Посадки з зазором застосовуються в рухомих з'єднаннях в якості направляючих обертального (підшипники) і поступального руху (поршні, плунжери і т.д.) рухів, а також в нерухомих з'єднаннях - як центрирующие і монтажні. Зазор служить для забезпечення свободи переміщення, розміщення шару мастила, компенсації температурних деформацій, компенсації відхилень форми і т. Д.
У відповідальних випадках посадки з зазором розраховуються. Розрахунок зводиться до відшукання допустимих граничних зазорів: smax і smin.
Залежності, що використовуються при цьому можуть бути більш-менш складними, проте принципи, закладені в пошуку допустимих граничних зазорів як правило однакові.
Розглянемо розрахунок посадки з зазором на прикладі проектування підшипника ковзання, що працює в умовах рідкого мастила (умова рідинного тертя).
Посадки з зазором характеризуються свободою відносного переміщення вала і отвору. Надійність їх переміщення визначається величиною найменшого зазору Smin. який повинен забезпечувати відповідний характеристиці режиму вид тертя і компенсувати технологічні погрішності розмірів, форми і розташування поверхонь. У підшипниках тертя-ковзання має відбуватися ковзання не поверхня вала і отвору втулки (вкладиша), а шарів мастила один за іншим. Цей стан називається рідинним тертям. Розрахунок зазору зводиться до визначення такої величини, при якій шар змащення буде більше висоти нерівностей на поверхнях деталей і буде здійснюватися рідинне тертя, що забезпечує мінімальний знос підшипника.
При відсутності обертання валу між ним і втулкою утворюється зазор S і ексцентриситет emax (рис.35 а). При високій частоті обертання, досить густий мастилі і її хорошою схвативаемость з поверхнями, що труться, мастило захоплюється в клиновий зазор, створює гідродинамічний тиск і зміщує в напрямку обертання вал (рис.35 б).
Малюнок 35 - Схема розрахунку посадки з зазором (підшипник - вал)
При цьому між валом і втулкою утворюється зазор
hmin - мінімальна товщина масляного шару, що забезпечує рідинне тертя. Між h і S є зв'язок (рис.36).
Малюнок 37 - Схема розрахунку посадки з зазором (золотникова пара)
У тих випадках, коли потрібно забезпечити поєднання осей вала і отвору, величина зазору розраховується виходячи з допустимого кута перекосу - g або допустимого паралельного зміщення осей - D.
За знайденим значенням допустимих граничних зазорів конструктор повинен вибрати стандартні сполучення полів допусків, що забезпечують граничні зазори, близькі до допустимого. При цьому зручно користуватися таблицями граничних зазорів. Які даються в довіднику Мягкова.
З можливих варіантів перевагу слід віддавати тим, які дають більший запас на знос (мал.38).
Посадка 1 не годиться для розглянутого прикладу підшипника ковзання, так як в частині з'єднань будуть порушуватися умови чисто рідинного тертя.
Посадка 4 не годиться по тепловим міркувань, так як в частині з'єднань зазор буде недостатнім для відводу тепла від деталі.
Малюнок 38 - Вибір посадок з зазором
Функціональним призначенням з'єднання будуть задовольняти посадки 2 і 3. Перевагу слід віддати 4 -ої посадці, так як вона забезпечить більший запас на знос.
Додатковий запас на знос можна створити. Посиливши допуски на розміри деталей, що утворюють з'єднання.