Выбор допусков и посадок шпоночных соединений

Исходные данные

1. Диаметр вала d, мм__________________________

2. Конструкция шпонки__________________________

3. Вид соединения_

4. Условия работы_____

Последовательность выполнения задания

3.1. Определяют основные размеры шпоночного соединения.

3.2. Выбирают поля допусков деталей шпоночного соедине­ния по ширине шпонки. (Таблица 3.1)

3.3. Назначить поля допусков и определить предельные от­клонения остальных размеров шпоночного соединения. (Таблицы 3.2 … 3.5)

3.4. Вычертить схему расположения полей допусков разме­ров шпоночного соединения.

3.5. Подсчитать все размерные характеристики деталей шпоночного соединения и записать их в таблицу 3.6.

3.6. Определить предельные зазоры и натяги в соединениях «шпонка-паз вала» и «шпонка-паз втулки».

3.7.Вычертить эскизы шпоночного соединения и его дета­лей с указанием всех основных размеров и полей допусков.

Методические указания по выполнению

3.1. Номинальные размеры шпоночного соединения с призматическими шпонками определяют по приложению 8, а с сегментными — по приложению 9.

3.2. Выбор полей допусков деталей шпоночного соединения
по ширине шпонки зависит от вида соединения. Стандарт предусматривает три вида соединений по ширине шпонки: плотное, нормальное и свободное. Каждому из этих видов соединений соответствует определенный набор полей допусков на ширину шпонки, ширину паза вала и паза втулки. Все эти поля допусков для разных видов шпоночных соединений приведены в таблице 3.1. Численные значения предельных откло­нений определяют при помощи таблиц приложений 1-3, а предельные отклонения, связанные с глубиной обработки пазов вала и отверстия втулки по таблицам 3.4 и 3.5.

Таблица 3.1_ Рекомендуемые поля допусков в соединениях «шпонка-паз вала» и «шпонка-паз втулки»

Вид соединения и характер производства Поля допусков
Ширина
шпонки паза вала паза втулки
Плотные соединения при точном центрировании (индивидуальное производство) h9 P9 P9
Нормальные соединения (массовое производство) h9 N9 JS9
Свободные соединения (направляющие шпонки) h9 H9 D10


3.3. Указания по назначению полей допусков на другие размеры деталей шпоночного соединения представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2_Рекомендуемые поля допусков деталей шпоночного соединения

Параметры деталей шпоночного соединения Поля допусков
Призматические шпонки Сегментные шпонки
Высота шпонки h11 (при высоте шпонки от 2 до 6 мм – h9) h11 (при высоте шпонки от 2 до 6 мм – h9)
Длина шпонки h14 -
Диаметр шпонки - h12
Глубина фрезерования паза вала по t1 (см. отклонения по таблице 3.3) по t1 (см. отклонения по таблице 3.3)
Глубина протягивания паза втулки по t2 (см. отклонения раз-меров по таблицам 3.3 и 3.4) по t2 (см. отклонения раз-меров по таблицам 3.3 и 3.4)
Длина паза вала Н15 -
Диаметр паза вала - Н12

Поля допусков шпоночного соединения по номинальному размеру «вал-втулка» устанавливают в зависимости от условий работы по таблице 3.3.

Таблица 3.3_ Рекомендуемые поля допусков в соединениях «вал-втулка»

Условия работы Тип соединения Поля допусков Посадка
отверстия вала
При точном центрировании нормальное Н6 js6, k6, m6 переходные
При больших динамических нагрузках нормальное плотное Н7 Н8 S7 х8, u8, s8 с натягом
При осевом перемещении втулки по валу свободные соединения Н6 Н7 h6 h7 с зазором

Таблица 3.4 _Предельные отклонения глубины пазов и размеров, связанных с глубиной паза для соединений с призматическими шпонками (мм)

Высота шпонки h Предельные отклонения размеров
t1 d-t1 t2 или d+t2
От 2 до 6 +0,1 -0,1 +0,1
Св. 6 до 18 +0,2 -0,2 +0,2
Св. 18 до 50 +0,3 -0,3 +0,3

Примечание. Размеры (d-t1) и (d+t2) допускается контролировать вместо размеров t1 и t2.

Таблица 3.5_Предельные отклонения глубины пазов и размеров, связанных с глубиной паза для сегментных шпонок, мм

Высота шпонки h Предельные отклонения размеров
t1 D-t1 t2 или D+t2
От 1,4 до 3,7 +0,1 -0,1 +0,1
Св. 3,7 до 7,5 +0,2 -0,2 +0,1
Св. 7,5 до 10 +0,3 -0,3 +0,1
Св. 10 до 13 +0,3 -0,3 +0,2

Примечание. Размеры (D-t1) и (D+t2) допускается контролировать вместо размеров t1 и t2.

Пример. Исходные данные: d = 40 мм; шпонка призматическая; соединение нормальное; условия работы – при точном центрировании.

3.1. По приложению 8 для d = 40 мм; b = 12 мм; h = 8 мм; t1 = 5,0 мм; t2 = 3,3 мм; l = 40 мм.

3.2. По таблице 3.1. выбираем поля допусков по ширине шпоночного соединения: ширина шпонки – 12h9; ширина паза вала – 12N9; ширина паза втулки – 12Js9.

Таблица 3.6_ Размерные характеристики деталей шпоночного соединения

Наименование размера Номинальный размер, мм Поле допуска Допуск размера, мм Предельные отклонения, мм Предельные размеры, мм
верхнее ES(es) нижнее EI(ei) max min
Ширина паза вала N9 0,043 -0,043 12,000 11,957
Ширина паза втулки Js9 0,042 +0,021 -0,021 12,021 11,979
Ширина шпонки h9 0,043 -0,043 12,000 11,957
Глубина паза вала по t1 0,2 +0,2 5,2 5,000
Высота шпонки h11 0,090 -0,090 8,000 7,910
Глубина паза втулки 3,3 по t2 0,2 +0,2 3,32 3,000
Диаметр втулки H6 0,016 +0,016 40,016 40,000
Диаметр вала m6 0,016 +0,025 +0,009 40,025 40,009
Длина шпонки h14 0,740 -0,740 60,000 59,260
Длина паза вала H15 1,2000 +1,200 61,200 60,000
Диаметр шпонки (для сегментных шпонок) См. таблицу 3.5

3.3. На другие размеры шпоночного соединения поля допусков назначают согласно рекомендациям (см. таблицу 3.2) 8h11; 40h14; 40H15; 5 по t1 (табл. 3.4 и 3.6) для призматических шпонок и (табл. 3.5 для сегментных шпонок) и 3.3 по t2 (табл. 3.4 или по табл. 3.5 для сегментных шпонок).

Поля допусков для гладких цилиндрических соединений назначают по таблице 3.1 (соединения «вал-втулка») Ø40Н6/m6, а отклонения размеров для t1 и t2 устанавливают по таблицам 3.4 и 3.5 (соответственно для призматических и сегментных шпоночных соединений).

3.4. Вычерчивают схему расположения полей допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки b = 12 мм (рисунок 3.1) и заполняют таблицу 3.6.

Рисунок 3.1_ Схема полей допусков деталей шпоночного соединения

Выбор допусков и посадок шпоночных соединений - student2.ru

3.5. Определяют предельные зазоры и натяги: «шпонка-паз втулки» - 12Js9/h9 – посадка переходная; Smax = 12,021 – 11,957 = 0,064 мм; Nmax = 12 – 11,979 = 0,021 мм; «шпонка – паз вала» - 12N9/h9 – посадка переходная, Smax = 12 – 11,957 = 0,043 мм; Nmax = 12 – 11,957 = 0,043 мм.

3.6. Чертят эскизы шпоночного соединения и его деталей (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2_Эскизы деталей шпоночного соединения и его деталей (для соединения с призматической шпонкой)

Выбор допусков и посадок шпоночных соединений - student2.ru

Для соединения с сегментной шпонкой схема рисунка несколько отличается (смотри ниже).

Выбор допусков и посадок шпоночных соединений - student2.ru

ЗАДАНИЕ 4.

Наши рекомендации