5. Расчет допусков и посадок шпоночного соединения

Условие задачи: Для заданного вида шпоночного соединения построить схемы полей допусков соединения по боковым поверхностям и длине шпонки. Рассчитать зазоры по высоте шпоночного соединения.

Исходные данные: 10 мм, l=125мм, свободное.

Решение поставленной задачи :

Для соединения выбираем призматическую шпонку и по ГОСТ23360-78 для вала 10мм устанавливаем bh=33 мм. Длина шпонки исходя из масштаба чертежа l=125мм.

Условное обозначение: Шпонка 33125 ГОСТ23360-78.

Рис.5.1

Расчет шпоночного соединения по ширине шпонки b.

Исходя из того , что необходимо обеспечить свободное соединение, то по ГОСТ 25346-81 выбираем следующие предельные отклонения для ширины шпонки, ширины паза вала и ширины паза втулки.

По размеру b:

паз вала b₁=3Н9; ES=+25мкм; EI=0мкм; b₁max=3,025мм; b₁min=3,000мм;

ширина шпонки b₂=3h9; es=0мкм; ei=-25мкм; b₂max=3,000мм; b₂min=2,975мм;

паз втулки b₃=3D10; ES=+60мкм; EI=+20мкм; b₃max=3,060мм; b₃min=3,020мм.

Рис. 5.1 Схема расположения полей допусков шпоночного соединения.

Рассчитываем табличные зазоры (натяги) по размеру b:

Соединение шпонки b₂=3h9 с пазом вала b₁=3H9.

S₁max=b₁max-b₂min=3,025-2,975=0,050 мм

S₁min=b₁min-b₂max=3,000-3,000=0 мм

Рис. 5.2 Схема соединения шпонки с пазом вала.

Соединение шпонки b₂=3h9 с пазом втулки b₃=3D10.

S₂max=b₃max-b₂min=0,085 мм

S₂min=b₃min-b₂max=0,020 мм

Рис. 5.3 Схема соединения шпонки с пазом втулки.

По высоте шпонки h:

Глубина паза вала t₁=1,8⁺⁰¹мм (ГОСТ23360-78); t₁max=1,900мм; t₁min=1,800мм;

высота шпонки h=3h9;

hmax=3,000мм; hmin=2,975мм;

Глубина паза втулки t₂=1,4^+0,1мм (ГОСТ23360-78); t₂max=1,500мм; t₂min=1,400мм;

Smax=t₁max+t₂max-hmin=0,425 мм

Smin=t₁min+t₂min-hmax=0,200 мм.

По длине шпонки l=125мм:

длина шпонки l₁=125h14(ГОСТ23360-78);

l₁max=125,000мм; l₁min=124,000мм (ГОСТ25346-89);

Длина паза вала l₂=125H15 (ГОСТ23360-78); l₂max=126,600мм; l₂min=125,000мм (ГОСТ25346-89);

Smax=l₂max-l₁min =2,600 мм

Smin=l₂min-l₁max=0 мм.

Рис. 5.4 Схема расположения допусков по высоте и длине

Задача №6 Расчет допусков и посадок резьбовых сопряжений

6.1. Расчет резьбовой посадки m48-7g/6h

Условие задачи: Для заданных резьбовых соединений привести расшифровку указанных обозначений, дать краткую характеристику посадок. Построить схемы расположения полей допуска, рассчитать предельные размеры сопрягаемых элементов, а также табличные зазоры (натяги).

Исходные данные:M48-7G/6h

Решение поставленной задачи :

Расшифруем резьбовую посадку M48-7G/6h где:

М – резьба метрическая,

48 – наружный диаметр наружной резьбы (болта), наружный диаметр внутренней резьбы (гайки);

P = 5 мм – шаг резьбы , правозаходная;

7G/6h - резьбовая посадка, где

7G- поле допуска внутренней резьбы (гайки) по среднему D2 и внутреннему D1 диаметрам;

6h – поле допуска наружной резьбы (болта) по среднему d2 и наружному d диаметру.

7G/6h - посадка с гарантированным зазором по среднему диаметру D2(d2) и по диаметру выступов D1(d1).

Определяем номинальные размеры резьбового сопряжения (ГОСТ 24705-81)

d, D – наружный диаметр наружной резьбы (болта), наружный диаметр внутренней резьбы (гайки);

d₂, D₂ – средний диаметр наружной резьбы (болта), средний диаметр внутренний резьбы (гайки);

d₁, D₁ – внутренний диаметр наружной резьбы (болта), внутренний диаметр внутренней резьбы (гайки);

d=D=48,000 мм

d₂=D₂=44,752мм

d₁=D₁=42,587 мм

Определяем предельные отклонения и размеры гайки (внутренней резьбы).

D=48,000 мм EI= +71 мкм ; ЕS - не ограничено

D_min= D+EI = 48,000+0,071=48,071 мм

D₂=44,752мм ES= +496 мкм EI= +71 мкм

TD2 =ES–EI=0,496-0,071=0,425 мм

D_2max=D2+ES=44,752+0,496=45,248 мм

D_2min=D2+EI=44,752+0,071=44,823 мм

D₁=42,587 мм ES= +971 мкм EI= +71 мкм

TD1 =ES–EI=0,971-0,071=0,900 мм

D_1max=D1+ES=42,758+0,971=43,729 мм

D_1min=D1+EI=42,758+0,071=42,829 мм

Определяем предельные отклонения и размеры болта (наружной резьбы).

d=48,000 мм es=0 мкм ei=-530 мкм

Td =es–ei=0,000-(-0,530)=0,530 мм

d_min=d+es=48,000+(-0,530)=47,470 мм

d_max=d+ei=48,000+0=48,000 мм

d₂=44,752мм es=0 мкм ei=-250 мкм

Td2 =es–ei=0,000-(-0,250)=0,250 мм

d_2max=d₂+es=44,752+0=44,752 мм

d_2min=d₂+ei=44,752+(-0,250)=44,502 мм

d₁=42,587 мм es=0 мкм ei - не ограничено

d_1max=d1+es=42,587+0=42,587 мм

Определяем предельные зазоры резьбового сопряжения.

По d₂=D₂:

S_2max=D_2max-d_2min=45,248-44,502=0,746 мм

S_2min=D_2min-d_2max=44,823-44,752=0,071 мм

По D=d:

S_min=D_min-d_max=48,071-48,000=0,071 мм

По d₁=D₁ :

S_1min=D_1min-d_1max=42,829-42,587=0,242 мм

Строим схему расположения полей допусков резьбового сопряжения M48-7G/6h

Рис.6.1.1. Схема расположения полей допусков резьбового сопряжения M48-7G/6h