5 Выбрать посадки шпоночного соединения и рассчитать их параметры

Исходные данные:

диаметр вала

тип шпонки – призматическая

условия работы – большие нагрузки

вид соединения – свободное

Решение:

Шпоночные соединения чаще всего применяют для передачи крутящего момента в разъёмных неподвижных цилиндрических соединениях для закрепления на валах и осях различных тел вращения: втулок, зубчатых колёс, муфт, дисков, шкивов, рукояток, маховиков, эксцентриков и других деталей машин. Стандартизованы шпоночные соединения с призматическими, сегментными и клиновыми шпонками. Использование призматических шпонок даёт возможность более точно центрировать сопрягаемые элементы и получать как неподвижные (в случае применения обыкновенных призматических шпонок), так и скользящие соединения (при использовании направляющих шпонок с креплением на валу). Данный тип шпонок походит для выбранных условий работы – больших нагрузок.

1) Выбираем номинальные размеры шпонки и паза под нее по ГОСТ 23360-78

Рисунок 5.1 – Схема шпоночного соединения.

2) Выбираем поля допусков в сопряжениях шпонка-паз вала и шпонка - паз втулки:

поле допуска шпонки h9

поле допуска паза на валу H9 (согласно ГОСТ 23360-78, соответствующая свободному виду соединения)

поле допуска паза во втулке D10 (согласно ГОСТ 23360-78)

3) Определяем параметры посадки в соединении вал-втулка

сопряжение шпонка-паз вала 10H9/h9

сопряжение шпонка-паз втулки 10D10/h9

4) Выбираем поля допусков и рассчитываем параметры посадки шпонки на вал

Определяем параметры паза вала

Наибольший предельный размер паза вала D_max

D_max = D + ES = 10 + 0,036 = 10,036мм

Наименьший предельный размер паза вала D_min:

D_min= D + EI = 10 + 0 = 10 мм

Определяем допуск паза валаTD:

TD = D_max – D_min = 10,036 - 10 = 0,036мм

Определяем координату середины поля допуска паза валаE_c:

Определяем средний размер паз вала D_m:

Определяем параметры шпонки

Наибольший предельный размер шпонки d_max:

d_max = d + es = 10 + 0 = 10мм

Наименьший предельный размер шпонки d_min:

d_min= d + ei = 10 - 0,036 = 9,964 мм

Определяем допуск шпонкиTd:

Td = d_max – d_min = 10 - 9,964 = 0,036 мм

Определяем координату середины поля допуска шпонки е_c:

Определяем средний размер шпонки d_m:

d_m = d + e_c = 10- 0,018 = 9,982 мм

НаибольшийзазорS_max:

S_max= D_max - d_min = 10,036 - 9,964 = 0,072мм

Наименьшийзазор S_min:

S_min= D_min - d_max = 10 - 10 = 0мм

Средний зазорS_m:

S_m = (S_max + S_min)/2 = (0,072+0)/2 = 0,036мм

Допуск посадки TS:

TS = S_max - S_min = 0,072-0= 0,072мм

5) Выбираем поля допусков и определяем параметры посадки шпонки во втулке

Определяем параметры паза втулки

Наибольший предельный размер паза втулкиВ_max

D_max = D + ES = 10 + 0,098 = 10,098мм

Наименьший предельный размер паза втулкиB_min:

D_min= D + EI = 10 + 0,04 = 10,04 мм

Определяем допуск паза втулкиTD:

TD = D_max – D_min = 10,098 - 10,04 = 0,058мм

Определяем координату середины поля допуска паза втулкиE_c:

Определяем средний размер паза втулкиD_m:

Определяем параметры шпонки

Наибольший предельный размер шпонки b_max:

d_max = d + es = 10 + 0 = 10мм

Наименьший предельный размер шпонки b_min:

d_min= d + ei = 10 - 0,036 = 9,964 мм

Определяем допуск шпонкиTd:

Td = d_max – d_min = 10 - 9,964 = 0,036 мм

Определяем координату середины поля допуска шпонки е_c:

Определяем средний размер шпонкиd_m:

d_m = d + e_c = 10- 0,018 = 9,982 мм

НаибольшийзазорS_max:

S_max= D_max - d_min = 10,098 - 9,964 = 0,134мм

Наименьшийзазор S_min:

S_min= D_min - d_max = 10,04 - 10 = 0,04мм

Средний зазорS_m:

S_m = (S_max + S_min)/2 = (0,134+0,04)/2 = 0,087мм

Допуск посадки TS:

TS = S_max - S_min = 0,134-0,04= 0,094мм

6) Назначаем допуски на другие размеры соединения согласно ГОСТ 23360-78

допуск на высоту шпонки

допуск на глубину паза на валу

допуск на глубину паза во втулке