6 Выбор и обоснование шпоночных посадок

6.1.Задание.

Для шпоночного соединения выбрать размеры, обосновать вид сопряжения, построить схемы расположения полей допусков, рассчитать предельные размеры, зазоры и натяги, выполнить эскиз сечения с простановкой размеров, требований к точности формы и расположения поверхностей, шероховатости поверхности.

6.2Методические указания Шпоночные соединения служат для передачи крутящих моментов между валами и установленными на них зубчатыми колесами, шкивами, полумуфтами, рукоятками органов управления и т.П

ГОСТ 23360-78 устанавливает размеры пазов на валу и во втулке t₁ и t₂, сечения шпонки и размер l, зависящий от длины шпонки (рис.6.2), Прил. 6, табл.6.1)

Рис.13. Сечение шпоночного соединения и его размеры

ГОСТ 23360-78 устанавливает следующие поля допусков на размеры призматических шпонок:

- на ширину шпонки b – h9;

- на высоту шпонки h – h9 при h=2…6 мм и h11 при высоте шпонки более 6 мм;

- на длину шпонки l – h14.

Под призматическую шпонку установлены следующие поля допусков:

- на ширину паза вала t₁ - Н9, N9, P9.

- на ширину паза втулки t₂ - D10, Js9, P9.

Для длины L шпоночного паза на валу установлено поле допуска Н15. Простановка предельных отклонений должна быть осуществлена в этом случае комбинированным способом.

По ширине шпонки с использованием вышеуказанных полей допусков стандарт предусматривает 3 вида соединений:

1. Свободное соединение – применяется при затрудненных условиях сборки и нереверсивных равномерных нагрузок, а также при легких условиях работы (рис.6.6).

2. Нормальное соединение – для неподвижных соединений, не требующих частых разборок, сборок, не воспринимающих ударные реверсивные нагрузки при благоприятных условиях сборки

3. Плотные соединения – характеризуются приблизительной вероятностью получения небольших натягов в соединении шпонки с валами (посадки переходные). Сборка осуществляется запрессовкой, применяется при действии реверсивных и знакопеременных нагрузок в тяжелых условиях работы (удары, вибрации и т.д.), т.е. под «плотные» и «глухие» посадки деталей (рис.6.8).

Свободное соединение

0 +

-

Рис.14. Схема расположения полей допусков: ширины шпонки (1), ширины паза вала (2), ширины паза втулки (3)

Нормальное соединение

0 +

_

Рис.15. Схема расположения полей допусков: ширины шпонки (1), ширины паза вала (2), ширины паза втулки (3)

Плотное соединение

Рис. 16. Схема расположения полей допусков: ширины шпонки (1), ширины паза вала (2), ширины паза втулки (3)

Для обеспечения качества шпоночного соединения, которое зависит от расположения (перекоса и смещения) пазов вала и втулки, назначают допуски симметричности и параллельности и указывают их в соответствии с ГОСТ 2.308-79.

Числовые значения допуска параллельности определяют из зависимости:

допуск параллельности – из зависимости: = 0,6·Т_шп

допуск симметричности – из зависимости: Т = 4,0 Т_шп,

где Т_шп - допуск шпоночного паза (1Т9 по ГОСТ 25346-89). Расчетные значения округляются до стандартных значений по ГОСТ 24643-81.

Шероховатость поверхностей шпоночного паза:

• боковых поверхностей - R_a 3,2

• дна паза - R_a 6,3