$\Delta d=\alpha d_0\Delta T,$$ где $\alpha$ — коэф. теплового расширения, $\Delta T$ — изменение температуры. Учесть при горячем/холодном монтаже и эксплуатационных температурах.
10) Верификация в сборочном образце:
- Сделать пробную сборку, измерить возникающие силы/момент/биение, провести функциональные испытания (вибрация, нагрев, ресурс).
- По результатам скорректировать допуски или процесс.
Краткий план действий прямо сейчас: 1) определить функцию посадки, 2) измерить реальные детали, 3) посчитать min/max зазоры по формулам выше, 4) выбрать стандартную посадку ISO и способ сборки, 5) обновить чертеж и ввести контроль.