Порядок выбора и расчета посадок шпоночного соединения

Для решения задачи должны быть известны диаметр вала, па котором устраивается шпонка, тип шпонки (призматическая или сегментная), вид шпоночного соединения (свободное, нормальное или плотное). При наличии указанных исходных данных выбор посадок и последующие расчеты необходимо выполнять в следующем порядке:

1. Выбрать основные конструктивные размеры элементов шпоночного соединения с призматической или сегментной шпонкой.

2. В соответствии с видом шпоночного соединения выбрать посадки шпонки в паз вала и в паз втулки.

3. Найти численные значения предельных отклонений ширины шпонки и пазов, допуски и предельные отклонения несопрягаемых размеров.

4. Определить предельные размеры, а также зазоры натяги, получаемые в соединениях шпонки с пазами по размеру b; построить схему взаимного расположения полей допусков.

5. Вычертить эскизы шпоночного соединения и его деталей с указанием посадок, полей допусков, предельных отклонений размеров и шероховатости поверхностей.

Дано: диаметр вала d=32мм;

тип шпонки – сегментная;

вид шпоночного соединения – плотное

Назначение сегментной шпонки – 1(для передачи крутящего момента)

Тогда по таблице приложения 9 находим основные размеры шпонки и пазов:

сечение шпонки b× h× d= 8× 11× 28 мм;

глубина паза вала t₁ = 8 мм;

глубина паза втулки t₂=3, 3 мм.

Устанавливаем посадки шпонки в паз вала и в паз втулки (приложение 11)Ширина шпонки и пазов при нормальном соединении имеет следующие поля допусков: шпонки – b=10h9, паза вала – b=8N9 и паза втулки – b=8Р9. Тогда посадки шпонки в паз вала и в паз втулки в общем виде можем записать так:

В паз вала 10 и паз втулки 10

Численные значения предельных отклонений ширины шпонки и пазов находим из таблицы стандарта (приложение 15)

для шпонки - 8h9

для паза вала – 8N9()

для паза втулки – 8Р9

Допуски и предельные отклонения несопрягаемых размеров элементов шпоночного соединения находим из таблиц 1 и 12:

высота шпонки h = 11h11 (_{-0, 11})

исходный диаметр d = 28h12(_{-0, 21});

глубина паза вала t₁ = 8(^{+0, 3})

глубина паза втулки t₂ = 3, 3 (^{+0, 1})

Производим расчет предельных значений всех основных размеров и получаемых в соединении шпонки с пазами зазоров или натягов. результаты расчетов сводим в табл. 3.1.

а) Шпонки:

для ширины шпонки:

b_max = b_H + es = 8 + 0 = 8(мм)

b_min = b_H + ei = 8 + (–0, 036) = 7, 964 (мм)

T_b = b_max– b_mln = es – ei

T_b = 8 – 7, 964=0, 036 (мм)

для высоты шпонки:

h_max = h_H + es = 11+ 0 = 11(мм)

h_min = h_H + ei = 11 + (–0, 11) = 10, 89 (мм)

T_h = h_max – h_mln = es – ei_\

T_h= 11 – 10, 89 = 0, 11(мм)

для диаметра шпонки

dmax=dн+es=28+0=28(мм)

dmin=dн+es=28+(-0, 21)=27, 79 (мм)

Td=dmax–dmin=28-27, 79=0, 21(мм)

б) Паза вала:

для ширины паза вала:

b_mах = b_H + ES = 8+0 =8(мм);

b_min = b_H + EI = 8+ (-0.036) =7, 964 (мм);

T_b = b_max – b_min = ES – EI_;

T_b = 8 – 7, 964 = 0, 036 (мм)

для глубины паза вала:

t _1max = t _1H + es = 8 + 0, 3 = 8, 3 (мм);

t _1min = t _1H + ei = 8 + 0 = 8 (мм);

T t ₁ = t _1max – t _1mln

T_t = 8, 3 – 8 = 0, 3(мм)

в) Паза втулки:

для ширины паза втулки:

b_mах = b_H + ES = 8 -0, 015 = 7, 985 (мм);

b_min = b_H + EI = 8 -0, 051 = 7, 949 (мм);

T_b = b_max – b_mln;

T_b = 7, 985-7, 949 = 0, 036 (мм)

для глубины паза втулки:

t _2max = t _2H + es = 3, 3 + 0, 1 = 3.4 (мм);

t _2min = t _2H + ei = 3.3 + 0 =3.3 (мм);

Tt ₂ = t _2max – t _2mln

Tt2 = 3.4 – 3.3 = 0, 1 (мм)

Определяем зазоры:

а) Шпонки паз вала:

S_max = ES –ei = 0– (-0, 036) = 0.036 (мм)

N_max = es – EI =0- (-0, 036) = 0, 036(мм)

Определяем допуск посадки:

T_s = N_max + S_max

T_s = 0, 036+ 0, 036 = 0, 072 (мм).

б) Шпонки паза втулки:

S _max = ES–ei = -0, 015 –(-0, 036) = 0, 021 (мм)

N _max = es – EI = 0-(- 0, 051) = 0, 051 (мм)

Определяем допуск посадки;

T_s = N_max + S_max

Ts = 0.051 + 0.021 = 0, 072 (мм).

Строим схему взаимного расположения полей допусков.

Вычерчиваем эскизные изображения шпоночного соединения и его деталей (лист 4).