Шпоночные соединения применяют для передачи крутящего момента от шкива или зубчатого колеса к валу или наоборот.
Посадка шпонки в паз вала и в паз ступицы выбирается в системе вала. Это обусловлено тем, что основная деталь – шпонка. Она изготовлена по ГОСТ 23360 – 78. Соединение шпонки с валом должно быть достаточно плотным, чтобы шпонка не перемещалась относительно паза. Соединение шпонки со ступицей должно быть свободным, с небольшим зазором, чтобы обеспечить легкость монтажа. Руководствуясь учебным пособием, выбираем нормальный характер шпоночного соединения.
По характеру воспринимаемой нагрузке и условиям сборки различают три вида шпоночных соединений:
1) свободное соединение, применяемое при действии нереверсивных равномерных нагрузок, для получения подвижных соединений при легких режимах работы и при затрудненных условиях сборки;
2) нормальное соединение - неподвижное, не требующее частых разборок не воспринимающее ударных реверсивных нагрузок, отличающееся благоприятными условиями сборки;
|
|
3) плотное соединение, характеризуемое вероятностью получения примерно одинаковых небольших натягов в соединениях шпонок с обоими пазами, применяется при редких разборках и реверсивных нагрузках (сборка осуществляется напрессовкой)
Рисунок 5 –схема расположения полей допусков шпоночных соединений
Данное соединение должно исключать какие-либо смещения соединяемых деталей. Это требования выполняются при минимальных зазорах или их отсутствии. Но, вместе с тем, данное соединение должно обладать благоприятными условиями сборки для более удобного контроля или замены. Так как рассматриваемый редуктор
Геометрия соединения:
-диаметр вала d=32 мм;
-длина шпонки l=32 мм;
-ширина шпонки b=10 мм;
-высота шпонки h=8 мм;
-глубина шпоночного паза вала t1=5 мм;
-глубина шпоночного паза ступицы t2=3,3 мм.
Таким образом, для соединения шпонка – вал выбираем посадку , для соединения шпонка – шпоночный паз ступицы - при нормальном соединении. Расчет посадки
1) Для паза вала и шпонки с номинальными размерами B=b=10 мм находим предельные отклонения:
для паза вала ES = 0 мкм; EI = -43 мкм;
для шпонки es = 0 мкм; ei = -43 мкм.
2) Определим допуски на их изготовление:
для паза вала TD =T9 = 43 мкм;
для шпонки Td =T9 =43 мкм.
Рассчитываем предельные размеры сопрягаемых деталей:
Результаты расчетов запишем в таблицу 4
Таблица 4.
Шпоночный паз вала 10N9 | Шпонка 10h9 | Шпоночный паз ступицы 10Js9 |
ESI = 0 мкм EII = -43 мкм T9 = 43 мкм | es = 0 ei = -43 мкм T9 = 43 мкм | ESII = 21,5 мкм EIII = -21,5 мкм T9 = 43 мкм |
Определим предельные значения зазора и натяга:
|
|
Smax=Bmax – bmin =10,0 – 9,957=0,043 мм=43 мкм;
Nmax=bmax – Bmin=10,0 – 9,957=0,043 мм=43 мкм;
Определим допуск посадки:
ТП= Smax+Nmax=43+43=86 мкм.
Расчёт посадки 10 :
1) Для паза втулки и шпонки с номинальными размерами B’=b=10мм находим предельные отклонения:
для паза втулки ES = +21,5 мкм; EI = -21,5 мкм;
для шпонки es = 0 мкм; ei = -43 мкм.
2) Определим допуски на их изготовление:
для паза втулки TD =T9 = 43 мкм;
для шпонки Td =T9 =43 мкм.
3) Рассчитываем предельные размеры сопрягаемых деталей:
Результаты вычислений занесем в таблицу 4.
4) Определим предельные значения зазора и натяга:
S’max=B`max – bmin =10,0215 – 9,957=0,0645 мм=64,5 мкм;
N’max=bmax – B`min=10– 9,9785=0,0215 мм=21,5 мкм.
5) Определим допуск посадки:
ТП= Smax+Nmax=64,5+21,5=86 мкм.
Определим предельные отклонения размеров шпоночного соединения (данные берём в учебном пособии) и запишем их в таблицу 5.
Таблица 5
Высота шпонки h, мм | Предельные отклонения | ||||
Высоты h, мкм | Размеров | Длины | |||
d-t1 | d-t2 | ||||
8 | h11 | -0.2 | +0.2 | h14 | Н15 |
Изобразим на рисунке 6 схему полей допусков шпоночного соединения.
Рисунок 5- Схема расположения полей допусков для шпоночного соединения