3 Выбор посадок шпоночного соединения

3.1 Исходные данные для выбора посадок шпоночного соединения (ГОСТ 23360-78, ГОСТ 24071-81) представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. –Исходные данные для выбора посадок шпоночного соединения

Диаметр вала, мм	Форма шпонки	Тип шпоночного соединения
24	сегментная	плотное

3.2 По заданному диаметру вала, виду шпоночного соединения и форме стандартной шпонки, используя [3, таблица 27] выбираем: ширину шпонки – b = 6 мм; высоту шпонки – h = 9 мм; глубину паза вала – t₁ = 6,5 мм; глубину паза втулки – t₂ = 2,8 мм; диаметр шпонки – d_e = 22 мм.

Вычислим размеры:

d – t₁ = 24 – 6,5 = 17, 5 мм;

d + t₂ = 24 + 2,8 = 26,8 мм.

3.3 Для плотного соединения поля допусков по ширине b: шпонки – h9; паза вала - Р9; паза втулки - Р9.

Посадки: шпонка – паз вала - 6Р9/h9; шпонка – паз втулки - 6Р9/h9.

3.4 По [3, таблицы 1,2,3] найдем предельные отклонения и определим предельные размеры, зазоры и натяги для деталей шпоночного соединения.

Для шпонки 6h9: верхнее отклонение es = 0;

нижнее отклонение ei = es – IT9 = 0 - 30 = -30 мкм;

Предельные размеры:

b_max = b_н + es = 6 + 0 = 6 мм;

b_min = b_н + ei = 6 + (- 0,03) = 5,97 мм.

Для паза вала 6Р9: верхнее отклонение ЕS = -12 мкм;

нижнее отклонение EI = ES - IT9 = -12 – 30 = -42 мкм;

Предельные размеры:

B_{3 max} = B_н+ ES = 6 + (- 0,012) = 5,988 мм;

B_{3 min} = B_н+ EI = 6 + (- 0,042) = 5,958 мм.

Для паза втулки 6Р9: верхнее отклонение ЕS = -12 мкм,

нижнее отклонение EI = ES - IT 9 = -12 – 30 = -42 мкм;

Предельные размеры:

B_{1 max} = B_н+ ES = 6 + (- 0,012) = 5,988 мм;

B_{1 min} = B_н+ EI = 6 + (- 0,042) = 5,958 мм.

3.5 Построим схему расположения полей допусков деталей шпоночного соединения, нанесем предельные отклонения, предельные размеры и определим натяги (рисунок 3.1).

В соединении паз вала – шпонка:

N_{3 max} = b_max - B_{3 min} = 6 – 5,958 = 0,042 мм;

N_{3 min} = b_min - B_{3 max}= 5,97 – 5,988 = - 0,018 мм.

В соединении паз втулки – шпонка:

N_{1 max} = b_max - B_{1 min} = 6 – 5,958 = 0,042 мм;

N_{1 min} = b_min - B_{1 max} = 5,97 – 5,988 = - 0,018 мм.

Рисунок 3.1- Схема расположения полей допусков деталей шпоночного соединения по b: шпонки – h9; паза вала - Р9; паза втулки - Р9

Рисунок 3.2 – Обозначение шпоночного соединения в сборе (а) и деталей

3.6 Назначим отклонения на все остальные размеры шпоночных пазов на валу и во втулке и шпонки. Для сегментной шпонки:

• длина шпонки и паза вала не нормируется;

• высота шпонки по h11 – 9h11(_-0.09);

• диаметр исходного контура d_e по h12 – Ø22h12(_-0.21).

• диаметр паза вала выполняется с верхним допуском +8% от номинального размера - Ø22^+1,76;

- глубина паза вала - d – t₁= 17,5_-0,2 ;

- глубина паза втулки – d + t₂ = 26,8^+0,2.

Результаты определения параметров шпоночного соединения представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Результаты определения параметров шпоночного соединения

Наиме-нование размера шпоноч-ного соедине-ния	Номи-наль-ный раз-мер, мм	Поле допуска, мкм	Величина допу-ска, мкм	Предельные отклонения, мкм		Предельные размеры, мм		Натяги (N), мм
				верх-нее	ниж-нее	наи-боль-ший	наи-мень-ший		наи-боль-ший	наи-мень-ший
Ширина: Паза втулки	6	Р9	30	-12	-42	5,988	5,958		0,042 0,042	-0,018 -0,018
Шпонки	6	h 9	30	0	-30	6	5,97
Паза вала	6	Р9	30	-12	-42	5,988	5,958
Высота шпонки	9	h 11	90	0	-90	9	8,91
Размер d-t1	17,5		200	0	-200	17,5	17,3
Размер d+t2	26,8		200	+200	0	27	26,8
Диаметр шпонки	22	h 12	210	0	-210	22	21,79
Диаметр паза вала	22		1760	+1760	0	23,76	22

3.7 Вычертим эскизы шпоночного соединения в сборе и деталей (рисунок 3.2). Обозначим посадки, отклонения размеров, формы и шероховатость [3, таблица 30].

3.8 Выберем универсальные средства измерения для контроля размеров ширины шпонки и пазов вала и втулки. Погрешность измерения [3, таблица 6] δ = 8 мкм для IT 9. Выбираем [3, таблица 7]: микрометр МК - 25 -2 ГОСТ 6507-90 с допускаемой погрешностью измерения Δ _lim = ± 4 мкм; нутромер мод.103 ГОСТ 9244 – 75 - с ценой деления 0,001 мм и допускаемой погрешностью измерения Δ _lim = ±1,8 мкм, с пределами измерения 3 - 6 мм.