6.3 Алгоритм розрахунку основних параметрів різьбового з’єднання

Вибір полів допусків для деталей різьбових метричних зєднань відбувається в залежності від їх призначення та класу точності.

Для заданого різьбового з’єднання необхідно:

6.3.1 Визначити крок різьби Р, мм.

Якщо в позначені різьби крок не вказаний, то це означає, що задана різьба має основний (великий) крок і його значення визначаємо за ГОСТ 8724-81 або таблицею Ж17 (додаток Ж) залежно від номінального (зовнішнього) діаметра різьби.

6.3.2 Визначити номінальні значення зовнішнього (D і d), внутрішнього (D₁ і d₁) і середнього (D₂ і d₂) діаметрів гайки і болта.

Номінальні значення діаметрів внутрішнього різьби (гайки) D і зовнішньої різьби (болта) d відповідають позначенню різьби.

По визначеному крокові різьби за ГОСТ 24705-81 або таблицею Ж18 (додаток Ж) вибирають формули, за якими визначають номінальні значення середнього і внутрішнього діаметрів для гайки і болта.

6.3.3 Призначити поля допусків для діаметрів гайки і болта, і визначити їх граничні відхилення.

Якщо в умовному позначені різьби вказано по одному полю допуску для гайки і для болта, то ці поля допусків належать до всіх діаметрів гайки і болта.

Граничні відхилення для зовнішнього, внутрішнього та середнього ді діаметрів з’єднання визначають за ГОСТ 16093-81.

6.3.4 Визначити граничні розміри зовнішнього (D і d), внутрішнього (D₁ і d₁) і середнього (D₂ і d₂) діаметрів гайки і болта.

6.3.5 Побудувати схему розташування полів допусків для різьбового з’єднання.

7 ВИБІР ТА РОЗРАХУНОК ПОСАДОК ДЛЯ ШПОНКОВИХ ЗЄДНАНЬ

7.1 Загальна характеристика шпонкових з’єднань

Шпонкові зєднання (keyed joint) призначенні для передачі обертових моментів між валами і втулками ( таких як: шківи, муфти, зірочки, зубчасті колеса та інші деталі машин). Шпонкові зєднання застосовують, коли до точності центрування деталей, що з’єднуються, не висовують певних вимог.

Найбільшого поширення набули шпонкові зєднання з призматичними, сегментними і клиновими шпонками.

Шпонкові зєднання поділяються на два типи: ненапружені – з призматичними і сегментними шпонками, і напружені – з клиновими шпонками.

Основними параметрами шпонкового зєднання (рисунок 7.1) з призматичними або сегментними шпонками є: b – ширина шпонки і ширина пазів вала і втулки; h – висота шпонки; t ₁, t₂ – глибина паза відповідно вала і втулки; d – діаметр сегментної шпонки; l_ш – довжина шпонки; l_шп – довжина шпонкового паза.

Рисунок 7.1 – Основні параметри шпонкового зєднання

з призматичною і сегментною шпонками

Номінальні значення цих параметрів приймаються за ГОСТ 23360-78 для призматичних шпонок (додаток Ж, таблиця Ж21) і за ГОСТ 24071-80 для сегментних шпонок (додаток Ж, таблиця Ж22), залежно від діаметра вала.

Довжини шпонок повинні вибиратись з ряду: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200 мм.

7.2 Допуски і посадки шпонкових з’єднань

У шпонкових з’єднаннях з’єднуваними (посадковими) розмірами є діаметр шпонкового з’єднання d, розмір b (ширина шпонки, ширина паза вала і паза втулки). Інші розміри елементів шпонкових з’єднань є вільними (не посадковими).

Тому, допуски і посадки для шпонкових з’єднань слід призначати в такій послідовності: на з’єднання вал – втулка; на з’єднання шпонка – паз вала і шпонка – паз втулки; на вільні (не посадкові) розміри.

Для з’єднання вал – втулка по діаметру d залежно від умов його роботи рекомендуються поля допусків, наведені в таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 – Шпонкові з’єднання з призматичними шпонками

Умови роботи з’єднання	Поля допусків		Посадки
	отвору	вала
При точному центруванні	H6	js6, k6, m6,n6	Перехідні
При великих динамічних навантаженнях	H7, H8	s7, x8, u8, s8	З натягом
При осьовому переміщенні втулки на валу	H6, H7	h6, h7	З зазором

За шириною шпонки (за розміром b) можуть мати місце три різновиди посадок, або з’єднань: вільне, нормальне і щільне.

Залежно від цього, для з’єднань шпонка–паз вала і шпонка–паз втулки за ГОСТ 23360-78 встановлені поля допусків для розмірів цих елементів (таблиця 7.2).

Таблиця 7.2 – Рекомендовані поля допусків для шпонкових з’єднань

Тип з’єднання	Рекомендовані поля допусків для ширини
	шпонки	паза вала	паза втулки
Вільне	h9	H9	D10
Нормальне		N9	Js9
Щільне		N9	P9

Вільне з'єднання забезпечує посадку шпонки із втулкою з гарантованим зазором, а посадку шпонки з валом з невеликим зазором .

У нормальному з'єднанні посадки шпонки із втулкою і з валом – перехідні, причому ймовірність натягу в з’єднанні шпонка-паз втулки мала.

Щільне з'єднання забезпечує посадку шпонки із втулкою з натягом, а шпонки з валом – перехідну посадку з великою ймовірністю натягу.

Поля допусків і граничні відхилення не посадкових (вільних) розмірів з’єднань з призматичними шпонками наведені в таблиці 7.3 (ГОСТ 23360-78).

Таблиця 7.3 – Поля допусків і граничні відхилення не посадкових розмірів з’єднання з призматичними шпонками

Елемент з’єднання	Поля допусків і граничні відхилення розмірів
	Висота h	Довжина l	Глибина на валу t1 (або розмір d- t1)* і на втулці t2 (або розмір d+ t2)
			При висоті шпонки h, мм
Шпонка	h11; h9**	h14	-	-	-
Паз	-	H15	+0,1 0	+0,2 0	+0,3 0

* Для вказаного розміру верхні граничні відхилення рівні нулю, а нижні граничні відхилення мають ті ж самі числові, але від’ємні значення.

** Застосовується при висоті шпонок h = 2…6 мм.