78303

НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Лекция

Производство и промышленные технологии

В шпоночных соединениях имеются вал и отверстие как в гладких соединениях. На валу и во втулке этого соединения имеются пазы расположенные вдоль оси. В машиностроении в основном используют шпоночные соединения с призматическими сегментными и клиновыми шпонками. Помимо перечисленных шпоночных соединений в машиностроении используются и нормируются точности других шпоночных соединений представляющих в определенном роде разновидность перечисленных: соединения с призматическими направляющими шпонками с призматическими высокими...

Русский

2015-02-07

101 KB

10 чел.

10. НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Шпоночное соединение вала с установленным на нем отверстием с помощью шпонки, т.е. с помощью детали, представляющей собой призматический, клинообразный или сегментный брусок.

В шпоночных соединениях имеются вал и отверстие, как в гладких соединениях. На валу и во втулке этого соединения имеются пазы, расположенные вдоль оси. В эти пазы вставляется шпонка, которая дает возможность валу и втулке вращаться вместе и передавать крутящий момент от одной детали к другой. В машиностроении, в основном, используют шпоночные соединения с призматическими, сегментными  и клиновыми шпонками.

Помимо перечисленных шпоночных соединений в машиностроении используются и нормируются точности других шпоночных соединений, представляющих, в определенном роде, разновидность перечисленных: соединения с призматическими направляющими шпонками, с призматическими высокими шпонками, соединения со шпонками клиновыми низкими с головкой и без головки, соединения с тангенциальными нормальными шпонками и с тангенциальными усиленными. Однако принципиальный подход к нормированию точности этих шпоночных соединений такой же, как и в перечисленных ранее трех видах шпоночных соединений.

Иногда шпоночные соединения разделяют на затяжные, когда шпонка устанавливается с затяжкой вдоль оси, т.е. с натягом на валу и во втулке (клиновые) и незатяжные (призматические и сегментные), которые устанавливаются относительно свободно на валу и во втулке (чаще всего с зазором). Затяжные шпонки предназначаются для передачи не только вращающегося момента, но и осевой нагрузки. Наибольшее применение имеют призматические и сегментные шпонки.

Есть специфическая особенность в образовании шпоночных сопряжений. Она заключается в том, что в сопряжении участвуют три элемента поверхность паза во втулке, поверхность паза на валу и поверхность шпонки. Ну, а если быть более строгим, то к этому сопряжению надо добавить еще и сопряжение по основным цилиндрическим поверхностям вала и втулки, на которых делаются пазы под шпонку.

Шпоночное сопряжение образуется сочетанием размеров, характеризующих ширины пазов и шпонок.

При нормировании точности шпоночного соединения возникает необходимость нормировать точность размеров всех элементов, участвующих в сопряжении. Нормирование точности этих размеров, в принципе, не отличается от ранее рассмотренных приемов, используются те же нормативные документы единой системы допусков и посадок, но отобраны некоторые поля допусков.

Соединения призматическими шпонками

Эти соединения (рис.10.1) используются обычно для установки на валах диаметром от 6 до 500 мм.

А. Размеры элементов шпоночного соединения 

Размеры шпонок по ГОСТ 23360 предусмотрены от 2×2 до 100×50 мм (ширина × высота) и длиной от 6 до 500 мм. Конкретные сочетания этих параметров нормируются в стандарте. В условном обозначении шпонки также указываются ее размеры (b×h×l). Например, шпонка 18×11×100 ГОСТ 23360.

Рис. 10.1. Шпоночное соединение призматическими шпонками

Глубина пазов под шпонку у валов t1 - от 1,2 до 31 мм, у втулок t2 - от 1 до 19,5 мм. Для всех шпоночных соединений нормируются значение и точность размера t1 и t2, но допускается на чертежах задавать размер с учетом диаметра, т.е. d - t1 для вала и d + t2 для отверстия.

Допускаемые отклонения на размер глубины пазов вала и втулки нормируются одинаковыми с плюсовым отклонением, а при нормировании с учетом диаметра отклонение для вала берется со знаком “минус”.

Б. Нормирование точности размеров элементов шпоночного соединения аналогично гладким сопряжениям в виде полей допусков на сопрягаемые элементы. Эти поля допусков взяты из ГОСТ 25347, соответственно для отверстий и валов.

1. Нормирование точности шпонок (“валов” - охватываемых размеров) производится в зависимости от их габаритных размеров. Для ширины шпонки b нормируется одно поле допуска h9, для высоты h — обычно поле допуска h11 и h9 (для шпонок высотой от 2 до 6 мм соответственно) и для длины 1 - поле допуска hl4. (Дается одно поле допуска и обозначение поля допуска как для основного вала, так как деталь (шпонка) с наружной - (охватываемой) поверхностью).

2. Нормирование точности шпоночных пазов на валу и во втулке (“отверстия”) осуществляется в зависимости от вида соединений, которые разделяются на три группы с различными требованиями к размерам  ширины пазов. На рис.10.2 приведены схемы полей допусков шпоночного соединения для конкретных размеров (d 38-65 мм).

Свободное соединение - соединение с гарантированным зазором. Для этих соединений задается поле допуска Н9 для ширины паза на валу и D10 – и на втулке.

Нормальное соединение - соединение с переходной посадкой с большей вероятностью получения зазора. Для этих соединений поле допуска N9 задается для паза на валу и JS9 - на втулке.

Рис. 10.2. Поля допусков соединения призматическими шпонками для валов от 38 до 65 мм и сечения шпонки (b×h): 12×8; 14×9; 16×10; 18×11

Плотное соединение - соединение с переходной посадкой с приблизительно равной вероятностью зазоров и натягов. В этих соединениях для паза вала и втулки нормируется одинаковое поле допуска Р9.

(Поле допуска для пазов дается как для отверстия, т.е. как для детали с внутренней поверхностью).

Как видно из приведенных полей допусков, в соединении призматической шпонкой используется всего пять полей допусков на сопрягаемые размеры пазов и одно поле допуска для ширины шпонки.

Требования к точности глубины пазов на валу и во втулке установлены в пределах от +0,1 до +0,3 мм в зависимости от номинального размера. На длину паза установлено одно поле допуска Н15.

В. Посадки шпоночного соединения, так же как и для гладких сопряжений не нормируются, а могут быть образованы сочетанием любых полей допусков ширины паза на валу и втулке. Исходя из приведенных ранее полей допусков на ширину шпонок и на ширину пазов у валов и втулок, можно, сказать, что сопряжение шпонок с валом и втулкой производится в системе вала, т.е. дается одно поле допуска для шпонки (“вала”) (h9) и пять полей допусков для ширины паза у втулок и вала (рис.10.2).

В сопряжении участвуют одновременно три элемента, два из которых - это пазы на валу и втулке (т.е. “отверстия”), а один - шпонка (т.е. “вал”). Естественно, что система посадок должна иметь один основной элемент и в данном случае это вал, и, следовательно, посадки образуются в системе вала. В связи с необходимостью использования посадки в системе вала металлургическая промышленность выпускает специальный прокат для призматических шпонок (сталь чистотянутая для шпонок), и поэтому  экономически целесообразно использовать систему вала, поскольку малы затраты на обработку шпонок.

135

PAGE  133


l


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19155. Теплоизоляция и принципы теплового расчета 67.5 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 2 Теплоизоляция и принципы теплового расчета Изза малой величины теплоты парообразования жидких хладагентов особенно жидкого гелия вопросы теплоизоляции рабочего объема играют ключевую роль при разработке р
19156. Теплопритоки к жидкому хладагенту 159 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 3 Теплопритоки к жидкому хладагенту. 1.Теплоподвод за счет теплопроводности твердых тел 1.1Общие закономерности Перенос тепла в твердых телах теплопроводностью при низких температурах подчиняется известным зак
19157. Теплопритоки к жидкому хладагенту. ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ 69 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 4 Теплопритоки к жидкому хладагенту. 1. Лучистый теплообмен Тепловое излучение является разновидностью электромагнитных волн. Перенос тепла излучением может происходить как в видимой 04  076 мкм так и в инфракра...
19158. Основные конструктивные схемы гелиевых криостатов 414.5 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 5 Основные конструктивные схемы гелиевых криостатов 1. Гелиевые криостаты с азотным объемом Основные конструктивные схемы гелиевых криостатов с азотным объемом. приведены на рис. 1.1. Схема криостата изображе
19159. Основные способы получения промежуточных температур 1.44 MB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 67 Основные способы получения промежуточных температур Весь диапазон промежуточных температур т.е. температур отличных от температуры кипения жидкого гелия при атмосферном давлении Т = 42 К по способу достиж...
19160. Низкотемпературные вставки в транспортные гелиевые и азотные сосуды дьюара 219 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 8 Низкотемпературные вставки в транспортные гелиевые и азотные сосуды дьюара Особую роль в низкотемпературных криогенных устройствах играют вставки в транспортные сосуды Дьюара. Несомненным преимуществом таки...
19161. Неразборные соединения конструкций 101 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 910 Неразборные соединения конструкций Конструкционные материалы Для правильного конструирования низкотемпературных устройств необходимо принимать во внимание свойства материалов которые применяются в криог...
19162. Разборные соединения конструкций 1.07 MB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 11 12 Разборные соединения конструкций В разборных вакуумных соединениях необходимо обеспечить герметичность стыка двух соединяемых деталей близкую к герметичности сплошного материала. В месте соприкосновения д
19163. Отдельные узлы низкотемпературных устройств 120.5 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекции 13 14 Отдельные узлы низкотемпературных устройств 13.1. Гелиевая емкость Гелиевая емкость рис. 13.1 является одним из основных узлов гелиевого криостата и состоит из трубки подвеса 1 крышки 2 обечайки 3 днища 4. Все