Элемент соединения. Поле допусков размера b при соединении. Высота шпонки h, мм. Предельные отклонения на глубину. паза на валу t 1 и во втулке t2, мм. Шлицевые соединения. Резьба метрическая. Шаг резьбы Р, мм. Наружный диаметр d для резьб, мм. Внутренний
Допускаются любые сочетания ширины пазов вала и втулки. Рекомендуемые посадки приведены на рис. 38.
Предельные отклонения на глубину паза. Таблица 18
Высота шпонки h, мм
Предельные отклонения на глубину
паза на валу t 1 и во втулке t2, мм
верхнее отклонение
нижнее отклонение
Св. 2 до 6
+0.1
Св. 6 до 18
+0.2
Св. 18 до 50
+0.3
Пример простановки посадок шпоночного сопряжения показан на рис.39.
Шпоночные и шлицевые соединения. Тесты и задачи.
Пример решения задачи
Допуск ширины призматической шпонки Td=30 мкм. В соединении с пазом вала образуется Nmax=0.03. Определить максимально возможный зазор в соединении Smax.
Решение. Рекомендуемый допуск на ширину шпонки h9, поэтому ei= - 30 мкм, а es= 0. Nmax= es- EI, то есть 30= 0 –EI, откуда EI= -30. Рекомендуемый квалитет выполнения шпоночного паза на валу N9, откуда TD= 30 мкм и ES=0. Минимальный натяг в соединении Nmin=ei –ES= -30 – 0=- 30. Поскольку Nmin=-Smax,то Smax= 30 мкм.
Тесты
1. Допуск ширины призматической шпонки Td=30 мкм. Определить максимально возможные зазоры и натяги при свободном типе соединения.
2. Допуск ширины призматической шпонки Td=30 мкм. Определить максимально возможные зазоры и натяги при плотном типе соединения.
3. Допуск ширины призматической шпонки 25 мкм. В соединении шпонки с валом образуется максимальный зазор 19 мкм. Определить возможный максимальный натяг.
4. Допуск ширины призматической шпонки 30 мкм. В соединении шпонки с валом образуется максимальный зазор 18 мкм. Определить нижнее отклонение поля допуска паза на валу.
5. Поле допуска втулки симметрично. В соединении шпонки с пазом втулки образуется максимальный натяг 18 мкм. Определить максимально возможный зазор в соединении.
6. Допуск ширины призматической шпонки 30 мкм. При допуске паза втулки 48 мкм образуется средний зазор 69 мкм. Найти максимальный зазор в соединении.
7. Среднее отклонение поля допуска шпонки em=-0.018. При соединении с пазом вала образуется максимальный зазор 72 мкм. Определить тип соединения. Найти нижнее отклонение поля допуска паза вала
8. По какой системе (вала или отверстия) построено шпоночное соединение? За счет изменения какого элемента получаются различные посадки в шпоночном соединении?
9. Укажите виды посадок, рекомендуемых при образовании плотного шпоночного соединения: а) паз на валу- ширина шпонки; б) паз на втулке- ширина шпонки.
10. Укажите виды посадок, рекомендуемых при образовании свободного шпоночного соединения: а) паз на валу- ширина шпонки; б) паз на втулке- ширина шпонки.
11. Укажите виды посадок, рекомендуемых при образовании нормального шпоночного соединения: а) паз на валу- ширина шпонки; б) паз на втулке- ширина шпонки.
12. Как можно охарактеризовать призматическое шпоночное соединение по обозначению 16 Р9/h9?
13. Как подразделяются шлицевые соединения по форме профиля шлицов?
14. Перечислите и проиллюстрируйте графически способы центрирования прямобочных шлицевых соединений.
15. Поясните обозначение деталей шлицевого соединения
16. Для чего необходима посадка с зазором в шпоночном соединении?
17. Как рекомендуется производить соединение призматической шпонки с валом и втулкой?
Варианты ответов: а) по неподвижной посадке; б) по одной из подвижных посадок; в) с валом по неподвижной посадке, со втулкой по одной из подвижных посадок; г) с валом по одной из подвижных посадок, со втулкой по неподвижной посадке; д) по любой посадке.
18. Шпонка Td =25 mkm соединяется с пазом втулки TD =0.04 mm, основное отклонение которого + 0.02 мм. Определить Smax , mkm.
19. В соединении шпонки с пазом втулки, поле допуска которого симметрично, образуется Nmax = 18 mkm. Определить Smax , mkm.
Шлицевые соединения
Шлицевые соединения, как и шпоночные, предназначены для передачи крутящих моментов в соединениях шкивов, муфт, зубчатых колес и других деталей с валами.
В отличие от шпоночных соединений, шлицевые соединения, кроме передачи крутящих моментов, осуществляют еще и центрирование сопрягаемых деталей. Шлицевые соединения могут передавать большие крутящие моменты, чем шпоночные, и имеют меньшие перекосы и смещения пазов и зубьев.
В зависимости от профиля зубьев шлицевые соединения делят на соединения с прямобочным, эвольвентным и треугольным профилем зубьев.
Соединения шлицевые прямобочные. Основные параметры.
Шлицевые соединения с прямобочным профилем зубьев применяются для создания подвижных и неподвижных соединений.
К основным параметрам относятся:
* D –наружный диаметр;
* d –внутренний диаметр;
* b – ширина зуба.
По ГОСТ 1139-80 в зависимости от передаваемого крутящего момента установлено три типа соединений: легкой, средней и тяжелой серии.
Условные обозначения шлицевых прямобочных соединений
Вариант конструкции подвижного шлицевого соединения показан на рис. 40.
В шлицевых прямобочных соединениях применяют три способа центрирования вала и втулки: а) по наружному диаметру (D), б) по внутреннему диаметру (d) и в) по боковым поверхностям (рис. 41).
Пример обозначения шлицевого соединения с центрированием по наружному диаметру D показан на рис. 42.
Соединения шлицевые эвольвентные. Основные параметры.
Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зуба имеют то же назначение, что и прямобочные, но обладают рядом преимуществ (для обработки всех типоразмеров валов с определенным модулем имеется только одна червяная фреза), большей прочностью и др.
Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зубьев применяются для подвижных или неподвижных соединений.
К основным параметрам относятся:
D – наружный диаметр зубьев, номинальный диаметр соединения;
m – модуль;
z – число зубьев;
= 300
Остальные параметры вычисляются по зависимостям, приведенным в ГОСТ6033-80.
Резьба метрическая
Самым распространенным в машиностроении и приборостроении видом соединений является резьбовое соединение.
В зависимости от эксплуатационного назначения резьбы делятся на: 1) крепежные общего применения и 2) специальные с узкой областью применения (прямоугольные, конические, трапецеидальные).
Крепежные резьбы (метрические и дюймовые) используются в разъемных соединениях и обеспечивают плотность соединений и неподвижность стыков.
Кроме того, резьбы можно классифицировать:
по форме профиля (рис.44): а) -треугольные, б)-трапецеидальные, в)-прямоугольные, г)-круглые, д)-упорные;
по числу заходов (однозаходные и многозаходные);
по форме винтовой поверхности (цилиндрические и конические);
по направлению винтовой линии (правые и левые).
Обозначение резьбы включает в себя: вид резьбы, размер, шаг и ход резьбы, поле допуска, класс точности, направление резьбы, номер стандарта.
Вид резьбы условно обозначается:
М — метрическая резьба (ГОСТ 9150—84);
G — трубная цилиндрическая резьба (ГОСТ 6357—81);
Тг — трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484—81);
S —упорная резьба (ГОСТ 10177—82);
Rd —круглая резьба (ГОСТ 13536—68);
R — трубная коническая наружная (ГОСТ 6211—81);
Rr — внутренняя коническая резьба (ГОСТ 6211—81);
Rp — внутренняя цилиндрическая (ГОСТ 6211—81);
К — коническая дюймовая резьба (ГОСТ 6111—52).
Размерконических резьб и трубной цилиндрической резьбы условно обозначается в дюймах (1" = 25,4 мм), у всех остальных резьб наружный диаметр резьбы проставляется в миллиметрах.
Основными требованиями ко всем видам резьб являются долговечность и возможность свинчивания без дополнительной пригонки.
На метрические резьбы общего назначения распространяется ГОСТ 9150-84,который устанавливает номинальный профиль и размеры его элементов.
Широкое распространение резьбовых соединений обусловливает особые требования к их взаимозаменяемости. Болт и гайка сопрягаются между собой по боковым сторонам профиля, поэтому предельные контуры резьбовых изделий должны иметь четкие ограничения.
Основные параметры крепежных цилиндрических метрических резьб (рис. 45):
* d2 (D2) – средний диаметр резьбы соответственно болта и гайки;
* d (D) – наружный диаметр резьбы соответственно болта и гайки;
* d1 (D1) – внутренний диаметр резьбы соответственно болта и гайки;
* p – шаг реьбы;
* -- угол профиля резьбы, для метрических резьб = 600.
Значения основных параметров метрических (табл. 19) резьб регламентируются ГОСТ 9150-2002 и ГОСТ 8724-2002.
Система допусков и посадок метрической резьбы регламентированаГОСТ 16093-81, ГОСТ 4608-81, ГОСТ 24834-81.
Отклонения размеров в резьбовой детали на чертежах и схемах откладываются перпендикулярно оси резьбы.
Основным посадочным размером резьбы является средний диаметр, который определяет характер соединения. При сопряжении наружных диаметров болта и гайки для исключения заклинивания резьбы предусматриваются зазоры.
Поле допуска диаметра резьбы образуют сочетанием основного отклонения, обозначаемого буквой, с допуском по принятой степени точности. В отличие от гладких цилиндрических соединений цифра степени точности пишется на первом месте, например, 5Н, 6G, 6e, 3p.
Расположение основных отклонений для резьбы болтов – h, g, e, f, d и для резьбы гаек – H, G, F, E, D показано на рис. 44.
Поля допусков болтов и гаек установлены для трех классов точности: точного, среднего и грубого.
Вследствие взаимосвязи между отклонениями шага, угла профиля и собственно среднего диаметра резьбы допускаемые отклонения этих параметров отдельно не нормируются.
Метрическая цилиндрическая резьба применяется главным образом в качестве крепежной и разделяется на резьбу с крупным шагом и резьбу с мелким шагом.
При равных наружных диаметрах, метрические резьбы с мелким шагом отличаются от резьбы с крупным шагом меньшей высотой профиля и меньшим угломподъема резьбы. Поэтому резьбы с мелким шагом рекомендуется применять при малой длине свинчивания, на тонкостенных деталях, а также при переменной нагрузке, толчках и вибрациях.
Примеры обозначения посадок метрических резьб приведены на рис. 46.
К самостоятельной проработке:
1. Техпроцессы и инструментарий механообработки
2. Эвольвентный профиль в шлицевых соединениях
Предельные отклонения, отверстий (по ГОСТ 25347-82)
= 300
