Выбор посадки шпоночного соединения

посадка натяг запрессовка

Шпоночное соединение - шпонка призматическая с закругленным концом в сопряжении вал - ступица работает с ударами, соединение плотное.

По стандарту ГОСТ 23360-78 (прил. Б[1]) определим основные размеры элементов шпоночного соединения:

l = 70 мм - длина шпонки;

d = 45 мм - диаметр вала;

в = 14 мм - ширина шпонки;

h = 9 мм - высота шпонки;

t ₁ = 5,5 мм - глубина паза вала;

t ₂ = 3,8 мм - глубина паза втулки.

Для плотного шпоночного соединения выберем посадки [2] по ширине шпонки:

в пазу вала 14 P9/h9,

в пазу втулки 14 P9/h9.

По стандарту ГОСТ 25347-82 (прил. Е, Ж, К [1]) определим допуски и предельные отклонения элементов шпоночного соединения:

Шпонка                   ;

Паз вала                  ;

Паз втулки                        ;

Высота шпонки                ;

Глубина паза вала           ;

Глубина паза втулки        ;

Длина паза вала      ;

Длина шпонки        .

Анализ размерной цепи

По заданию на курсовое проектирование необходимо провести проверочный расчет размерной цепи, т.е. установить, обеспечивается ли в узле полная взаимозаменяемость при заданных размерах звеньев. Проверочный расчет размерной цепи ведем по методу «минимума - максимума».

Исходные данные для расчета размерной цепи:

А₁ =113 D 9 мм - шина корпуса, увеличивающее звено;

А₂ =А₃=19 h 7 мм - ширина подшипника, уменьшающие звенья;

А₄=65 h 9 мм - длина ступицы зубчатого колеса, уменьшающее звено;

A ₅ =5 d 9 мм - длина бурта вала, уменьшающее звено;

A ₆ =5 h 10 мм - длина распорной втулки, уменьшающее звено;

A_o =0,3 - 0,5 мм - зазор между корпусом и подшипником, замыкающее звено.

Условие полной взаимозаменяемости в цепи:

а) Допуск замыкающего звена ТА_о должен быть меньше или равен заданному допуску

 

. (6.1)

 

б) Наибольшее значение замыкающего звена А_{о max} должно быть меньше или равно наибольшему значению замыкающего звена заданного[ А_{о max} ].

в) Наименьшее значение замыкающего звена А_{о min} должно быть больше или равно заданному значению замыкающего звена [ А_{о min} ].

. Определим предельные отклонения и допуски составляющих звеньев:

А_{1 max} =113,207 мм, А_{1 min} =113,120 мм, ТА₁=0,087 мм;

А_{2 max} =А_{3 max} =19,000 мм, А_{2 min} =А_{3 min} =18,979 мм, ТА₂=ТА₃=0,021;

А_{4 max} =65,000 мм, А_{3 min} =64,926 мм, ТА₃=0,074 мм;

А_{5 max} =4,970 мм, А_{5 min} =4,940 мм, ТА₅=0,030 мм;

А_{6 max} =5,048, TA ₆ =0,048 мм;

[ A_{o min} ] =0,3 мм, [ A_{o max} ]= 0,5 мм.

2. Построим схему размерной цепи, звено А_1,А₄ - увеличивающее звено, звенья А_2, А₃, А₅, А₆ - уменьшающие.

. Определим номинальный размер замыкающего звена по формуле:

 

;              (6.2)

А₀ = (А₁) - (А₂ +А₃+А₄ +А₅ +А₆)=113 - (19+19+65+5+5)= 0;

4. Определим среднее отклонение замыкающего звена Е_с(А_о):

 

            (6.3)

 

координата середины поля допуска для любого составляющего звена.

;

;

;

;

.

Координата середины поля допуска замыкающего звена Е_с(А_о):

;                (6.4)

 

. Допуск замыкающего звена.

 

TA ₀ = TA ₁ + TA ₂ + TA ₃ + TA ₄ + TA ₅ + TA ₆; (6.5)

TA_o =0,163+0,010+0,010+0,037 + 0,045+0,024=0,289 мм;

Допуск исходного звена

 

[ TA_o ] = [ A_{o max} ] - [ A_{o min} ]       (6.6)

 

[ TA_o ] = 0,05 - 0,03 = 0,02 мм;

6. Предельные размеры замыкающего звена.

A_0max=E_c(A₀) + TA₀/2=0,037 + 0,289/2=0,181 < 0,5_0min= E_c(A₀) - TA₀/2=0,037 - 0,289/2=-0,107 < 0,3

Расчеты показывают, что третье условие не выполняется и в узле не будет обеспечиваться полная взаимозаменяемость.

 

Библиографический список

 

1. Байделюк В.С. Основы взаимозаменяемости: учебное пособие для студентов специальности 030500 всех форм обучения и учащихся техникумов и колледжей. - Красноярск: СибГТУ, 2001. - 124 с.

2. ГОСТ 25346-89. Основные нормы взаимозаменяемости ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.

.   ГОСТ 24853-81. Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.

.   ГОСТ 23360-78. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечения пазов. Допуски и посадки.