Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Штифтовых и шпоночных соединений
|
|
Нормирование точности шпоночных соединений: назначение, классификация и область применения шпоночных соединений. Допуски и посадки шпоночных соединений. Обозначение шпоночных соединений на чертежах. Контроль изделий, образующих шпоночное соединение.
Литература: 1, с.239-254; 2, с.334-339.
Методические указания.
Нормирование точности шпоночных соединений.
Шпоночные соединения втулок, шкивов, муфт, рукояток и других деталей машин с валами должны передавать заданный крутящий момент. Их применяют, в основном, в малонагруженных тихоходных передачах (кинематические цепи подач станков), крупногабаритных соединениях (шестерни-маховики, шкивы кузнечно-прессовых машин), во всех ответственных неподвижных конических соединениях, при единичном и мелкосерийном производстве изделий.
Шпоночные соединения применяют тогда, когда к точности центрирования соединяемых деталей не предъявляют особых требований.
 |
Рисунок 12 − Классификация шпоночных соединений
Форма и размеры сечений шпонок и пазов стандартизованы и выбираются в зависимости от диаметра вала, а вид шпоночного соединения определяется условиями работы соединяемых деталей.
Призматические шпонки дают возможность получать как подвижные соединения (при использовании направляющих шпонок с креплением на вал ГОСТ 8790-79), так и неподвижные соединения (ГОСТ 23360-78). Соединения с сегментной шпонкой (ГОСТ 24071-80) и клиновой (ГОСТ 24068-80) служат для образования только неподвижных соединений.
В таблице 10 приведены размеры элементов призматических шпонок и шпоночных пазов (рисунок 13).
а б
Рисунок 13 − Размеры элементов шпоночного соединения (а) и виды шпонок (б).
Таблица 10 − Размеры призматических шпонок и шпоночных пазов
| d | b | h | t1 | t2 | l |
| От 6 до 8 | 1, 2 | 1, 0 | 6…20 | ||
| Св. 8 до 10 | 1, 8 | 1, 4 | 6…36 | ||
| Св. 10 до 12 | 2.5 | 1, 8 | 8…45 | ||
| Св. 12 до 17 | 3, 0 | 2, 3 | 10…56 | ||
| Св. 17 до 22 | 3, 5 | 2, 8 | 14…70 | ||
| Св. 22 до 30 | 4, 0 | 3, 3 | 16…63 | ||
| Св. 22 до | 4, 0 | 3, 3 | 18…90 |
Особенностью шпоночных сопряжений является использование при их организации трёх деталей: шпоночного вала, шпоночной втулки и шпонки с образованием двух посадок вал-шпонка и втулка-шпонка.
Сопряжение шпоночного вала и шпоночной втулки является сопряжением двух «гладких» цилиндрических деталей и не относится к шпоночному сопряжению. Однако правильное назначение посадки влияет на условия работы шпоночного сопряжения. Рекомендуемые поля допусков для соединений вал-втулка приведены в таблице 11.
Таблица 11 − Рекомендуемые поля допусков для соединения вал-втулка
| Условия работы пары вал-втулка | Характер сопряжения | Рекомендуемые отверстия | Поля допусков вала |
| Возможность осевого пере- мещения втулки по валу Обеспечение высокой точности центрирования, минимальное радиальное биение | с зазором переходные | Н7 Н6 Н6 | h 7, q 6, а 6 h 6 js 6, r 6, m 6, n 6 |
| Наличие больших динамических нагрузок, возможность реверс. движения | с натягом | Н6 Н7 | s 7 s8 |
Допуски и посадки шпоночных соединений
Работоспособность шпоночных соединений определяется в основном точностью посадок по ширине шпонки b. Поэтому размер b является сопрягаемым. Остальные размеры задаются так, чтобы максимально облегчить процесс сборки при сохранении необходимой надёжности соединения.
Шпоночные соединения по размеру b построено по системе вала, т. е. шпонка имеет по этому размеру для всех посадок одинаковое поле допуска h 9, а различные посадки получаются за счёт назначения разных полей допусков ширины канавок (пазов).
Допуски других элементов в шпоночных соединениях приведены в таблице 12 и таблице 13.
Таблица 12 − Допуски элементов шпоночных соединений(ГОСТ 2360-78)
| № п/п | Наименование элемента детали шпоночного сопряжения | Условное обозначение | Поле допуска |
| Высота шпонки: до 6 мм свыше 6 мм | h | h 9 h 11 | |
| Длина шпонки | l | h 14 | |
| Длина паза на валу | lпаз | H 15 | |
| Длина паза во втулке | lвт | H 15 | |
| Исполнительная глубина паза: вала втулки | t1 t2 | H12 H 12 | |
| Диаметр сегментной шпонки | d | h 12 |
Таблица 13 - Допуски элементов шпоночных соединений
| Высота шпонки h, мм | Глубина паза навалу t1, мм | Предельные отклонения размеров, мм | |
| t1 или (d - t1) | d + t2 | ||
| От 2 до 6 | от 1, 2 до 3, 5 | + 0, 1 или (- 0, 1) | + 0, 1 |
| Св. 6 до 18 | от. 3, 5 до 11 | + 0, 2 или (- 0, 2) | + 0, 2 |
| Св. 18 до 50 | св. 11 до 31 | + 0, 3 или (- 0, 3) | + 0, 3 |
По сопрягаемому размеру − ширине для призматических шпонок предусмотрено три варианта соединения (рисунок 14):
− свободное;
− нормальное;
− плотное.
Рисунок 14 − Виды шпоночных соединений
Для сегментных шпонок применяется главным образом нормальное и плотное соединения.
Наибольшее распространение в общем машиностроении имеет нормальное соединение; свободное соединение применяют главным образом для направляющих шпонок, иногда при наличии термообработки; плотное соединение − в случае реверсивного движения шпоночного вала.
Для обеспечения собираемости шпоночного соединения к шпоночным пазам вала и втулки предъявляются определённые требования точности их расположения. Устанавливаются допуски на параллельность шпоночного паза (Т//) относительно оси детали и на его симметричность (Т).Допуск параллельности определяется по классу относительной геометрической точности А и составляет 60% от допуска на ширину шпоночного паза, а допуск симметричности, заданный в диаметральном выражении составляет четыре допуска на ширину паза:
Т// = 0, 6, IТ;
Т = 4 IТ
Расчётные значения округляются до стандартных по ГОСТ 24643-81.
Шероховатость поверхностей шпоночного паза выбирается в зависимости от полей допусков размеров шпоночного соединения (Rа = 3, 2 … 6, 3 мкм).
ОБОЗНАЧЕНИЯ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ЧЕРТЕЖАХ
Примеры обозначения шпонок:
− призматическая
8× 7× 70 ГОСТ 23360-78,
8 − ширина шпонки b,
7 − высота шпонки h,
70 − длина шпонки l.
шпонка 2 – 8× 7× 70 ГОСТ 23360-78 (исполнение 2);