3.15 Допуски и посадки шпоночных соединений

Шпоночные соединения служат для соединения зубчатых колес, шкивов, дисков и т. д. Основное требование – передача крутящего момента.

Наибольшее распространение получили призматические шпонки. Для них предусмотрено три вида посадок по ширине шпонки.

Рисунок 3.20- Схема расположения полей допусков

0±

I – свободная схема;

II – нормальная схема;

III – плотная схема.

Если втулка подвижна относительно вала, то применяют I схему.

Если втулка неподвижна, но может производиться сборка и разборка при ремонте, то применяют II схему.

Если втулка неподвижна, и узел не предусматривает ремонт, то применяется схема III.

D10 – изготовляется ширина паза шпонки;

H9 – ширина паза вала;

h9 – ширина самой шпонки;

Js9 – ширина паза втулки;

N9 – ширина паза вала;

h9 – ширина шпонки;

Р9 – ширина паза вала;

р9 – ширина паза втулки;

h9 – ширина шпонки.

3.16 Допуски калибров

Взаимозаменяемость гладких изделий зависит от единства размеров, допусков и отклонений калибров и применяемых типов калибров. Стандарты на допуски гладких калибров (ГОСТ 24853-81 и ГОСТ 24852-2) распространяются на предельные гладкие калибры (пробки и скобы), служащие для контроля отверстий (внутренних размеров) и валов (наружных размеров) с номинальными размерами до 3150 мм и допусками IT6 – IT17 (ГОСТ 25346-89), а также на контрольные калибры, предназначенные для контроля калибр-скоб. Допуски калибров для контроля деталей, допуски которых отличаются от стандартных, но лежат в диапазоне IT6 – IT17, следует определять по квалитету, допуск которого является ближайшим к нестандартному допуску изделия.

На гладкие калибры установлены следующие допуски на изготовление: H – новых калибр-пробок для отверстий (H_s – тех же калибров, но со сферическими измерительными поверхностями); H₁ – новых калибр-скоб для валов; H_p – контрольных калибров для скоб. Допуски на изготовление калибров зависят от величины допусков на изготовление контролируемых изделий.

При измерении предельными калибрами из-за погрешности их изготовления необходимо сместить настройку (установить приёмочные границы) вне поля допуска контролируемой детали. В этом случае производственный (технологический) допуск ITr расширяется до гарантированного значения IT_гар.

Для всех проходных калибров поля допусков на изготовление H(H_s) и H₁ смещены внутрь поля допуска IT контролируемого изделия. Положение середины поля допуска калибра определяется величиной отклонения Z (для калибр-пробок) относительно наименьшего предельного размера контролируемого отверстия D_min и d_max (для калибр-скоб) относительно наибольшего предельного размера контролируемого вала d_max.

По отклонениям Z и Z₁, и допускам калибров H(H_s) и H₁ находят границы их полей допусков.

Износ проходных калибров ограничивается допустимым выходом размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска контролируемого изделия (D_min и d_max). При размерах до 180 мм для проходных калибров, контролирующих отверстия и валы квалитетов 6 – 8, допускается выход размера изношенного калибра за границу поля допуска изделия на величину Y и Y₁ соответственно. Для изделий квалитетов 9 – 17 граница износа проходных калибров совпадает с проходным пределом изделия (Y =Y₁ = 0). При размерах свыше 180 мм поле допуска непроходного калибра и границы износа проходного калибра смещены внутрь поля допуска изделия на величины α (для пробок) и α₁ (для скоб), называемые безопасными зонами, которые установлены для компенсации погрешностей контроля.

Поля допусков непроходных калибров для размеров до 180 мм симметричны относительно границы поля допуска изделия (D_max для пробок и d_min для скоб), т. е. α = α₁ = 0.

Смещение полей допусков калибров и границ износа их проходных сторон внутрь поля допуска детали устраняет возможность искажения характера посадок и гарантирует получение размеров годных деталей в пределах установленных полей допусков.

Исполнительными называют предельные размеры калибра, по которым изготавливают новый калибр. Они должны иметь допуск в виде одного отклонения, направленного в тело калибра, т. е. как для основного отверстия H и основного вала h. Поэтому исполнительный размер на чертеже скобы проставляют как наименьший предельный размер с положительным отклонением, на чертеже пробки и контрольного калибра – как наибольший предельный размер с отрицательным отклонением. Исполнительные размеры калибров определяют по формулам (ГОСТ 24853-81), приведённым в табл. 3.18.

Прежде чем рассчитывать исполнительные размеры калибров, нужно найти предельные размеры контролируемой детали.

При подсчёте исполнительных размеров калибров необходимо пользоваться следующим правилом: размеры рабочих калибров для контроля изделий квалитетов 15 – 17 следует округлять до целого микрометра; квалитетов 6 – 14 и всех контрольных калибров – до величин, кратных 0,5 мкм, при этом допуск на калибры сохраняется; размеры, оканчивающиеся на 0,25 и 0,75 мкм, следует округлять до величины, кратных 0,5 мкм, в сторону сокращения производственного допуска изделия.

Таблица. 3.18. Формулы для определения размеров калибров в диапазоне диаметров 180 – 3150 мм

Тип калибра	Рабочий калибр		Контркалибр
	Номинальный размер	Предельные отклонения	Номинальный размер	Предельные отклонения
Для контроля отверстий D
Проходной новый			–	–
Проходной изношенный		–	–	–
Непроходной			–	–
Для контроля валов d
Проходной новый
Проходной изношенный		–
Проходной
Примечание. Формулы справедливы и в диапазоне размеров до 180 мм, если принять α = α1 = 0.

При маркировке на калибр наносят номинальный размер с буквенным обозначением поля допуска контролируемой детали, цифровые величины предельных отклонений детали в миллиметрах, тип калибра (например, ПР, НЕ, К – И) и товарный знак завода-изготовителя.

На рис. приведён пример маркировки двустороннего двухпредельного калибра-пробки 60H7 и калибра скобы 25k6.

Требования к шероховатости поверхностей гладких калибров (ГОСТ 2015-84) регламентируются параметрами шероховатости Ra (не более указанных значений в микрометрах) в зависимости от наименования поверхности: измерительные поверхности – 10% допуска (соответственно H, H₁, H_s, H_p), но не более 0,2 мкм при допусках IT6 – IT12 и не более 0,4 мкм – свыше IT12; поверхность заходных и выходных фасок калибров – 1,6; поверхность конуса 60° центровых отверстий и наружных вставок – 3,2 мкм и отверстий ручек – 2,5 мкм; остальные обработанные поверхности – 3,2.