4. Раcчет шпоночного соединения

Шпоночное соединение – это многоразмерное соединение трех деталей, предназначенное для передачи главным образом вращательного движения. Эти соединения применяют в случаях, если к точности центрирования соединяемых деталей не предъявляется особых требований. Соединение шпонками может быть неподвижным или подвижным вдоль оси вала. При этом шпонка примерно на половину высоты входит в паз(канавку) вала и на половину в паз ступицы колеса. Боковые грани шпонки передают вращение от вала к колесу или обратно.Форма и размеры шпонок стандартизированы и зависят от условий работы соединяемых деталей и диаметра вала.

Типы шпонок

1. Призматические

2. Сегментные

3. Клиновые

4. Тангенциальные с прямоугольным поперечным сечением

Установлены следующие три типа шпоночного соединений: свободное, нормальное и плотное.

Свободное соединение – применяется при затрудненных условиях сборки, равномерных нереверсивных нагрузках, а также для получения подвижных соединений при легких режимах работы.

Нормальное соединение – применяется для неподвижного соединения при серийном и массовом производстве

Плотное соединение – характеризуется вероятностью получения примерно одинаковых небольших натягов в соединении с обоими пазами, применяется при редких разборках и реверсивных нагрузках при серийном производстве.

Задача

d=90 мм, b=25 мм, h=14 мм, lст=1,5∙d=135 мм, lшп=135-10=125 мм.

Решение

4.1. Запишем данные шпонки

25х14х125

4.2. Запишем размеры шпонки

3. Найдем допуск и предельные отклонения втулки

IT10=140 мкм ; ES=120 ; EI=120+140=260 мкм

3. Строим схему поля допуска втулки (Рис.7)

3. Найдем допуск и предельные отклонения вала

IT9=87 мм ; es=0 ; ei=0-87=-87 мкм

3. Строим схему поля допуска вала (Рис.8)

3. Проставим размеры на чертеже втулки и вала (рис.9)

260

D10

260

140

140

Smax=347

80

Smin=140

+

0

h 9

0

-

80

87

140

b=25

Рисунок 7-схема поля допуска втулки

260

140

87

80

Smax=174

H9

+

0

h 9

0

-

Smin=0

80

87

140

b=25

Рисунок 8-схема поля допуска вала

√Ra6,3

√Ra3,2

Рисунок 9- Втулка и вал

5. Расчёт сборочных размерных цепей транспортных изделий в условиях полной и неполной взаимозаменяемости

Размерная цепь - это совокупность взаимосвязанных размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи. Размерные цепи могут быть: конструкторские, технологические, измерительные. Конструкторская размерная цепь составляется для решения задачи по обеспечению точности при конструировании изделия, технологическая - для решения задачи по обеспечению точности при изготовлении, а измерительная при измерении величин, характеризующих точность изделия.

Звено– это твердое тело, входящее в состав механизма.

Звенья бывают: простые- состоят из одной детали;

сложные- состоят из нескольких жестко скрепленных друг с другом деталей и выполняющих одну и ту же функцию.

Прямая задача состоит в определении, каким станет состояние объекта в какой-то момент времени, исходя из имеющихся в начальный момент времени исходных данных, начальных и граничных условий, известных закономерностей его поведения. Прямая задача есть по сути определение причино-следственной зависимости в поведении изучаемого объекта.  Обратная задача противоположна прямой - нужно, исходя из требуемого в какой-то момент времени (в будущем) состояния объекта, определить - какими должны быть исходные данные, начальные условия и закономерности, чтобы объект приобрел в будущем нужное состояние, то есть – зная следствие, нужно узнать причину, совокупность причин, которые приведут к данному следствию. 

Метод полной взаимозаменяемости. Сущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается при сборке без какого либо выбора, подбора или дополнительной обработки деталей, размеры которых включаются в сборочную размерную цепь.

Метод неполной взаимозаменяемости. Сущность метода заключается в том, что требуемую точность замыкающего звена размерной цепи достигают на сборке не для всех собираемых объектов: некоторый процент объектов, величина которого устанавливается заранее, не бедет собираться по методу полной взаимозаменяемости, и потребуется либо замена некоторых деталей, либо их дополнительная обработка.

Задача

Выполнить проектный расчёт размерной цепи узла редуктора в условиях полной взаимозаменяемости. Если задан номинальный размер и предельные отклонения замкнутого звена: мм, составляющие размеры ; ; мкм. Определить конструктивно, в зависимости от размера вала d=90мм: =22,5мм;мм; мм; мм; мм.