ТЕМА: « Нормирование точности шпоночных соединений»

Цель:

1. Приобрести практические навыки в расчёте шпоночных соединений.

2. Научиться изображать и обозначать элементы шпоночных соединений.

Оснащение:

1. Методические указания по проведению работы.

2. Эскиз вала с заданными размерами (практическая работа № 2).

3. Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении: Справочник, М.: Издательство стандартов, 1989.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с целью работы и порядком её выполнения

2. Для заданного диаметра выбрать размеры призматической шпонки.

3. Рассчитать шпоночное соединение.

4. Изобразить шпоночное соединение и обозначить все его элементы.

Самостоятельная внеаудиторная работа.

5. Оформление отчёта и подготовка его к сдаче.

Краткий теоретический материал:

Шпоночные соединения предназначены для передачи крутящего момента от вала к втулке и наоборот.

Шпоночные соединения по назначению бывают:

2) неподвижные;

3) подвижные (имеет место перемещение втулки вдоль вала).

По форме и назначению шпонки бывают:

1) призматические (применяются для подвижных и неподвижных соединений

в× h ×l);

2) клиновые (имеют уклон 1/100, применяются для неподвижных соединений)

3) сегментные (применяются для неподвижных соединений, предназначены для передачи крутящего момента и фиксации деталей);

4) тангенциальные.

Параметры призматических шпоночных соединений:

Рисунок 5. 1- Шпоночное соединение призматическими шпонками.

d – диаметр вала (от него выбирают размеры шпонки)

в – ширина шпонки, ширина шпоночного паза втулки, ширина шпоночного паза вала.

h – высота шпонки;

t₁ – глубина шпоночного паза вала;

t₂ - глубина шпоночного паза втулки;

l – длина шпонки;

В шпоночном соединении участвует 3 детали и 2 посадки по параметру в. Работоспособность шпоночных соединений определяется в основном точностью посадок по ширине шпонки b.

Остальные размеры задают так, чтобы исключить возможность защемления шпонки по высоте или чрезмерное занижение поверхностей соприкосновения боковых сторон.

По ширине для призматических шпонок предусмотрено три ва­рианта соединения: свободное, нормальное и плотное (табл. 5.1).

 

Таблица 5.1 – Предельные отклонения по ширине в шпоночных соединений с призматическими шпонками.

Соединение	Ширина шпонки в	Паз
		На валу в	Во втулке в
Свободное	h9	H9	D10
Нормальное		N9	Js9
Плотное		P9	P9

Свободное соединение применяется в нереверсивных, нагруженных, подвижных соединениях при затруднённой сборке.

Нормальное соединение применяется для нереверсивных, нагруженных, неподвижных соединений при редкой разборке.

Плотное соединение применяется при реверсивных нагрузках, в нагруженных соединениях, при редкой разборке. Сборка осуществляется запрессовкой.

Сечение шпонок (b xh) зависит от диаметра вала.

К несопрягаемым размерам призматических шпонок относятся высота шпонки h и длина шпонки l.

Высоту призматических шпонок выполняют по h 11 (при высоте 2—6 мм — по h 9), длину l — по h 14, длину пазов — по H 15. Отклонения по указанным элементам всегда направлены «в тело», что гарантирует собираемость соединения.

Шпонка 16×10×80 ГОСТ 23360-78.

 

Исходные данные:

1. Номинальный размер вала из практической работы №1.

2. Вариант соединения  выбирается из таблицы.

Таблица 5. 2 – Варианты соединения.

№ варианта	Соединение
1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28	Свободное
2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29	Нормальное
3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30	Плотное

Пример выполнения задания:

Дано:d=40мм;; соединение нормальное.

Выбираем шпонку призматическую b × h × l =12× 8× 45

1) Посадка: шпоночный паз вала – шпонка

12 - посадка в системе вала переходная.

Рисунок  5. 2- Схема полей допуска соединения шпоночный паз вала – шпонка.

2) Посадка: шпоночный паз втулки- шпонка

12  - посадка переходная в системе вала.

Рисунок  5. 3- Схема полей допуска соединения шпоночный паз втулки – шпонка.

3)Шпонка: 12h9 × 8h11 × 50h14

4) Поперечное сечение вала и втулки:

d-t₁=40-5=35

d+ t₂=40+3.3=43.3

Рисунок 5. 4- Шпоночное соединение.

Контрольные вопросы:

1. Что такое шпоночное соединение и каково его назначение?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       2. В чем особенность шпоночных соединений по сравнению с обычными цилиндрическими соединениями?

3. Какие группы шпоночных соединений с призматическими шпонками предусмотрены по ГОСТ 25347-82?

4. Какие поля допусков используются для шпоночных соединений?

5. В какой системе (системе отверстия или вала) осуществляются шпоночные соединения и почему?

6. В чем отличие соединения сегментными шпонками от соединения призматическими шпонками?

7. В чем особенность шпоночного соединения клиновыми шпонками?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7