Допуски посадки шпоночных соединений

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Метрология и стандартизация тесно связаны: метрология служит фундаментом стандартизации. А стандарты обеспечивают качество продукции и услуг и в итоге - качество и безопасность нашей жизни.

Основные термины и определения в области стандартизации установлены Комитетом ИСО по изучению научных принципов стандартизации (СТАКО). Эти определения приняты многими странами, в том числе и СССР. Стандартизация — это установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации (использования) и требований безопасности. Стандартизация, основанная на объединенных достижениях науки, техники и передового опыта, определяет основу не только настоящего, но и будущего развития промышленности.

Из определения следует, что стандартизация — это плановая деятельность по установлению обязательных правил, норм и требований, выполнение которых обеспечивает экономически оптимальное качество продукции, повышение производительности общественного труда и эффективности использования материальных ценностей при соблюдении требований безопасности.

Стандарт — нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утвержденный компетентным органом. Стандарт, разработанный на основе достижений науки, техники, передового опыта, должен предусматривать оптимальные для общества решения. Стандарты разрабатывают как на материальные предметы (продукцию, эталоны, образцы веществ и т. п.), так и на нормы, правила, требования к объектам организационно-методического и общетехнического характера. Стандарт — это самое целесообразное решение повторяющейся задачи для достижения определенной цели. Стандарты содержат показатели, которые гарантируют возможность повышения качества продукции и экономичности ее производства, а также повышения уровня ее взаимозаменяемости.

Для усиления роли стандартизации в техническом прогрессе, повышении качества продукции и экономичности ее производства в соответствии с постановлением СМ СССР от 11.01.1965 г. разработана и введена в действие в народном хозяйстве Государственная система стандартизации (ГСС). Она представляет собой комплекс взаимоувязанных правил и положений, определяющих цели и задачи стандартизации, структуру органов и служб стандартизации, их права и обязанности, организацию и методику проведения работ по стандартизации во всех отраслях народного хозяйства СССР и союзных республик, порядок разработки, оформления, согласования, утверждения, издания, внедрения стандартов и другой нормативно-технической документации, а также контроля за их внедрением и соблюдением. Таким образом, ГСС определяет организационные, методические и практические основы стандартизации во всех звеньях народного хозяйства.

2. Система отверстия и система вала. Особенности, отличия, преимущества

При сборке соединяемые детали соприкасаются между собой отдельными поверхностями, которые называются сопрягаемыми. Размеры этих поверхностей называются сопрягаемыми размерами (например, диаметр отверстия втулки и диаметр вала, на который посажена втулка). Различают охватывающую и охватываемую поверхности и соответственно охватывающий и охватываемый размеры. Охватывающую поверхность принято называть отверстием, а охватываемую — валом.

Сопряжение имеет один номинальный размер для отверстия и вала, а предельные, как правило, различные.

Если действительные (измеренные) размеры изготовленного изделия не выходят за рамки наибольшего и наименьшего предельных размеров, то изделие удовлетворяет требованиям чертежа и выполнено правильно.

Конструкции технических устройств и других изделий требуют различных контактов сопрягаемых деталей. Одни детали должны быть подвижными относительно других, а другие — образовывать неподвижные соединения.

Характер соединения деталей, определяемый разностью между диаметрами отверстия и вала, создающий большую или меньшую свободу их относительного перемещения или степень сопротивления взаимному смещению, называется посадкой.

Различают три группы посадок: подвижные (с зазором), неподвижные (с натягом) и переходные (возможен зазор или натяг).

Зазор образуется в результате положительной разности между размерами диаметра отверстия и вала. Если эта разность отрицательна, то посадка будет с натягом.

Различают наибольшие и наименьшие зазоры и натяги. Наибольший зазор — это положительная разность между наибольшим предельным размером отверстия и наименьшим предельным размером вала

Наименьший зазор — положительная разность между наименьшим предельным размером отверстия и наибольшим предельным размером вала.

Наибольший натяг—положительная разность между наибольшим предельным размером вала и наименьшим предельным размером отверстия.

Наименьший натяг — положительная разность между наименьшим предельным размером вала и наибольшим предельным размером отверстия.

Сочетание двух полей допусков (отверстия и вала) и определяет характер посадки, т.е. наличие в ней зазора или натяга .

Системой допусков и посадок установлено, что в каждом сопряжении у одной из деталей (основной) какое-либо отклонение равно нулю. В зависимости от того, какая из сопрягаемых деталей принята за основную, различают посадки в системе отверстия и посадки в системе вала.

Посадки в системе отверстия — это посадки, в которых различные зазоры и, натяги получают соединением различных валов с основным отверстием.

Посадки в системе вала — посадки, в которых различные зазоры и натяги получают соединением различных отверстий с основным валом.

Применение системы отверстия предпочтительнее. Систему вала следует применять в тех случаях, когда это оправдано конструктивными или экономическими соображениями (например, установка нескольких втулок, маховиков или колес с различными посадками на одном гладком валу).

3. Допуски и посадки шпоночных соединений

Шпоночное соединение – один из видов соединений вала со втулкой с использованием дополнительного конструктивного элемента (шпонки), предназначенной для предотвращения их взаимного поворота. Чаще всего шпонка используется для передачи крутящего момента в соединениях вращающегося вала с зубчатым колесом или со шкивом, но возможны и другие решения, например – защита вала от проворота относительно неподвижного корпуса. В отличие от соединений с натягом, которые обеспечивают взаимную неподвижность деталей без дополнительных конструктивных элементов, шпоночные соединения – разъемные. Они позволяют осуществлять разборку и повторную сборку конструкции с обеспечением того же эффекта, что и при первичной сборке

Шпоночное соединение включает в себя минимум три посадки: вал-втулка (центрирующее сопряжение) шпонка-паз вала и шпонка-паз втулки. Точность центрирования деталей в шпоночном соединении обеспечивается посадкой втулки на вал. Это обычное гладкое цилиндрическое сопряжение, которое можно назначить с очень малыми зазорами или натягами, следовательно – предпочтительны переходные посадки. В сопряжении (размерной цепи) по высоте шпонки специально предусмотрен зазор по номиналу (суммарная глубина пазов втулки и вала больше высоты шпонки). Возможно еще одно сопряжение – по длине шпонки, если призматическую шпонку с закругленными торцами закладывают в глухой паз на валу.

Шпоночные соединения могут быть подвижными или неподвижными в осевом направлении. В подвижных соединениях часто используют направляющие шпонки с креплением к валу винтами. Вдоль вала с направляющей шпонкой обычно перемещается зубчатое колесо (блок зубчатых колес), полумуфта или другая деталь. Шпонки, закрепленные на втулке, также могут служить для передачи крутящего момента или для предотвращения поворота втулки в процессе ее перемещения вдоль неподвижного вала, как это сделано у кронштейна тяжелой стойки для измерительных головок типа микрокаторов. В этом случае направляющей является вал со шпоночным пазом.

По форме шпонки разделяются на призматические, сегментные, клиновые и тангенциальные. В стандартах предусмотрены разные исполнения шпонок некоторых видов.

Призматические шпонки дают возможность получать как подвижные, так и неподвижные соединения. Сегментные шпонки и клиновые шпонки, как правило, служат для образования неподвижных соединений. Форма и размеры сечений шпонок и пазов стандартизованы и выбираются в зависимости от диаметра вала, а вид шпоночного соединения определяется условиями работы соединения.

Предельные отклонения глубин пазов на валу t1 и во втулке t2 приведены в таблице №1:

Высота шпонки h	Предельные отклонения t1 и t2
От 2 до 6	ЕI = 0; ES = + 0,1
Св. 6 до 18	EI = 0; ЕS = + 0,2
Св.18 до 50	ЕI = 0; ES = + 0,3

Стандарт устанавливает следующие поля допусков размеров шпонок:

- высоты h – h9, а при h свыше 6 мм – h11.

В зависимости от характера (вида) шпоночного соединения стандартом установлены следующие поля допусков ширины паза:

Длина призменного или клинового ключа составляет 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450 и 500. Длина касательной клавиши На 10-15% длиннее, чем длина втулки или детали, прикрепленной к валу. 2. Размеры стыка с ключом (мм). 6. Размеры швов с использованием тангенциальных ключей (мм). Продолжение стола. 6 Один час измерений ключа. Размеры шпоночного паза; Продолжение стола. 6. 3 4 ключевых размера. Размер канавки для губки. Улучшенные касательные ключи.

Показателем технологичности является показатель качества продукции, ее выпуска и применения для достижения минимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте до заданного значения условий труда. Людмила Фирмаль

Продолжение стола. 6. Ключевые соединения подразделяются на не стрессовые (призменные и сегментные ключи) и стрессовые (электронные клинья и касательные). Dubbo). Напряженные соединения передают не только крутящий момент (вращательное движение), но и осевые силы. Строго применяется Тангенсный ключ машиностроения состоит из двух клиньев 1: 100), вбивается в паз, образованный угловым выступом вала и втулкой детали. Эти ключи используются только для парной установки Угол между шпонками а = 120 ° (рис. 1, г).

В таблице показано поле допуска и предельное отклонение размеров ключа и шпоночного паза кровати. 7, и параметры шероховатости Поверхность — в таблице. 8. В качестве номинального размера шпоночного паза выберите размер b, равный ширине шпонки, ширине шпоночного паза на валу и ширине канавки втулки. Предусмотрено три типа соединений (рис. 2): 1-свободный для посадки с гарантированным зазором, обеспечивающим надёжную работу Облегчает соединение с направляющими клавишами и соединение из термообработанных деталей. — нормальный получить.

Соединения в непрерывных и массовых условиях. Layout. Крайнее отклонение Соединение с помощью призмы или клинового ключа. Продолжение стола. 7. Связь с тангенциальным ключом. Ограничивает отклонение угла клинового ключа. Примечания: 1. Кронштейн окружает размеры расширенной касательной клавиши. 2. Тип подключения. 8. Параметры, связанные с шероховатостью поверхности элемента Ключевое соединение (более микрона) По словам От допусков по размеру. Примечания: 1.

Для поверхностей с неопределёнными периферическими отклонениями 20 микрон. 2. Рекомендуется, чтобы параметр шероховатости шпонки был равен 6,3 микрона. Производство; III — Плотный, чтобы получить фиксированное соединение с запрессовкой деталей во время сборки в одиночных и зерновых условиях Обеспечивает надёжную работу соединения не только на производстве, но и при обратных нагрузках. Пример 1. Выберите посадку для нормального соединения, используя клавиши размера (мм) шириной b = 6, высотой A = 6 n, длиной I- 10.

Типичный технологический процесс, который является общим для группы компонентов, имеет единый технологический план основной операции, однотипное оборудование и оснастку. Людмила Фирмаль

В соединительном чертеже измерьте размер с использованием поля допуска. Для подключения типа 11 из таблицы. Запишите в таблицу поля допусков, канавок и валов в соответствии с размером втулки, как показано на рисунке 7. Глава 12 и Глава 13 2 — Переписка Вертикальное отклонение. Ключевое соединение— Продукты с шпоночными канавками (отверстия втулок и валы) в основном контролируются с использованием экстремальных и сложных калибров. Например Диаметр вала (отверстие гильзы) контролируется PR, а не калибром (заглушка), а глубиной канавки вала (в гильзе) а) б) г) Рисунок 3.

Датчики для контроля деталей с помощью шпоночных пазов: 4) Соответствующий PR и НЕ диаметр канавки (рис. 3, а). Качество сборки шпоночного паза зависит от деформации и смещения шпоночного паза на валу и втулке. Симметрия шпоночного паза относительно осевой плоскости обусловлена сложностью путевого указателя (заглушка (рис. 3, в) и Призма (рис. 3, а). Вместо размера 4 и 2 вы можете контролировать размер (H-4) и (I + 4). Максимальное отклонение показано в таблице. 9. 9. Предельный размер отклонения.

Образовательный сайт для студентов и школьников

Соединения призматическими и сегментными шпонками относят к ненапряженным шпоночным соединениям.

Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры, мм

Призматические шпонки разделяют на:

обыкновенные,
высокие,
направляющие.

Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78. Основные размеры шпонок и сечений пазов

Обыкновенные и высокие шпонки применяют в неподвижных соединениях.

Таблица 1, а

Шпонки направляющие с креплением на валу по ГОСТ 8790-79 (СТ СЭВ 5612-86)

При необходимости осевого перемещения деталей применяют направляющие шпонки такого же сечения, как и обыкновенные, но закрепляют их на валу винтами.

В табл. 1, а и б приведены размеры сечения призматических обыкновенных и направляющих шпонок и пазов.

Таблица 1, б

Предусматривается три исполнения шпонок:

с закругленными торцами;
с плоскими тордами;
с одним закругленным и другим плоским торцом.

Условные обозначения обыкновенных и направляющих призматических шпонок

Пример условного обозначения шпонки исполнения 1 по ГОСТ 23360-78 и ГОСТ 8790-79 соответственно размерами b=18мм, h=11мм, l=70мм:

Шпонка 18х11х70 ГОСТ 23360-78 Шпонка 18х11х70 ГОСТ 8790-79

То же, исполнение 2:

Шпонка 2 — 18х11х70 ГОСТ 23360-78 Шпонка 2 — 18х11х70 ГОСТ 8790-79

Ряд длин шпонок l по ГОСТ 23360-78 и l, l₃, l₄, l₅ по ГОСТ 8790-79

В табл. 2 приведен ряд длин шпонок, предусмотренных ГОСТ 23360-78 и ГОСТ 8790-79.

Таблица 2

В табл. 3 приведены размеры высоких призматических шпонок с повышенной несущей способностью.

Таблица 3

Эти шпонки имеют два исполнения:

с закругленными торцами;
с плоскими торцами.

Применение их целесообразно, когда охватывающая деталь выполнена из материала с невысокой прочностью, например, из силумина.

22, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 140, 160, 180, 200, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500.

Условные обозначения высоких призматических шпонок

То же, исполнения 2:

Соединения шпоночные с сегментными шпонками по ГОСТ 24071-80 (СТ СЭВ 647-77)

В табл. 4 даны размеры сегментных шпонок и пазов для их установки. Соединения сегментной шпонкой обычно применяют в крупносерийном и массовом производствах, так как они не требуют ручной пригонки.

Таблица 4

Условные обозначения сегментных шпонок

Пример условного обозначения шпонки исполнения 1 по ГОСТ 24071-80 сечением b×h=5×6,5 мм:

Шпонка 5х6,5 ГОСТ 24071-80

То же, исполнения 2 сечением b×h=5×5,2 мм:

Шпонка 2 — 5х5,2 ГОСТ 24071-80

Допуски и посадки шпоночных соединений

свободное,
нормальное,
плотное.

Таблица 5

Поле допуска ширины шпоночного паза

Допускается для ширины паза вала и втулки любое сочетание полей допусков, указанных в этой таблице. Допуск на ширину шпонки принимается h9.

Допуски на непосадочные размеры шпонок приведены в табл.6.

Таблица 6

Предельные отклонения размеров

ГОСТ 24071 — 80 предусматривает два вида соединений с помощью сегментной шпонки — нормальное и плотное.

Допускаются также любые сочетания полей допусков для ширины паза вала и втулки.

Допускается в отдельных обоснованных случаях (пустотелые и ступенчатые валы, передачи пониженных крутящих моментов и т.п.) применять меньшие размеры сечений шпонок на валах больших диаметров, за исключением выходных концов валов.

Поля допусков ширины и высоты шпонки принимаются соответственно h9 и h11.

Материал шпонок

Материал шпонок по ГОСТ 24071-80 сталь чистотянутая для сегментных тцпонок по ГОСТ 8786-68; допускается также применение вышеуказанной стали.

Шпоночные соединения – один из видов соединения вала со втулкой с использованием дополнительного конструктивного элемента, шпонки, предназначенной для того, чтобы не допустить их взаимного поворота. Чаще всего шпонка используется для передачи крутящего момента в соединениях вращающегося вала с зубчатым колесом или со шкивом.

По форме шпонки бывают:

Призматические
Сегментные
Клиновые
Тангенциальные

Тем не менее наиболее часто применяются призматические шпонки. Они дают возможность получать как подвижные, так и не подвижные соединения. Форма сечений шпонок и их размеры выбираются в зависимости от диаметра вала, а вид шпоночного соединения определяется условиями работы соединения.

Работоспособность шпоночного соединения определяется точностью посадки по ширине шпонки (паза) b. Стандартом предусмотрено три типа шпоночного соединения по ширине шпонки: нормальное, плотное и свободное. Наибольшее распространение имеет нормальное соединение. Свободное соединение применяется для направляющих шпонок, плотное – при реверсивном движении шпоночного вала.

Допуски элементов шпоночных соединений подбираются по высоте шпонки( до 6мм – h9, после 6мм – h11), длине шпонки, длине паза на валу, длине паза на втулке, и так далее. Так же есть поля допусков ширины пазов вала и втулки для разных соединений.

Условные обозначения шпонок на чертежах включает: слово “Шпонка”, обозначение исполнения, размеры сечения b*h и длины шпонки, и обозначение стандарта, по которому она выполнена.

Пример обозначения шпонки исполнения 2( исполнение 1 не указывают) с размерами b = 4 мм, l = 12 мм, h = 4 мм : Шпонка 2 – 4 х 4 х 12 ГОСТ 23360-78

Допуски и посадки эвольвентных шлицевых соединений.

(Информация для общего понятия о том, что тут вообще происходит)

Шлицевые соединения – вид соединений валов со втулками по сопрягаемым поверхностям сложного профиля с выступами (шлицами) и впадинами. Они предназначены для передачи крутящего момента, обеспечивают хорошее центрирование втулки на валу, легкое относительное перемещение деталей вдоль оси. Такие соединения технологически сложнее чем шпоночные, но благодаря большому числу шлиц позволяют передавать значительные вращающие моменты и обеспечивают меньшую концентрацию напряжений.

В зависимости от формы шлиц различают прямобочные, эвольвентные и треугольные шлицы. Наиболее распространены прямобочные шлицевые соединения с четным количеством шлиц для подвижных и неподвижных соединений.

В эвольвентых соединениях посадки могут осуществляться по трём поверхностям:

· По наружной цилиндрической поверхности D;

· По внутренней цилиндрической поверхности d;

· По боковым поверхностям впадин втулки и шлиц вала b.

Так же существует некоторые понятия шлицевого соединения:

· Центрирующей иНе центрирующей поверхности.

Существуеттри способа центрирования: по наружному (D), по внутреннему (d)диаметрам, по боковым сторонам зубьев (b).

Центрирование по наружному диаметру(D) рекомендуется, когда втулку термически не обрабатывают или, когда твердость материала втулки после термической обработки допускает калибровку протяжкой, а твердость вала допускает фрезерование до получения окончательных размеров зубьев. Такой способ прост и экономичен. Его применяют для неподвижных соединений, а также для подвижных, воспринимающих небольшие нагрузки.

Центрирование по внутреннему диаметру(d)целесообразно, когда втулка имеет высокую твердость и ее нельзя обработать чистовой протяжкой. Способ обеспечивает точное центрирование и применяется обычно для подвижных соединений.

Центрирование по боковым сторонам зубьев (b) целесообразно при передаче знакопеременных нагрузок, больших крутящих моментов, а также при реверсивном движении. Этот метод не обеспечивает высокой точности центрирования и поэтому редко применяется. Применяется чаще чем по наружному диметру.

Шлицы с эвольвентным профилем зуба имеют повышенную прочность благодаря утолщению зуба к основанию, но сложность получения эвольвентных зубьев вала и впадин втулки выше. Для эвольвентных шлицевых соединений предусмотрены возможности центрирования по боковым поверхностям зубьев и по наружному диаметру.

Преимущество эвольвентного профиля перед прямобочным это возможность обеспечить несколько лучшее центрирование по боковым поверхностям зубьев, а также меньшие габариты при передаче одинаковых моментов. Он так же имеет повышенную прочность на изгиб, поскольку утолщается к основанию.

………………………… (Смотри следующую страницу!)

……………………………….(Конкретна инфа по вопросу)

Поля допусков боковых поверхностей зубьев для эвольвентных шлицевых соединений нормируют не квалитетами, а степенями точности (7. 11). Обозначение полей допусков размеров ширины эвольвентнойвпадины втулки и толщины эвольвентного зуба вала включает число (степень точности), за которым следует буква (основное отклонение). Поля допусков по боковым поверхностям зубьев элементов эвольвентных шлицевых соединений приведены в ГОСТ 6033.

Особенностью полей допусков боковых поверхностей зубьев эвольвентных шлицевых соединений является то, что устанавливаются два вида допусков ширины впадины втулки и толщины зуба вала:

Т – суммарный допуск, включающий отклонение собственно ширины впадины (толщины зуба) и отклонение формы и расположения элементов профиля впадины (зуба), контролируемый комплексным калибром;

Te (Ts) – допуск собственно ширины впадины втулки (толщины зуба вала),

контролируемый отдельно в случаях, когда не применяется комплексный калибр.

Примеры условных обозначений:

– эвольвентного шлицевого соединения с D = 50 мм; m = 2 мм при центрировании по боковым сторонам зубьев (по ширине зуба b), с посадкой по боковым поверхностям зубьев :

50×2× ГОСТ 6033-80;

– втулки того же соединения:

50×2×9H ГОСТ 6033-80;

– вала того же соединения:

50×2×9g ГОСТ 6033-80;

Нормирование точности и контроль параметров резьбовых соединений. Параметры, определяющие резьбовое соединение. Основное условие взаимозаменяемости резьбовых соединений. Понятие о диаметральных компенсациях погрешности шага и половины угла профиля.

Резьбовым соединением – называется соединение двух деталей с помощью резьбы, в котором одна из деталей имеет наружную резьбу, а другая внутреннюю. Обычно применяют для неподвижного соединения: метрические или дюймовые резьбы. А для подвижных трапецеидальные или упорные резьбы. Наиболее распространённые на практике метрические резьбы.

К основным параметрам относятся:

1)Наружный диаметр d(D для гаек) который является номинальным диаметром, указанным в обозначении резьбы;

2)Средний диаметр d2 (D2) диаметр воображаемого цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы, где ширина канавки равна половине ширине резьбы;

3) Внутренний диаметр резьбы d1 (D1);

4) Шаг резьбы (Р) – как расстояние между одноименными боковыми сторонами профилями резьбы измеряемые в одном направлении;

5)Угол профиля резьбы α (альфа) – угол между 2-мя боковыми поверхностями резьбы (α = 60 º, α = 55º);

6)Угол наклона боковой стороны профиля (α/2) – угол между боковой поверхностью резьбы и перпендикуляром, восстановленным из вершины резьбы на её ось (измеряют для определения симметричности резьбы);

7) Высота исходного профиля H;

8) Рабочая высота профиля ;

9)Длина свинчивания резьбы l(эль).

Главным условием взаимозаменяемости резьбовых соединений является свинчиваемость винтов и гаек, имеющие резьбу одинакового профиля, шага и номинального диаметра при получении заданного параметра соединения без подгонки.

Диаметральная компенсация шага f_p – это величина, на которую необходимо уменьшить средний диаметр болта или увеличить средний диаметр гайки для обеспечения свинчиваемости резьбы.

Диаметральная компенсация погрешности половинного профиля f_α – называется величина, на которую необходимо уменьшить средний диаметр резьбы болта или увеличить средний диаметр резьбы гайки, не выходя за пределы его поля допуска, чтобы обеспечить их свинчивамость при наличии неизбежной погрешности половинного угла профиля.

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.006)

Читайте также: