7 Выбор посадок для подшипниковых соединений

Шпоночные соединения предназначены для соединения валов между собой с помощью специальных устройств (муфт), а также для соединения с валами, осями различных тел вращения (зубчатых колес, эксцентриков, шкивов, маховиков и т. п.). Шпоночные соединения с призматическими, сегментными и клиновыми шпонками стандартизованы. Обычно шпоночные соединения делятся на два типа: 1) ненапряженные с призматическими и сегментными шпонками; 2) напряженные с клиновыми шпонками.

7.1. Выбор и обоснование посадки шпоночного соединения.

В соответствии с заданием [3] табл. П.3.1., выберем и рассчитаем шпоночное соединение d₁₃, сопряжение зубчатой полумуфты (17) с валом (9). Из таблицы [3] табл. П.3.2., п римем для данной посадки мм.

Используем призматическую шпонку, поскольку она обеспечивает хорошее центрирование зубчатого колеса на валу и позволяет получить неподвижное соединение, а также передает крутящий момент.

Основные размеры шпонок и шпоночных пазов в соединениях с призматическими шпонками, без крепления на валу даны в таблице [2] табл. 4.52. Предельные отклонения по ширине b шпонки, и пазов на валу и в зубчатом колесе приведены в [1] таблица 1.32, 1.35.

По [2], таблица 4.52, для посадки мм, принимаем следующие размеры для шпоночного соединения d₁₃.

b=14 мм – ширина шпонки;

h=9 мм – высота шпонки;

t₁=5.5 мм – глубина паза на валу;

t₂=3.8 мм – глубина паза в зубчатом колесе;

Рисунок 7.1. Основные размеры призматической шпонки.

Рисунок 7.2. Основные размеры шпоночного соединения с призматической шпонкой

Вычислим длину шпонки [3] c. 11

(7.1) (7.2)

_{Вычислим рабочую длину шпонки [5], c.84:}

(7.3)

где L_ст – длина ступицы зубчатого колеса;

L – длина шпонки;

L_раб – рабочая длина шпонки;

b – ширина шпонки;

d – диаметр вала;

Из [4] табл. 23., принимаем предельные отклонения по ширине b для нормального шпоночного соединения с призматическими шпонками.

Получим следующие поля допусков:

Ширина шпонки – h9;

Ширина паза в ступице – Js9;

Ширина паза на валу – N9.

Из [4] cтр. 295, принимаем следующие поля допусков для несопрягаемых размеров с призматическими шпонками:

Высота шпонки h – h11;

Длина шпонки L – h14;

Длина паза на валу L_вал – H15.

7.2. Расчет предельных размеров элементов соединения, зазоров (натягов)

По номинальному размеру и отклонению рассчитаем соответствующие предельные размеры, [1] формулы 1.11а-1.14а. Допуск размера определяем через предельные отклонения [1] формулы 1.15-1.16. B – ширина паза на валу; b – ширина шпонки; b_n=B_n – номинальный размер. Выбираем предельные отклонения для размера из [1] табл. 1.29-1.31. В переходных насадках средний натяг определяется [1] формула 1.32. Определяем максимальный зазор и натяг [1] формулы 1.27-1.28.