3 Выбор размеров и посадок шпоночного соединения

1. Привести эскиз основных параметров шпоночного соединения с призматической шпонкой. Подобрать размеры шпонки (ГОСТ 23360-78) для соединения шкива с валом (см. рисунок 1.1) и глубины пазов на валу и во втулке;

2. Назначить посадку шкива на вал, а также и посадки шпонки с пазом вала и пазом втулки (ГОСТ 23360-78). По ГОСТ 25347-2013 определить числовые значения отклонений;

3. Обозначить на эскизах посадки соединяемых деталей и классов допусков деталей соединения. Пояснить содержание обозначений;

4. Построить схемы расположения интервалов допусков этих соединений;

5. Выполнить анализ посадок шпонки с пазом вала и пазом втулки.

Исходные данные приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Исходные данные

Наименование и размерность параметров	Величина
Диаметр вала, мм	60
Длина шпонки, мм	90
Вид шпоночного соединения	нормальное

На рисунке 3.1 приведены основные параметры шпоночного соединения с призматической шпонкой.

Рисунок 3.1 – Основные параметры шпоночного соединения

По данным ГОСТ 23360-78 для вала 60 мм находим сечение шпонки b x h = 18 х 11 мм и глубины пазов вала t₁ = 7 мм и втулки t₂ = 4,4 мм и длину шпонки = 90 мм. Допуски на глубину пазов вала t₁ и втулки t₂ определяем также по ГОСТ 23360-78:

t₁ = 7^+0,2 или d – t₁ = 60 – 7 = 53_-0,2;

t₂ = 4,4^+0,2 или d + t₂ = 60 + 4,4 = 64,4^+0,2.

Предельные отклонения размеров по ширине паза вала и паза втулки должны соответствовать полям допусков ГОСТ 25347-2013:

а) при свободном соединении: на валу Н9, во втулке D10;

б) при нормальном соединении: на валу N9, во втулке JS9;

в) при плотном соединении: на валу Р9, во втулке Р9.

Предельные отклонения на ширину шпонки устанавливают по h9.

Сопряжение шпонки с пазом вала при заданном нормальном шпоночном соединении будет осуществляться по посадке 18N9/h9, а с пазом втулки – 18J_S9/h9.

Отклонения на несопрягаемые размеры, которые рекомендует ГОСТ 23360-78, находим по ГОСТ 25347-2013:

на высоту шпонки 11h11 = 11 _–110;

на длину шпонки 90h14 = 90 _–0,87;

на длину паза вала 90Н15 = 90 ^+1,400.

В соответствии с рекомендациями [2 - 4] принимаем посадку шкива на вал 60Н9/h9, а длину ступени вала на 40-60 мм больше длины шпонки.

53

На рисунке 3.2 приведён эскиз шпоночного соединения с обозначением посадок и полей допусков размеров вала.

Рисунок 3.2 – Обозначение посадок шпоночного соединения на чертеже

По ГОСТ 25347-2013 находим отклонения, соответствующие принятым классам допусков:

для ширины шпонки b_шп = 18h9: es = 0, ei = -43 мкм;

для ширины паза вала В_в = 18N9: ES = 0; EI = -43 мкм;

для ширины паза втулки В_вт = 18JS9: ES = +21,5 мкм, EI = -21,5 мкм.

По найденным значениям отклонений чертим схему расположения интервалов допусков (рисунок 3.3) и проводим анализ этих посадок (см. таблицу 3.2).

18

Рисунок 3.3 – Схема расположения интервалов допусков

посадок шпонки с пазом вала, и с пазом втулки

Таблица 3.2 – Анализ посадки шпонки в паз вала и паз втулки

Наименование	Паз вала	Шпонка		Паз втулки
Обозначение класса допуска	18N9	18h9		18JS9
Верхний предельный размер, мм Нижний предельный размер, мм	ES = 0 EI = -43	es = 0 ei = -43		ES = +21,5 EI = -21,5
Наибольший предельный размер, мм Наименьший предельный размер, мм	Bв. max = 18,000 Bв. min = 17,957	bшп. max = 18,000 bшп. min = 17,957		Bвт.max = 18,0215 Bвт.min = 17,9785
Допуск размера, мм	TBв = Bв. max – – Bв.min= 0,043	Tbшп = bшп.max – – b шп. min = 0,043		TBвт = Bвт. max – – Bвт.min= 0,043
Наибольший натяг, мм	Nmax = bшп. max – Bв.min = 0,043
		Nmax = bшп.max – Bвт.min = 0,0215
Наибольший зазор, мм	Smax = Bв.max – bшп.min = 0,043
		Smax = Bвт. max – bшп. min = 0,0645
Диаказон посадки, мм