Практическая работа №4
Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений
Цель работы: Выяснить назначение шпоночных и шлицевых соединений, ознакомиться с конструкциями изучаемых соединений, определить параметры изучаемых соединений.
Рекомендуемая литература
1. Кирилюк Ю.Є. Справочник Допуски и посадки. К.: Вища шк. Головное изд-во 1987. – 120с.
2. Козловский Н.С., Виноградов А.Н., Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения – М.: Машиностроение 1982 – 284 с.
3. Козловский Н.С., Ключников В.М., Сборник примеров и задач по курсу «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения». М.: Машиностроение, 1983 – 304 с.
Методические указания
Шпоночные соединения служат для передачи крутящего момента деталями машин. Различают шпонки призматические ГОСТ 23360-78, клиновые ГОСТ 24068-80, сегментные ГОСТ 24071-97.
Основные размеры (параметры) элементов шпоночного соединения (рисунок 1):
- ширина b и высота h (поперечное сечение шпонки)
- глубина паза на валу t1,
- глубина паза во втулке t2,
зависят от усилий возникающих в соединении при передаче крутящего момента
По ширине шпонок образуются три вида посадок или соединений:
- свободное соединение, применяемое при затрудненных условиях сборки и действии нереверсивных равномерных нагрузок, а также для получения подвижных соединений при легких режимах работы
- нормальное соединение – неподвижное соединение, не требующее частых разборок, не воспринимающее ударных реверсивных нагрузок, отличающееся благоприятным условиям сборки.
а б в
Рисунок 1 - Параметры элементов шпоночного соединения:
а – соединение в сборе; б – сечение вала, в – сечение втулки
- плотное соединение, характеризуемое вероятностью получения примерно одинаковых небольших натягов в соединениях шпонок с обоими пазами; сборка осуществляется напрессовкой; применяется при редких разборках и реверсивных нагрузках.
Основные посадки:
Пример обозначения посадок шпоночного сопряжения приведен на рисунке 2.
Рисунок 2 – Обозначение посадок шпоночного сопряжения
Сочетание указанных полей допусков для ширины пазов вала и втулки представлены на рисунке 3.
Рисунок 3 – Поля допусков
Схема построения условного обозначения шпонки
Обратите внимание: для шпонки исполнения 1, номер исполнения не пишется, а для исполнений 2 и 3 номер исполнения указывают обязательно, затем ставится точка.
Шлицевое соединение – вид соединения валов со втулками по поверхностям сложного профиля с продольными выступами (шлицами) и впадинами. Обычно шлицевые соединения используют для передачи крутящих моментов в соединениях вала с зубчатым колесом (блоком зубчатых колес), со шкивом, полумуфтой или другой деталью.
К основным параметрам относятся:
- D – наружный диаметр
- d – внутренний диаметр
- b – ширина зуба
Допуски и посадки шлицевых соединений зависят от их назначения и принятой системы центрирования втулки относительно вала. Существуют три способа центрирования: по поверхностям диаметрами d или D и по боковым поверхностям зубьев размером b (рисунок 4).
Центрирование по d (рисунок 4б) целесообразно в тех случаях, когда втулка имеет высокую твердость и ее нельзя обработать чистовой протяжкой (тогда отверстие шлифуют на обычном внутришлифовальном станке) или когда могут возникнуть значительные искривления длинных валов после термической обработки.
Центрирование по D (рисунок 4а) такой способ центрирования прост, экономичен. Его применяют для неподвижных соединений, поскольку в них отсутствует износ от осевых перемещений, а также для подвижных, воспринимающих небольшие нагрузки.
Центрирование по боковым поверхностям зубьев размером b (рисунок 4в) этот метод способствует более равномерному распределению нагрузки между зубьями, но не обеспечивает высокой точности центрирования, и потому его редко применяют.
Рисунок 4 - Центрирование в прямобочных шлицевых соединениях
Пример обозначения шлицевого соединения с центрированием по D показан на рисунке 5
Рисунок 5 - Условные обозначения шлицевых прямобочных соединений
Порядок выполнения работы
1. Цель работы.
2. Расшифровать условное обозначение шпонки и начертить эскиз поперечного сечения шпоночного соединения, проставив основные размеры.
3. Выбрать посадки для шпоночного соединения и начертить схемы полей допусков.
4. Расшифровать условное обозначение прямобочного шлицевого соединения, написать условные обозначения шлицевого вала и втулки
5. Начертить эскиз поперечного разреза шлицевого соединения, проставить основные размеры.
6. Вывод
Варианты заданий
| Шпонка 10 х 8 х 50 ГОСТ 23360 - 80. Вид соединения - свободное D - 6 x 28 H7/f7x 32 x 7F8/f7 | |
| Шпонка 5 х 6,5 ГОСТ 24071 - 80. Вид соединения -нормальное d - 8 x 52 H12/a11x 58H7/f7 x 10F8/f8 | |
| Шпонка 2. 4 х 4 х 12 ГОСТ 23360-78. Вид соединения -плотное b - 10 x 82 H12/a11 x 88 x 12F8/f8 | |
| Шпонка 3. 12 х 8 х 100 ГОСТ 23360-78. Вид соединения - свободное D - 20 x 82H7/g7 x 92 x 6D9/h9 | |
| Шпонка 2. 4 х 6,5 ГОСТ 24701-80. Вид соединения - нормальное b - 16 x 62H12/a11 x 72 x 6D9/js7 | |
| Шпонка 2. 8 х 7 х 25 ГОСТ 24068-80. Вид соединения - плотное D - 6 x 18H7/js6 x 22 x 5F8/js7 | |
| Шпонка 3. 18 х 11 х 100 ГОСТ 23360—78; Вид соединения - свободное d - 6 x 23H12/a11 x 28H7/js6 x 6D9/h9 | |
| Шпонка 2. 18 х 16 х 100 ГОСТ 10748—79; Вид соединения - нормальное b - 8 x 36H12/a11 x 42 x 7D9/k7 | |
| Шпонка 5×16 ГОСТ 24071-80 Вид соединения - плотное D - 8 x 52H7/g7 x 60 x 10F8/f8 | |
| Шпонка 2. 5×5,2 ГОСТ 24071-80 Вид соединения - свободное d - 10 x 82H12/a11 x 92H8/e8 x 12F8/f7 | |
| Шпонка 20x11x90 ГОСТ 23360-78 Вид соединения - нормальное b - 10 x 16H12/a11 x 20 x 2.5D9/f8 | |
| Шпонка 3. 18x14x110 ГОСТ 23360-78 Вид соединения - плотное D - 10 x 23H7/n6 x 29 x 4F8/f8 | |
| Шпонка 2. 4×7 ГОСТ 24071-80 Вид соединения - свободное d - 10 x 28H12/a11 x 35H7/js7 x 4F8/js7 | |
| Шпонка 5×19 ГОСТ 24071-80 Вид соединения - нормальное d - 10 x 46H12/a11 x 56H8/e8 x 7D9/h9 | |
| Шпонка 10 х 7 х 32 ГОСТ 24068-80. Вид соединения - плотное b - 16 x 62H12/a11 x 72 x 6D9/f8 |
Вопросы для самоконтроля
1. Назначение прямобочных шлицевых соединений.
2. Назначение шпоночных соединений.
3. Какие виды шпонок применяются в машиностроении?
4. Прочитайте и расшифруйте полное условное обозначение шпонки.
5. Назовите параметры прямобочных шлицевых соединений.
6. Какие виды центрирования деталей применяют в машиностроении?
7. Назовите основные параметры прямобочного шлицевого соединения и виды центрирования этих соединений.