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 |
36 мм |
|
Длина шпонки, мм |
200 мм |
|
Вид шпоночного соединения |
плотное |
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
18
мм находим сечение шпонки b
x h
= 10 х 8 мм и глубины пазов вала t1
= 5,0 мм и втулки t2
= 3,3 мм и длину шпонки
= 200мм.
Допуски на глубину пазов вала t1
и втулки t2
определяем также по ГОСТ 23360-78:
t1 = 7+0,2 или d – t1 = 36 - 5 = 31-0,2;
t2 = 4,4+0,2 или d + t2 = 36 + 3,3 = 39,3+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 10P9/h9, а с пазом втулки – 10P9/h9.
Отклонения на несопрягаемые размеры, которые рекомендует ГОСТ 23360-78, находим по ГОСТ 25347-2013:
на высоту шпонки 8h11 = 8 –0,90;
на длину шпонки 200h14 = 200 –1,15;
на длину паза вала 200Н15 = 200 +1,15.
В соответствии с рекомендациями [2 - 4] принимаем посадку шкива на вал 10P9/h9, а длину ступени вала на 40-60 мм больше длины шпонки.
На рисунке 3.2 приведён эскиз шпоночного соединения с обозначением посадок и полей допусков размеров вала.
10P9/h9 10P9/h9 10P9/h9 10h9 10P9 31-0,2 200Н15/h14
Рисунок 3.2 – Обозначение посадок шпоночного соединения на чертеже
По ГОСТ 25347-2013 находим отклонения, соответствующие принятым классам допусков:
для ширины шпонки bшп = 10h9: es = 0, ei = -36 мкм;
для ширины паза вала Вв = 10P9: ES = -15; EI = -51мкм;
для ширины паза втулки Ввт =10P9: ES = -15 мкм, EI = -51 мкм.
По найденным значениям отклонений чертим схему расположения интервалов допусков (рисунок 3.3) и проводим анализ этих посадок (см. таблицу 3.2).
10P9 10h9 10P9 10мм
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 |
10P9 |
10h9 |
10P9 |
|
|
Верхний предельный размер, мм Нижний предельный размер, мм |
ES = -15 EI = -51 |
es = 0 ei = -36 |
ES = -15 EI = -51 |
|
|
Наибольший предельный размер, мм Наименьший предельный размер, мм |
Bв. max =9,985
Bв. min = 9,949 |
bшп. max = 10,000
bшп. min = 9,964 |
Bвт.max = 9,985
Bвт.min = 9,949 |
|
|
Допуск размера, мм |
TBв = Bв. max – – Bв.min= 0,036 |
Tbшп = bшп.max – – b шп. min = 0,036 |
TBвт = Bвт. max – – Bвт.min= 0,036 |
|
|
Наибольший натяг, мм |
Nmax = bшп. max – Bв.min = 0,051 |
|
||
|
|
Nmax = bшп.max – Bвт.min = 0,051 |
|||
|
Наибольший зазор, мм |
Smax = Bв.max – bшп.min = 0,021 |
|
||
|
|
Smax = Bвт. max – bшп. min = 0,021 |
|||
|
Диапазон посадки, мм |
0,072 |
|
||
|
|
0,072 |
|||
