4. Шпоночные соединения
4.1. Для исходных данных, приведенных ниже в таблице
|
Диаметр вала, d, мм |
Длина шпонки, l, мм |
Исполнение |
Вид соединения |
|
100 |
250 |
3 |
Плотное |
определить номинальный размер шпонки, выбрать посадки для шпоночного соединения, вычислить предельные размеры, зазоры (натяги). Начертить схему расположения полей допусков с указанием на ней всех вычисленных размеров.
Решение. На рис.4.1 приведены размеры сечений пазов для призматических шпонок (см. рис. 4.2 стр. 92 [2]), а на рис.4.2 - 3-е конструктивное исполнение (см. рис. 4.1 стр. 91 [2]).
Рис.4.1 Размеры сечений пазов для призматических шпонок
Рис.4.2. Виды исполнений призматических шпонок
-
Определим размеры призматической шпонки.
Размеры
сечения шпонки
х
найдем по табл. 4.2, результаты сведем в
таблицу.
|
Диаметр
валов,
|
Размеры сечения шпонки |
|
|
|
|
|
|
Св. 95 до 110 |
28 |
16 |
,мм
2. Определим допуски шпонки.
Для
размеров шпонок установлены следующие
поля допусков (
):
-
по ширине
-
.
В нашем случае 28
; -
по высоте
-
для
от
2 до 6 мм и
для
свыше 6 мм. В нашем случае
=16>6
мм, т.е. имеем 16
; -
по длине шпонки
установлено
поле допуска по
,
т.е. имеем 250
.
Для размеров пазов для плотных соединений установлены следующие поля допусков:
-для
ширины паза на валу -
.
В нашем случае
28,
т.е. имеем
(
);
-для
ширины паза во втулке -
.
В нашем случае
28,
т.е. имеем
(
).
3. Определим предельные отклонения размеров шпонки по таблице «Поля допусков валов при номинальных размерах от 1 до 500 мм. Предельные отклонения» стр.39-48 [1].
Поля
допусков для размеров 28
,
16
и 250
определим по этой таблице. Предельные
отклонения размера 28
равны
стр. 46 [1]; для размера 16
-
стр. 46 [1]; для размера 250
-
стр. 47 [1].
Для
размера 28
(ширина шпонки)
;
мкм или
мм;
допуск
=0.052
мм;
для
размера 16
(
высота шпонки)
;
мкм или
мм;
допуск
=0.112
мм;
для
размера 250
(длина шпонки)
;
мкм или
мм;
допуск
=1.150
мм.
4. Определим предельные размеры шпонки:
4.1. Наименьший предельный размер ширины шпонки
28+(-0.052)=27.948
мм.
4.2. Наибольший предельный размер ширины шпонки
28+0=28.000
мм.
4.3. Наименьший предельный размер высоты шпонки
16+(-0.110)=15.890
мм.
4.4. Наибольший предельный размер высоты шпонки
16+0=16.000
мм.
4.5. Наименьший предельный размер длины шпонки
250+(-1.150)=248.850
мм.
4.6. Наибольший предельный размер длины шпонки
250+0=250.000
мм.
5.
Определим предельные отклонения для
размеров пазов на валу и во втулке.
Предельные отклонения для паза на валу
-
и паза во втулке -
определим
с использованием принципов построения
системы допусков.
По
таблице «Значения основных отклонений
отверстий для размеров до 500 мм (для всех
квалитетов св. 7)» стр.62 [1] определим
верхнее отклонение
.
На пересечении столбца
и строки «св.24 до 30» находим, что
=-22
мкм или
=-0.022
мм.
Допуск
на размер 28 по 9-му квалитету определим
по таблице «Значения допусков для
размеров до 500 мм» стр. 65 [1]. На пересечении
столбца 9 и строки «св.18 до 30» (куда
попадает размер 28 мм) находим, что допуск
мкм или
мкм.
Нижнее предельное отклонение определим по формуле
=-0.022-0.052=0.074
мм.
Аналогичные отклонения имеют и для паза во втулке.
6. Определим предельные размеры пазов на валу и во втулке. В нашем е они одинаковые по величине.
6.1. Наименьший предельный размер паза на валу
=28+(-0.074)=27.926
мм.
6.2. Наибольший предельный размер паза на валу тр.65
=28+(-0.022)=27.978
мм.
6.3. Наименьший предельный размер паза во втулке
=28+(-0.074)=27.926
мм.
6.4. Наибольший предельный размер паза во втулке
=28+(-0.022)=27.978
мм.
7. Определим предельные отклонения на глубину паза на валу и во втулке по табл.4.3 стр. 93 [1]
|
Высота шпонки, мм |
Предельные отклонения размеров, мм |
||
|
|
|
|
|
|
Св. 6 до 18 |
|
|
|
7.1.
Наименьший предельный размер глубины
паза
1
=10+0=10
мм.
7.2.
Наибольший предельный размер глубины
паза
=10+0.2=10.2
мм.
7.3.
Наименьшее предельное значение размера
=100-10=90
=(
)
=90+(-0.2)=89.8
мм.
7.4.
Наибольшее предельное значение размера
=100-10=90
=(
)
=90+0=90
мм.
7.5.
Наименьший предельный размер глубины
паза
=6.4+0=6.4
мм.
7.6.
Наибольший предельный размер глубины
паза
=6.4+0.2=6.6
мм.
7.7. Наименьшее предельное значение размера
=100+6.4=106.4;
=(
)
=106.4+0=106.4
мм.
7.8. Наибольшее предельное значение размера
=100+6.4=106.4;
=(
)
=106.4+0.2=106.6
мм.
8. Построим схему расположения полей допусков элементов шпоночного соединения
Рис.4.3 Схема расположения
полей допусков элементов шпоночного
соединения по
8.1.Как
следует из рис.4.3, соединение шпонки с
пазом на валу осуществляется по переходной
посадке
.
Максимальный
зазор
=27.978-27.948=0.030
мм.
Максимальный
натяг
=28.000-27.928=0.072
мм.
Допуск
посадки
мм.
По
аналогичной посадке (
)
осуществляется соединение шпонки с
пазом во втулке.
Максимальный
зазор
=27.978-27.948=0.030
мм.
Максимальный
натяг
=28.000-27.928=0.072
мм.
Допуск
посадки
мм.