- •Нормирование точности в машиностроении
- •1 Определение номинальных размеров деталей сборочной единицы
- •2 Общие сведения о размерах, допусках, посадках и предельных отклонениях
- •3 Допуски и посадки в «Единой системе допусков и посадок»
- •4 Выбор посадок при проектировании конструкций
- •4.1 Посадки с зазором
- •4.2 Переходные посадки
- •4.3 Посадки с натягом
- •4.4 Рекомендации по выбору посадок гладких соединений
- •5 Расчет и выбор посадки с гарантированным натягом
- •6 Допуски и посадки шпоночных соединений
- •6.1 Соединения с призматическими шпонками
- •6.2 Соединения с сегментными шпонками
- •7 Допуски и посадки зубчатых (шлицевых) соединений
- •7.1 Зубчатое соединение с прямобочными шлицами
- •7 Рисунок 7.5 -Эскизы поперечного сечения шлицевого вала (а) и шлицевой втулки (б).2 Зубчатое соединение с эвольвентными шлицами
- •8 Выбор посадок подшипников качения
- •9 Размерные цепи
- •10 Нормирование точности формы и расположения поверхностей типовых деталей машин, определение требуемой шероховатости поверхности
- •10.1 Допуски формы и взаимного расположения поверхностей
- •10.2 Шероховатость поверхностей деталей
- •11 Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей
- •12 Обоснование технических требований на чертеж сборочной единицы
- •12.1 Общие положения
- •12.2 Определение величин технических требований
- •12.2.2 Определение полноты контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев
- •13 Рекомендации по составлению технических требований и оформлению чертежа зубчатого колеса
- •13.1 Рекомендации по заполнению таблицы параметров зубчатого колеса
- •13.2 Рекомендации по составлению технических требований для цилиндрического и конического зубчатых колес.
- •13.3 Рекомендации по оформлению чертежа зубчатого колеса
- •14 Рекомендации по составлению технических требований и оформлению чертежа вала редуктора
- •15 Рекомендации по составлению технических требований, разработке и оформлению чертежа крышки подшипника и стакана
- •Список литературы
- •Единая система допусков и посадок (есдп)
- •Средняя серия
- •Тяжелая серия
- •Допуски и посадки подшипников качения
- •Передачи зубчатые цилиндрические
6.2 Соединения с сегментными шпонками
ГОСТ 24071-97 [13] устанавливает размеры шпонок, пазов вала и отверстия, допуски и посадки для соединения с сегментными шпонками. Параметры сечения шпоночного паза и шпонки этого типа приведены на (рисунке 6.6). Стандартом регламентируются: ширина шпонки b, высота шпонки h, длина шпонки L, глубина шпоночного паза на валу t1 и глубина шпоночного паза во втулке t2.
Установлено два вида исполнения сегментных шпонок, показанных на рисунке 6.7.
Рисунок 6.7 – Виды сегментных шпонок
Поля допусков шпонки и шпоночных пазов вала и отверстия, требования к шероховатости пазов приняты такими же как и для шпоночных соединений с призматическими шпонками. Шпоночные соединения с сегментными шпонками применяются только для неподвижных соединений, для которых предусмотрены посадки такие же как и для призматических шпонок. Посадки, образующие «свободные» соединения для сегментных шпонок, отсутствуют.
Регламентированы:
- ширина шпонки b выполняется по h9,
- высота шпонки h и h1 = 0,8h выполняется по h11,
- диаметр шпонки d выполняется по h12.
Пример [28]. Найти размеры соединения с помощью сегментной шпонки, если через сегментное шпоночное соединение шкив, насаженный на вал, диаметром D = 20 мм по посадке Н7/r6 передает вращающий момент. Применяется I исполнение сегментной шпонки. Обозначение посадки шпонки в пазу вала P9/h9.
Определить:
- предельные отклонения и предельные размеры на ширину шпонки;
- предельные отклонения и предельные размеры на ширину паза вала и втулки;
- предельные размеры глубины шпоночных пазов во втулке и в валу;
- предельные натяги (зазоры) в сопряжении шпонки по ее ширине с пазом вала и с пазом во втулке.
Дать схему расположения полей допусков деталей сопряжения с указанием на ней предельных отклонений.
Привести эскиз поперечного сечения данного шпоночного соединения и отдельных его деталей с размерами и предельными отклонениями.
Решение.
Размеры сегментных шпонок и шпоночных пазов определяются по ГОСТ 24071-97 (таблица А.10) в зависимости от исполнения (исполнение I предназначено для передачи вращающих моментов) и диаметра вала, обозначаемого D (через d обозначается размер сегментной шпонки).
В итоге для D = 20 мм имеем: b x h x d => 5 х 7,5 х 19. Глубина паза вала t1 = 5,5 мм, глубина паза втулки t2 = 2,3 мм.
Согласно ГОСТ 24071-97 (таблица А.7) для размеров шпонок и пазов установлены следующие поля допусков по ЕСДП:
ширина b шпонки => h9;
высота h шпонки => h11;
диаметр d шпонки => h12.
В соответствии с ЕСДП (таблица А.2), допуск на ширину b шпонки по девятому квалитету для номинального размера 5 мм составляет 30 мкм, на высоту h шпонки по одиннадцатому квалитету для номинального размера 7,5 мм составляет 90 мкм, а на диаметр d шпонки по двенадцатому квалитету для номинального размера 19 мм 210 мкм.
Верхние отклонения для всех параметров шпонки равны нулю (таблица А.3).
Нижние отклонения (уравнение 2.6) определяются по формуле:
ei = es - Тd , тогда
- для ширины b шпонки ei = 0 – 30 = - 30 мкм = - 0,030 мм,
- для высоты h шпонки ei = 0 – 90 = - 90 мкм = - 0,090 мм,
- для диаметра d шпонки ei = 0 – 210 = - 210 мкм = - 0,210 мм.
В результате:
b = 5 h9(-0,030); h= 7,5 h11(-0,090);
d =19 hl2(-0,210).
Допуск на ширину паза вала и паза втулки по девятому квалитету для номинального размера 5 мм также составляет 30 мкм (таблица А.2).
Верхнее отклонение для ширины пазов вала и втулки определено основным отклонением Р. Величина верхнего отклонения (таблица А.4) составляет ES = - 12 мкм (-0,012 мм). Нижнее отклонение (уравнение 2.5) определяется по формуле: EI = ES - TD, тогда
- для ширины паза вала EI = - 12 – 30 = -42 мкм =-- 0,042 мм.
- для ширины паза втулки EI = - 12 – 30 = - 42 мкм = - 0,042 мм.
Посадка сегментной шпонки в пазу вала по размеру b: .
Посадка сегментной шпонки в пазу втулки по размеру b: .
Схема расположения полей допусков деталей сопряжения представлена на рисунке 6.8.
Предельные размеры ширины шпонки:
bmax= b + es = 5 + 0 = 5,0 мм;
bmin + ei = 5 + (- 0,030) = 4,97 мм.
Предельные размеры на ширину паза вала:
bmax = b + ES = 5 + (- 0,012) = 4,988 мм;
bmin = b + EI = 5 + (- 0,042) = 4,958 мм.
Предельные размеры на ширину паза втулки:
bmax = b + ES = 5 + (- 0,012)= 4,988 мм;
bmin = b + EI = 5 + (- 0,042) = 4,958 мм.
Предельные зазоры, натяги в сопряжении паз вала - шпонка по размеру b: .
Smax = ES - ei= -12 - (- 30) = 18 мкм = 0,018 мм;
Nmax = es - EI = 0 - (- 42) = 42 мкм = 0,042 мм.
Предельные зазоры, натяги в сопряжении паз втулки - шпонка по размеру b: будут равны предыдущим, т.к. посадки одинаковы.
Предельные отклонения глубины паза вала t1 и паза втулки t2 назначаются в зависимости от высоты сегментной шпонки и для h = 7,5 мм, составляют tl => ; D + t2=> .
В результате имеем tl = 5,5+0.2; (D + t2)+0,1 = 20 + 2,3 = 22,3+0,1 мм.
Эскизы поперечного сечения деталей сопряжения приведены на рисунке 6.9