Задача 3 допуски и посадки шпоночных соединений гост 23360 (стсэв183) стсэв57-75

Шпонка - деталь, устанавливаемая в пазах двух сопрягаемых деталей. Шпонки предназначены для передачи крутящего момента или используются (призматические шпонки) как направляющие при осевом перемещении. Обычно шпоночные соединения разделяют на два типа: ненапряженные с призматическими и сегментными шпонками и напряженные с клиновыми шпонками. Эти шпоночные соединения стандартизованы.

Основные размеры шпоночного соединения с призматическими шпонками b, h, t₁, t₂, l. Основные размеры сегментных шпонок b, h, d,t₁, t₂ (b - ширина шпонки, h - высота шпонки, d - диаметр сегмента, t₁- глубина паза на валу, t₂ - глубина паза во втулке, l - длина призматической шпонки, предельные отклонения на непосадочные размеры t₁, t₂, l, h смотри в таблице 3.7. Длина шпонки принимается в равной ≈ 1,5 диаметра вала

3.1. Выпишем в соответствии с вариантом исходные данные.

Таблица 3.1 Варианты задания студенты выбирают по последней цифре шифра специальности.

Поря-дковый номер индекса вариан-та	I	II		III
	Конструкция шпонки	Тип шпоночного соединения		Диаметр вала, мм.
		шпонка призмати-ческая	шпонка сегментная	шпонка призмати-ческая	шпонка сегментная
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	Призматическая Сегментная Призматическая Сегментная Призматическая Сегментная Призматическая Сегментная Призматическая Сегментная	ПС НС СС ПС НС СС ПС НС СС НС	ПС НС ПС НС ПС НС ПС НС ПС НС	30 50 65 75 95 110 130 85 58 38	8 10 12 16 18 20 25 30 32 38
Примечание. ПС – плотное соединение; НС – нормальное соединение; СС – свободное соединение.

Выписать исходные данные, определить размеры шпоночного соединения (рисунок 3.4; 3.5). Рассчитать предельные размеры, допуски присоединительных элементов: шпонка – паз вала, шпонка – паз втулки, внести в таблицы 3.2 и 3.3)

Таблица 3.2 - Основные размеры деталей шпоночного соединения

Размеры в миллиметрах

Наименование размера	Размер	Поле допуска	Предельные отклонения		Предельные размеры		Допуск размера, Т
			ES	EJ	Lmax	Lmin
Ширина шпонки Высота шпонки Ширина паза вала Ширина паза втулки Диаметр сегмент-ной шпонки Глубина паза на валу Глубина паза во втулке

3.3 Основные размеры шпоночного соединения, размеры в миллиметрах

Сопряжение	Условные обозначения	Smax	Smin	Nmax	Nmin	Допуски посадки
Шпонка – паз вала Шпонка – паз втулки

3.3 Построить схемы полей допусков сопряжений: паз вала-шпонка, паз втулки-шпонка.

3.4 Вычертить сборочный и рабочий эскизы деталей шпоночного соединения, обозначив на них параметры точности. Пример оформления представлен на рисунке 3,1 и 3,2.

Таблица 3.4 - Основные размеры соединений с призматическими шпонками (выборка), мм по ГОСТ 23360-78 (СТ СЭВ 1 89-75)

Диаметр вала		Номинальный размер шпонки			Номинальный размер паза
свыше	до	bxh	I		t1 – глубина на валу	t2 – глубина во втулке
			от	до
12 17 22 30 38 44 50 58 65 75 85 95 110 130 150 170	17 22 30 38 44 50 58 65 75 85 95 110 130 150 170 200	5х5 6х6 8х7 10х8 12х8 12х8 14х9 16х10 18х11 20х12 25х14 28х16 32х18 36х20 40х22 45х25	10 14 18 22 28 36 45 50 56 63 70 80 90 100 100 110	56 70 90 110 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 400 450	3,0 3,5 4,0 5,0 5,0 5,5 6,0 7,0 7,5 9,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 15,0	2,3 2,8 3,3 3,3 3,3 3,8 4,3 4,4 4,9 5,4 5,4 6,4 7,4 8,4 9,4 10,4

Таблица 3.5 - Основные размеры соединении с сегментными шпон­ками (выборка), мм но ГОСТ 24071-80 (СТ С)В 647-77)

Диаметр вала		Размеры шпонок	Размеры в миллиметрах
свыше	до	bxhxd	t1 – глубина паза на валу	T2 – глубина паза во втулке
5	6	2х2,6х7	1,8	1,0
6	7	2х3,7х10	2,9	1,0
7	8	2,5х3,7х10	2,7	1,2
8	10	3х5,0х13	3,8	1,4
10	12	3х6,5х16	5,3	1,5
12	14	4х6,5х16	5,0	1,8
14	16	4х7,5х19	6,0	1,8
16	18	5х6,516	4,5	2,3
18	20	5х7,5х19	5,5	2,3
20	22	5х9,0х22	7,0	2,3
22	25	6х9,0х22	6,5	2,8
25	28	6х10х25	7,0	3,3
28	32	8х11х28	8,0	3,3
32	38	10х13х32	10,0	3,3
Примечание. На рабочем чертеже проставляется один размер для вала (предпочтительный вариант) или d - t1 и для втулки D+t2

Таблица 3.6 – Рекомендуемые поля допусков в соединении с сегментными призматическими шпонками ГОСТ 24071-80 (СТ СЭВ 647-77)

Ширина шпонки Ширина паза на валу Ширина паза во втулку	h9 Р9 Р9	h9 N9 JS9	h9 H9 D10	f9 H9 D10
Характер шпоночного соединения	плотное	нормальное	свободное	направляющая шпонка

Таблица 3.7 – Поля допусков и предельные отклонения несопрягаемых соединений с призматическими и сегментными шпонками

Обозначение параметра	Название параметра	Рекомендуемое поле допуска
h l L d	высота шпонки длина шпонки длина паза на валу, во втулке диаметр сегмента	h11 h14 H15 h12

Таблица 3.8 – Предельные отклонения на глубину паза вала и паза втулки в зависимости от высоты шпонки по ГОСТ 23360-78, по ГОСТ 2071-80

Размеры в миллиметрах

Глубина паза
Под призматическую шпонку			Под сегментную шпонку
на валу t1 (или d-t1) и во втулке t2 (или D+t2)			на валу t1 (или d-t1)			во втулке t2 (или D+t2)
при h, мм
От 2 до 6	Св. 6 до 18	Св. 18 до 50	От 1,4 до 3,7	Св. 3,7 до 7,5	Св. 7,5 до 10	От 1,4 до 10	Св. 10 до 13
+0,1	+0,2	+0,3	+0,1	+0,2	+0,3	+0,1	+0,2
0	0	0	0	0	0	0	0

Пример:

В соответствии с заданным типом шпоночного соединения с призматической шпонкой назначить поля допусков для паза на валу, паза во втулке и шпонки по ГОСТ 23360.

Исходные данные. Соединение свободное; диаметр вала d = 36 мм; длина шпонки l = 70 мм.

Решение.

1. Находим номинальные значения элементов шпоночного соединения по ГОСТ 23360 (СТ СЭВ 189) (таблица 3.4): b = 18 мм; h = 11 мм; t₁ = 7 мм; t₂ = 4,4 мм; (d – t₁) = 53 мм; (d + t₂) = 64,4 мм.

2. Определяем допуски непосадочных размеров по СТ СЭВ (таблица 3.8,Приложение А5):

высота шпонки h = 11h11 = 11_-0,11 мм;

глубина паза вала t₁ = 7^+0,2 мм;

глубина паза втулки t₂ = 4,4^+0,2 мм;

длина шпонки l = 70h14 = 70_-0,74 мм;

длина паза вала под шпонку l₁ = 70H15 = 70^+1,2 мм.

3. Находим допуски на размеры шпонки, паза вала и паза втулки по ширине шпонки b СТ СЭВ 57 (п.3 и таблица 3.6, приложение А5, А6). Соответственно выбираем посадки:

ширина шпонки 18h9 = 18_-0,043 мм;

ширина паза вала 18H9 = 18^+0,043 мм;

ширина паза втулки мм.

4. Строим схемы расположения полей допусков для сопряженных размеров шпонки, пазов вала и втулки (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 Схема расположения полей допусков сопряженных размеров пазов вала, втулки и шпонки.

5. Определяем вид сопряжений:

Соединение шпонки и паза вала – подвижное (с зазором);

Соединение шпонки и паза втулки – подвижное (с зазором).

6. Находим наибольшие и наименьшие зазоры:

в соединении паза втулки и шпонки –

S_max = ES – ei = 120 – (–43) = 163 мкм;

S_min = EI – es = 50– 0 = 50 мкм;

в соединении паза вала и шпонки –

S_max = ES – ei = 43 – (–43) = 86 мкм; S_min = 0.

7. Определяем допуски посадок:

в соединении паза вала и шпонки –

T_S = T_D + T_d = (ES – EI) + (es – ei) = (43 – 0) + (0 – (–43)) = 86 мкм;

в соединении паза втулки и шпонки –

T_S = T_D + T_d = (ES – EI) + (es – ei) = (120 – 50) + (0 – (–43)) = 113 мкм.

8. Выполняем сборочный чертеж соединения шпонки с пазами вала и втулки (рисунок 3.2).

3.2 Обозначение точности на чертежах с призматической шпонкой для свободного соединения.

Рисунок 3.3- Обозначение точности на чертежах с призматической шпонкой для нормального соединения.

Рисунок 3.4 - Обозначение точности на чертежах с сегментной шпонкой для плотного соединения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Типы шпонок и область их применения.

2. Назначение шпоночных соединений.

3. Виды шпоночных соединений.

4. В какой системе осуществляется посадка шпонок?

5. Характер посадки шпонки с пазом вала и пазом втулки.

6. Назовите требования к точности присоединительных размеров.