Условия могут быть представлены в виде задачи с указанием основных параметров и вида соединения. Если параметры шпоночного соединения представлены на чертеже общего вида, там же в технических требованиях может быть указан вид соединения. При отсутствии таких указаний вид шпоночного соединения разработчик чертежей выбирает самостоятельно, исходя из функционирования изделия.
Рассмотрим пример расчета соединения зубчатого колеса и вала (см. рис. 15) с использованием призматической шпонки по ГОСТ 23360 (для вала Ø34 мм b × h = 10 × 8 мм, длина шпонки l = 25 мм). Условное обозначение:
Шпонка 10×8×25 ГОСТ 23360-78.
Так как к заданному узлу не предъявляются особые требования, выбираем для посадки шпонки нормальное соединение.
По размеру b:
· паз вала B 1 = 10 N 9
ES = 0,
EI = – 36 мкм,
B 1max = 10,000 + 0 = 10,000 мм,
B 1min = 10,000 – 0,036 = 9,964 мм .
· ширина шпонки b 2 = 10h9
es = 0,
ei = – 36 мкм,
b 2max= 10,000 + 0 = 10,000 мм,
b 2min = 10,000 – 0,036 = 9,964 мм .
· паз втулки B 3 = 10 Js 9
ES = + 18 мкм,
EI = – 18 мкм,
B 3max = 10,000 + 0,018 = 10,018 мм,
|
|
|
B 3min = 10,000 – 0,018 = 9,982 мм.
Рис. 22. Схема расположения полей допусков шпоночного соединения
Рассчитываем табличные зазоры (натяги) по размеру b:
· соединение шпонки b 2= 10 h 9 с пазом вала B 1= 10 N 9:
S 1max= B 1max– b 2min= 10,000 – 9,964 = 0,036 мм,
N 1max= b 2max– B 1min= 10,000 – 9,964 = 0,036 мм .
Рис. 23. Схема расположения полей допусков ширины шпонки
и ширины паза вала
· соединение шпонки b 2= 10 h 9 с пазом втулки B 3= 10 Js 9
S 2max= B 3max– b 2min= 10,018 – 9,964 = 0,054 мм,
N 2max= b 2max– B 3min = 10,000 – 9,982 = 0,018 мм.
Рис. 24. Схема расположения полей допусков ширины шпонки
и ширины паза втулки
По высоте шпонке h:
· глубина паза вала
t 1 = 5+0,2 мм (ГОСТ 23360),
t 1max = 5,200 мм,
t 1min= 5,000 мм .
· высота шпонки
h = 8 h 11,
h max = 8,000 мм,
h min= 7,910 мм .
· глубина паза втулки
t 2 = 3,3+0,2 мм (ГОСТ 23360),
t 2max = 3,500 мм,
t 2min = 3,300 мм.
Тогда
S max= t 1max+ t 2max– h min = 5,200 + 3,500 – 7,910 = 0,790 мм,
S min= t 1min+ t 2min– h max = 5,000 + 3,300 – 8,000 = 0,300 мм.
По длине шпонки l = 25 мм:
· длина шпонки
l 1 = 25 h 14 (ГОСТ 23360),
l 1max = 25,000 мм,
l 1min = 24,480 мм (ГОСТ 25346) .
· длина паза вала
L 2 = 25 Н 15 (ГОСТ 23360),
L 2max= 25,840 мм,
L 2min= 25,000 мм (ГОСТ 25346) .
S max= L 2max– l 1max = 25,840 – 24,480 = 1,360 мм,
S min= L 2min– l 1min = 25,000 – 25,000 = 0,000 мм.
Рис. 25. Схема расположения полей допусков по длине шпоночного паза
На чертежах деталей проставляются следующие точностные требования, относящиеся к шпоночным соединениям:
· номинальный размер вала d и номинальный размер отверстия втулки D с предельными отклонениями .
· для паза вала – размер t 1 (предпочтительный вариант) или d – t 1 с предельными отклонениями .
· для паза втулки – размер d + t 2 с предельным отклонением .
· номинальные размеры ширины паза вала и паза втулки с соответствующими отклонениями .
|
|
|
· допуски расположения плоскости симметрии паза относительно оси посадочной цилиндрической поверхности (Т парали Т сим) .
· параметры шероховатости поверхности элементов шпоночного соединения, устанавливаемые в зависимости от номинального размера и допуска (см. табл.22).
Шероховатость дна шпоночного паза рекомендуется нормировать параметром Ra не более 6,3 мкм.
