Допуски расположения осей отверстий под крепежные детали

Взаимное расположение деталей в узле механизма часто определяется размерами между осями отверстий, которые предназначаются под крепежные детали (болты, винты, резьбовые шпильки, установочные штифты) и валы с посаженными на них деталями. Отклонения от номинальных размеров, определяющих взаимное расположение отверстий неизбежны, но они не должны превосходить пределов, определяемых служебным назначением соединения.

Соединения крепежными деталями могут быть двух типов (рисунок 2.22):

а) с гарантированными зазорами в обеих соединяемых деталях;

б) с зазорами только в одной из соединяемых деталей, в другой имеются резьбовые отверстия или отверстия, обеспечивающие натяг.

а)

б)

где S – зазор в соединяемых деталях; L – расстояние между штифтами

Рисунок 2.22 - Типы соединений крепежными деталями

Допуски расположения осей отверстий при требованиях взаимозаменяемости устанавливаются исходя из расчетного зазора , который определяется по следующей формуле:

где – гарантированный диаметральный зазор под проход крепежной детали, мкм;

– зазор между сквозным отверстием и стержнем крепежной детали, который должен быть обеспечен для последующей регулировки взаимного расположения деталей или для облегчения сборки, мкм;

, – допуски перпендикулярности осей отверстий к опорной плоскости, мкм;

– допуск соосности ступеней крепежной детали, мкм.

Если требования к деталям ограничиваются только собираемостью, а другие отклонения расположения осей отсутствуют или ими можно пренебречь, то принимают

Допуски расположения осей отверстий под крепежные детали могут устанавливаться одним из двух способов: позиционными допусками (смещением от номинального расположения осей) и предельными отклонениями размеров, координирующих оси отверстий.

Нормирование позиционных допусков является более предпочтительным, комплексно ограничивая отклонение осей от номинального расположения, они наиболее полно обеспечивают требования взаимозаменяемости и облегчают оформление чертежей. Позиционные допуски рассчитываются на основе формул, единых для всех видов расположения осей отверстий:

для соединений типа А:

для соединений типа Б:

где Т – позиционный допуск в диаметральном выражении, мкм.

В наибольшей степени преимущества позиционных допусков проявляются в серийном и массовом производстве, поскольку они упрощают расчет кондукторов и комплексных калибров.

Расчет штифта на срез при передаче крутящего момента Т:

Рисунок 2.23 –Расчет штифта на срез

,

где – допускаемый крутящий момент, Н/мм;

- диаметр вала, мм;

- площадь среза, мм²;

- диаметр штифта, мм.

Диаметр штифта рассчитывается по формуле:

.

Достоинства штифтовых соединений:

1. Точное (Правильное) относительное позиционирование деталей друг относительно друга;

2. Передача сдвигающих сил;

3. Передача крутящего момента.

Шпоночные соединения

Шпоночное соединение предназначено для передачи крутящего момента без предъявления особых требований к точности центрирования деталей.

По форме шпонки делятся на:

· призматические (ГОСТ 23360-78 «Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки»);

· сегментные (ГОСТ 24071-97 «Основные нормы взаимозаменяемости. Сегментные шпонки и шпоночные пазы»);

· клиновые (ГОСТ 24068-80 «Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с клиновыми шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки»);

· тангенциальные (ГОСТ 24069-97 «Основные нормы взаимозаменяемости. Тангенциальные шпонки и шпоночные пазы»).

При использовании призматических шпонок получают как подвижные, так и неподвижные соединения; соединения сегментной и клиновой шпонками служат для образования только неподвижных соединений.

Призматические шпонки

Основными размерами призматической шпонки являются ширина , высота и длина шпонки (рисунок 2.24). Размеры ширины и высоты шпонки, а также глубина паза вала и глубина паза втулки зависят от диаметра вала . Длина шпонки выбирается из ряда: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160 и далее до 500 мм.

Рисунок 2.24 – соединение с призматической шпонкой

Стандарт устанавливает следующие поля допусков размеров призматических шпонок и шпоночных пазов:

· ширина ;

· высота , если ;

· длина ;

· длина паза вала ;

· глубина паза вала и глубина паза втулки .

Призматические шпонки бывают трех исполнений (рисунок 2.25):