Для шпоночного соединения (шпонка призматическая), работающего в заданных условиях выполнить следующее:
- исходя из диаметра вала (таблица 3) выбрать номинальные размеры шпонки и пазов. Выбор исполнения и длины шпонки зависит от конструкции и размеров изделия, представленного на сборочном чертеже;
- в зависимости от характера шпоночного соединения выбрать посадки шпонки в паз вала и шпонки в паз втулки;
- определить предельные отклонения размеров;
- выбрать поля допусков и предельные отклонения несопрягаемых размеров шпоночного соединения;
- построить схему полей допусков посадочных размеров.
Исходные данные см. Таблицу 3
Решение
Номинальные значения элементов шпоночного соединения определяются по таблице 2 ГОСТ 23360-78 «Основные нормы взаимозаменяемости.Соединения шпоночные с призматическими шпонками» в зависимости от диаметра вала «св. 50 до 58 мм»:
– ширина шпонки b = 16 мм,
– высота шпонки h = 10 мм,
– длина шпонки l = 50 мм,
– глубина паза на валу t1 = 6 мм
– глубина паза во втулки t2 = 4,3 мм.
(d – t1)-0,2 = 49-0,2 мм;
(d + t2)+0,2 = 59,3+0,2 мм.
Записываем условное обозначение шпонки:
Шпонка 16x 10 x 50 ГОСТ 23360 – 78
Исходя из условий работы и вида шпоночного соединения – нормальное шпоночное соединение, назначим посадки.
Допуски глубин пазов вала и втулки определяются по ГОСТ 23360-78, допуски высоты и длины шпонки, а также длины паза вала под шпонку – по ГОСТ 25347-82:
- глубина паза вала t1 = 6+0,2 мм;
- глубина паза втулки t2 = 4,3+0,2 мм;
- высота шпонки h = 10h9 = 10-0,036 мм;
- длина шпонки l = 50h14 = 50-0,62 мм;
- длина паза вала под шпонку L = 50H15 = 50+1 мм.
Допуски на размеры шпонки, паза вала и паза втулки по ширине шпонки b определяются по ГОСТ 23360-78 и ГОСТ 25347-82:
- ширина шпонки 16h9 = 16-0,043 мм
dmax = d + es = 16,000 + 0 = 16,000 мм
dmin = d + ei = 16,000 – 0,043 = 15,957 мм
- ширина паза вала 16N9 = 16-0,043 мм
Dmax = D + ES = 16,000 + 0 = 16,000 мм
Dmin = D + EI = 16,000 – 0,043 = 15,957 мм
- ширина паза втулки 16Js9 = 16±21,5 мм
Dmax = D + ES = 16,000 + 0,0215 = 16,0215 мм
Dmin = D + EI = 16,000 – 0,0215 = 15,9785 мм
Рассчитаем зазоры и натяги в соединении:
шпонка - паз вала
Smax = 0 – (-0,043) = 0,043 мм
Nmax = 0 – (-0,043) = 0,043 мм
шпонка - паз втулки
Smax = 0,0215 – (-0,043) = 0,0645 мм
Nmax = 0 – (-0,0215) = 0,0215 мм
Рисунок 3.1 - Схема расположения полей допусков шпоночного соединения
Рисунок 3.2 - Сборочный чертеж шпоночного соединения
1 – втулка, 2 – шпонка, 3 – вал