Пример 2. Соединение с сегментной шпонкой

Дано:

№ п/п	Диаметр вала d, мм	Тип шпонки	Вид шпоночного соединения
2	30	сегментная	передача крутящих моментов

Рассмотрим соединение втулки с сегментной шпонкой: диаметр вала D равен 30 мм, вид шпоночного соединения – для передачи крутящего момента.

1. Для данного диаметра вала D определим размеры сегментной шпонки:

b h d = 8 × 11 × 28 мм.

Номинальные размеры глубины пазов: t₁ = 8 мм, t₂ = 3,3 мм.

2. Для данного соединения втулки с валом выберем неподвижную посадку из числа переходных: .

3. Выбираем посадки для соединения:

Шпонки с пазом втулки: ,

где: предельные отклонения втулки: ES_вт =+0,021 мм; EI_вт=0 мм;

предельные отклонения шпонки: es_ш=0,015 мм; ei_ш=+0,002 мм;

шпонки с пазом вала ;

Где: предельные отклонения вала: ES_в =0 мм; EI_в=-0,036 мм;

предельные отклонения шпонки: es_ш=0 мм; ei_ш=-0,036 мм.

4. Поля допусков и предельные отклонения несопрягаемых размеров шпоночного соединения :

h=11h11(_-0,11); d=28h12(_-0,21);

5. Предельные отклонения для глубины паза вала и втулки соответственно:

t₁ = 8^+0,3, t₂ = 3,3^+0,2.

6. Проставляемый в данном случае для втулки размер:

D+t₂= 30+ 3,3^+0,2=33,3^+0,2;

7. Затем определяем допуски на:

ширину шпонки

IT_ш = es_ш – ei_ш = 0 – (–36) = 36 мкм;

ширину паза втулки

IT_вт = ES_вт – EI_вт = 18 – (–18) = 36 мкм;

-ширину паза вала

IT_в = ES_в – EI_в = 0 – (–36) = 36 мкм.

Допуски посадок шпоночного соединения:

для вала IT_пв = IT_ш + IT_в = 36 + 36 = 72 мкм;

для втулки IT_пвт = IT_ш + IT_вт = 36 + 36 = 72мкм.

8. Построим схему расположения допусков шпоночного соединения (рис. 3).

9. Производим расчет зазоров (натягов):

для посадки паза втулки и шпонки

S_{вт max} = ES_вт – ei_ш = 18 – (–36) = 54 мкм;

N_{вт max} = es_ш – EI_вт = 0 – (–18) = 18 мкм;

S_{вт с} = = = 18 мкм;

для посадки паза вала и шпонки

S_{в max} = ES_в – ei_ш = 0 – (–36) = 36 мкм;

N_{в max} = es_ш – EI_в = 0 – (–36) = 36 мкм;

S_{в с} = 0.

8. Определяем допуски симметричности:

Паза втулки относительно ее оси T_{с вт} ≤ 0,4 IT_вт

T_{с вт} = 0,5 36 = 18 мкм

принимаем T_{с вт} = 0,018 мм;

паза вала относительно оси

T_{с в} ≤ 0,4 IT_в;

T_{с в} = 0,5 36 = 18 мкм;

принимаем T_{с в} = 0,018 мм.

по табл.7 находим допуски параллельности пазов:

втулки T _{п вт} = 0,016 мм,

вала T_{п в} = 0,016 мм.

8. Шероховатость поверхностей вала втулки и шпонки определяем так же, как в примере 1.

Пример выполнения сборочного чертежа для соединения с сегментной шпонкой показан на рис. 4.

Рис.3. Схема расположения полей допусков соединения с сегментной шпонкой

Рис.4. Сборочный чертеж для соединения с сегментной шпонкой

Шероховатость поверхности и квалитеты Таблица 8

при различных видах обработки деталей

Квалитет	Параметры шероховатости, мкм		Способы обработки
	Ra	Rz
17	125.0 – 80.0	500 – 400	Точное литье. Ковка, горячая штамповка, вырубка, пробивка. Литье в земляные формы.
	100.0 – 80.0	400 – 320
14	80.0 – 63.0	320 – 250	Черновое точение, долбление, строгание черновое, отрезка.
	63.0 – 50.0	250 – 200
	50.0 – 40.0	200 – 160
13	40.0 – 32.0	160 – 125	Точение, фрезерование чистовое, развертывание получистовое, черновое строгание, шлифование получистовое, шабровка.
	32.0 – 25.0	125 – 100
	25.0 – 20.0	100 – 80.0
12	20.0 – 16.0	80.0 – 63.0	Сверление, обработка обдирочным резцом, предварительное фрезерование, черновое зенкерование.
	16.0 – 12.5	63.0 – 50.0
	12.5 – 10.0	50.0 – 40.0
11	10.0 – 8.0	40.0 – 32.0	Обработка чистовой фрезой, разверткой, резцом, зенкером, протяжкой, предварительное шлифование, чистовое строгание, зубонарезание модульными фрезами.
	8.0 – 6.3	32.0 – 25.0
	6.3 – 5.0	25.0 – 20.0
10	5.0 – 4.0	20.0 – 16.0	Обточка, фрезерование чистовое, развертывание однократное, шлифование черновое, строгание чистовое, зубонарезание червячными фрезами, протягивание чистовое.
	4.0 – 3.2	16.0 – 12.5
	3.2 – 2.5	12.5 – 10.0
9	2.5 – 2.0	10.0 – 8.0	Точение, развертывание получистовое, строгание тонкое, шлифование получистовое, шабровка, тонкое фрезерование цилиндрической фрезой.
	2.0 – 1.6	8.0 – 6.3
	1.6 – 1.25	6.3 – 5.0
8	1.25 – 1.0	5.0 – 4.0	Точение чистовое, развертывание, шлифование, строгание тонкое, торцовое фрезерование тонкое, опиловка бархатным напильником, обкатывание, притирка.
	1.0 – 0.8	4.0 – 3.2
	0.8 – 0.63	3.2 – 2.5
7	0.63 – 0.5	2.5 – 2.0	Шлифование чистовое, обтачивание алмазным резцом, развертывание чистовое, протягивание отделочное, шабровка.
	0.5 – 0.4	2.0 – 1.6
	0.4 – 0.32	1.6 – 1.25
6	0.32 – 0.25	1.25 – 1.0	Полирование тонкое, хонингование тонкое, ручная доводка, раскатывание и обкатывание роликами и шариками.
	0.25 – 0.2	1.0 – 0.8
	0.2 – 0.16	0.8 – 0.6
5	0.16 – 0.125	0.63 – 0.5	Полирование тонкое, хонингование тонкое, ручная доводка, раскатывание обкатывание роликами и шариками.
	0.125 – 0.1	0.5 – 0.4
	0.1 – 0.08	0.4 – 0.32

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Анухин В.И. Допуски и посадки. СПб.–: Питер, 2012.

Любомудров С.А., Смирнов А.А., Тарасов С.Б. Метрология, стандартизация и сертификация: нормирование точности.–НИЦ ИН ФРА-М, 2013.

Зайцев Г.Н., Любомудров С.А., Федюкин В.К. Нормирование точности геометрических параметров.– М.: Издат. центр «Академия», 2008.

Мария Николаевна Жукова

Основы взаимозаменяемости

Допуски и посадки шпоночных соединений

Методические указания к расчетно-графической работе

по метрологии, стандартизации и сертификации

Редактор и корректор В.А.Басова

Техн. редактор Л.Я. Титова

Компьютерный набор и верстка Д.С. Федорова.

Темплан 2015г., поз.­­74

Подп. к печати 12.11.15 Формат 60х84/16. Бумага тип. № 1.

Печать офсетная. Объем 1,25 печ. л.,1,25 уч. - изд. л.

Тираж 50 экз. Изд. № 14. Цена ''С''. Заказ №

Ризограф Санкт-Петербургского государственного технологического университета растительных полимеров. 198095, Санкт-Петербург, ул. Ивана Черных, 4.

25