Контрольные вопросы:

1. Дать определение видам нагружения колец подшипников качения.

2. Какие классы точности подшипников предусмотрены стандартом?

3. В каких системах выполняются посадки наружное кольцо -корпус и внутреннее кольцо - вал?

4. В чем особенность схемы поля допуска внутреннего кольца подшипника качения?

5. Как нормируются погрешности формы и расположения вала и корпуса, сопрягаемых с подшипниками качения класса 0?

6. Объяснить принцип выбора посадок при циркуляционном и местно нагруженных кольцах.

ЗАДАНИЕ 4

Допуски и посадки шпоночных соединений

Цель задания

1. Научиться выбирать посадки деталей шпоночных соединений, определять по таблицам отклонения, подсчитывать предельные размеры, зазоры и натяги, строить схему расположения полей допусков по ширине "b".

2. Усвоить стандартное обозначение посадок на сборочных чертежах и полей допусков на чертежах деталей.

Исходные данные и порядок расчета в соответствии с примером

ДАНО: диаметр вала d = 40 мм;

конструкция шпонки – призматическая;

вид соединения – плотное.

НЕОБХОДИМО:

1. В соответствии со стандартом определить размеры шпонки и шпоночных пазов и назначить соответствующие им поля допусков.

2. Вычертить шпоночное соединение в сборе и подетально.

Пример расчета

4.1. Номинальные размеры шпоночного соединения.

Для вала d = 40 мм (прилож. 12)* имеем:

ширина шпонки b = 12 мм;

высота шпонки h = 8 мм;

глубина паза на валу t₁ = 5 мм;

глубина паза на втулке t₂ = 3,3 мм;

длина шпонки l = 90 мм;

длина паза вала под шпонку l_п = 90 мм.

4.2. Выбор полей допусков деталей шпоночного соединения.

По таблице приложения 14 при плотном виде соединения назначают следующие поля допусков на посадочные размеры:

* для сегментных шпонок - приложение 13

на ширину шпонки - 12h9

на ширину паза вала - 12P9

на ширину паза втулки - 12P9

Отклонения для шпонок и их пазов определяются по стандарту для гладких цилиндрических размеров. После выбора отклонения строятся схемы полей допусков для шпонки, паза вала и паза втулки.

Выбираются параметры шероховатостей поверхностей соединения:

для сопрягаемых R_a-- 3,2; R_z - 25 (в зависимости от квалитета) и для несопрягаемых R_z - 50.

Допуск симметричности паза вала и паза втулки выбирается из приложения 15.

Отклонения непосадочных размеров нормируются следующим образом:

на высоту шпонок при h = 2....6 - h9 и свыше 6 мм - h11;

на длину шпонок - h14 и на длину паза вала - H15 (только для призматических шпонок);

на глубину паза вала t₁ и паза во втулке t₂ по - H13;

на размер d-t₁ отклонение является нижним и берется со знаком минус;

на размер d+t₂ - отклонение является верхним и берется со знаком плюс (по абсолютной величине отклонения равны значениям отклонений соответственно на t₁ и t₂).

Для сегментной шпонки длина шпонки и длина паза вала не нормируются.

Нормируются:

высота шпонки по - h11;

диаметр исходного контура шпонок d_c по - h12;

диаметр паза вала под сегментную шпонку выполняется с верхним отклонением до + 8 % от номинала.

Выбранные номинальные размеры и поля допусков внести в таблицу 4.1. Рассчитать необходимые значения и заполнить все графы таблицы.

Таблица 4.1

Номинальные и предельные размеры, поля допусков шпоночного соединения

Наименование размера	Номинальный размер, мм	Поле допуска	Предельные отклонения, мм		Предельные размеры, мм		Допуск размера, мм
			Верхнее	Нижнее	Наиболь-ший	Наимень-ший
Ширина шпонки	12	H9	0	-0,043	12,000	11,957	0,043
Ширина паза вала	12	P9	-0,018	-0,061	11,982	11,939	0,043
Ширина паза втулки	12	P9	-0,018	-0,061	11,982	11,939	0,043
Высота шпонки	8	h11	0	-0,090	8,000	7,910	0,090
Длина шпонки	90	h14	0	-0,870	90,000	89,130	0,870
Длина паза вала	90	H15	+1,400	0	91,400	90,000	1,400
Глубина паза вала	5	H13	+0,180	0	5,180	5,000	0,180
Глубина паза втулки	3,3	H13	+0,180	0	3,480	3,300	0,180

4.3. Подсчитать размеры глубины паза вала и паза втулки и указать их отклонения:

d-t₁ = 35 _-0,18; d+t₂ = 43,3 ^+0,18.

4.4. Предельные зазоры и натяги в соединении:

шпонка - паз вала:

S_max = В_max - b_min = 11,982 - 11,957 = 0,025 мм

N_max = b_max - В_min = 12,000 - 11,939 = 0,061 мм

шпонка - паз втулки:

S_max = В_max - b_min = 11,982 - 11,957 = 0,025 мм

N_max = b_max - В_min = 12,000 - 11,939 = 0,061 мм

4.5. Схема полей допусков шпоночного соединения

4.6. Эскизы узла и деталей шпоночного соединения с указанием посадок и всех необходимых норм точности.