d) 13 Шпоночное соединение

Практическая работа 13
Соединение шпоночное
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1. Научиться определять номинальные размеры призматической
шпонки и шпоночных пазов в зависимости от диаметра вала (втулки).
Научиться составлять условное обозначение призматической шпонки.
2. Научиться обозначать посадки шпонки на сборочном чертеже.
3. Научиться определять предельные отклонения размеров шпонки и
шпоночных пазов, шероховатость поверхностей шпоночных пазов и
проставлять их на чертежах деталей.
4. Закрепить умения вычислять предельные размеры, допуски
размеров, посадки.
УСЛОВИЯ РАБОТЫ
Вал и втулка, размеры которых указаны в варианте индивидуального
задания (таблица 13.1), соединены призматической шпонкой (ГОСТ 2336078). Это – неподвижное соединение. Требуется выполнить следующее.
1. Определить номинальные размеры ширины шпонки (b) и шпоночных
пазов в валу (ВВ) и во втулке (ВВТ), высоты шпонки (h), глубины пазов в вале
(t1) и во втулке (t2). Назначить номинальный размер длины шпонки.
Начертить эскиз шпонки. Определить предельные размеры и допуски
размеров шпонки, заполнить таблицу 1.
2. Начертить эскизы поперечных сечений соединения, вала и втулки.
На эскизе соединения написать условное обозначение шпонки и посадки по
ширине шпонки. На эскизах втулки и вала нанести размеры и параметры
шероховатости поверхностей.
3. Определить предельные отклонения размеров элементов шпоночных
пазов, рассчитать их предельные размеры и допуски размеров. Заполнить
таблицы 2 и 3.
4. Рассчитать посадку в соединении шпонки с пазом вала или втулки.
Заполнить таблицу 4.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
1. Пользуясь таблицей А.28 из приложения, определите форму шпонки.
По номинальному размеру диаметра вала определите номинальные размеры
ширины, высоты и длины призматической шпонки. Подберите длину шпонки
из ряда, указанного внизу таблицы А.28. Длина шпонки, если она не
направляющая, обычно приблизительно равна диаметру вала.
2. Начертите эскиз вашей шпонки, проставьте на нём размеры. Поля
допусков размеров шпонки указаны в таблице приложения А.29. Числовые
93
значения предельных отклонений можно определить по таблице А.2
приложения. Пример оформления эскиза показан на рисунке 13.1.
Рассчитайте предельные размеры ширины, высоты и длины шпонки и
допуски этих размеров. Полученные результаты занесите в таблицу 1.
Рисунок 13.1 – Пример
эскиза призматической
шпонки третьего
исполнения
Таблица 1 – Размеры шпонки, мм
Размер
Номинальный
Наибольший
Наименьший
Допуск размера
Ширина
18
18,000
17,957
0,043
Высота
11
11,00
10,89
0,11
Длина
63
63,00
62,26
0,74
Рисунок 13.2 – Пример оформления первой таблицы
3. Начертите эскиз поперечного сечения шпоночного соединения. На
эскизе напишите названия деталей, образующих соединение. Не забудьте о
том, что в условном обозначении шпонки первого исполнения номер
исполнения не указывают.
На эскизе проставьте размеры с указанием посадок по ширине шпонки.
Посадки можно определить по таблице А.30 приложения, а числовые
значения предельных отклонений – там же по таблицам А.2 и А.3.
Пример оформления эскиза показан на рисунке 13.3.
Рисунок 13.3 – Пример оформления эскиза поперечного
сечения шпоночного соединения
94
4. Начертите эскиз вала со шпоночным пазом. На эскизе проставьте
размеры ширины, глубины и длины шпоночного паза с указанием полей
допусков. Предельные отклонения размера глубины шпоночного паза
зависят от высоты шпонки и даны в приложении в таблице А.31.
На эскизе нанесите параметры шероховатости поверхностей элементов
шпоночного паза. Шероховатость поверхностей дана в таблице А.32
приложения.
Пример оформления эскиза вала показан на рисунке 13.4.
Рисунок 13.4 – Пример оформления эскиза вала
5. Рассчитайте предельные размеры и допуски размеров элементов
шпоночного паза на валу. Результаты вычислений занесите в таблицу 2
(рисунок 13.5).
Таблица 2 – Размеры шпоночного паза на валу, мм
Размер
Номинальный
Наибольший
Наименьший
Допуск размера
Ширина
18
18,000
17,957
0,043
Глубина
d – t1
58
58,0
57,8
t1
7
7,2
7,0
0,2
Длина
63
64,2
63,0
1,2
Рисунок 13.5 – Пример оформления второй таблицы
6. Начертите эскиз поперечного сечения втулки. На эскизе нанесите
размеры ширины и глубины шпоночного паза с указанием полей допусков.
Проставьте параметры шероховатости поверхностей элементов шпоночного
паза. Предельные отклонения размера глубины шпоночного паза даны в
95
таблице А.31 приложения, а параметры шероховатости поверхностей паза – в
таблице А.32.
Пример оформления эскиза втулки показан на рисунке 13.6.
Рисунок 13.6 – Пример
оформления эскиза
поперечного сечения втулки
7. Рассчитайте предельные размеры ширины и глубины шпоночного
паза во втулке, допуски размеров. Результаты расчётов запишите в таблицу 3
(рисунок 13.7).
Таблица 3 – Размеры шпоночного паза во втулке, мм
Размер
Номинальный
Наибольший
Наименьший
Допуск размера
Ширина
18
18,0215
17,9785
0,043
t2
4,4
4,6
4,4
Глубина
D + t2
69,4
69,6
69,4
0,2
Рисунок 13.7 – Пример оформления третьей таблицы
8. По своему выбору рассчитайте одну из посадок шпоночного
соединения: шпонка и паз вала или шпонка и паз втулки. Итоги расчётов
занесите в таблицу 4 (рисунок 13.8).
Таблица 4 – Размеры и допуск посадки
шпонки в шпоночном пазу втулки, мм
Наибольший зазор
Наибольший натяг
Средний зазор
Допуск посадки
0,0645
0,0215
0,0215
0,0860
Рисунок 13.8 – Пример
оформления четвёртой
таблицы
96
Исполнение
шпонки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
30 H7/h6
25 H7/k6
46 H7/n6
16 H8/k6
71 H8/h8
36 H7/n6
48 H8/h8
32 H8/h8
56 H7/js6
60 H8/h8
14 H7/n6
28 H7/k6
20 H7/n6
34 H7/h6
8 H7/h6
42 H7/n6
1
3
3
1
3
2
1
1
2
3
1
2
2
3
2
1
Вид
соединения
шпонки
с пазами
Нормальное
Плотное
Нормальное
Нормальное
Свободное
Плотное
Свободное
Свободное
Нормальное
Свободное
Нормальное
Нормальное
Плотное
Свободное
Нормальное
Нормальное
Соединение
вала
и втулки,
мм
Исполнение
шпонки
Соединение
вала
и втулки,
мм
Вариант
Вариант
Таблица 13.1 – ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
63 H7/js6
18 H8/h8
62 H7/f7
22 H8/k6
12 H7/js6
38 H7/h6
24 H7/k6
10 H7/k6
54 H7/h6
40 H7/js6
44 H7/k6
9 H7/h6
58 H7/k6
50 H7/k6
52 H7/h6
15 H8/k6
2
1
2
2
1
3
2
3
3
1
2
3
1
1
1
2
Вид
соединения
шпонки
с пазами
Нормальное
Свободное
Свободное
Плотное
Нормальное
Свободное
Плотное
Нормальное
Свободное
Нормальное
Плотное
Свободное
Нормальное
Нормальное
Свободное
Плотное
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Каково назначение шпонок?
2. Какие бывают шпонки?
3. Сколько видов исполнений имеет призматическая шпонка?
4. Сколько видов исполнений имеет сегментная шпонка?
5. В системе отверстия или в системе вала осуществляются посадки шпонки
в шпоночных пазах вала и втулки?
6. Напишите обозначение поля допуска размера ширины призматической
шпонки.
7. Напишите обозначение поля допуска размера длины шпоночного паза на
валу под призматическую шпонку.
8. По какому элементу, или по каким элементам призматической шпонки
(ширина, высота, длина) рассчитывается её посадка в пазах вала и втулки?
97
9. Перечислите названия посадок в шпоночных соединениях, в которых
используются призматические шпонки.
10. Перечислите названия посадок в шпоночных соединениях, в которых
используются сегментные шпонки.
11. Как называется шпоночное соединение, у которого шпонка и шпоночный
паз во втулке образуют посадку
JS 9
?
h9
12. Как называется шпоночное соединение, у которого шпонка и шпоночный
паз во втулке образуют посадку
P9
?
h9
13. Как называется шпоночное соединение, у которого шпонка и шпоночный
паз во втулке образуют посадку
D10
?
h9
14. Как называется шпоночное соединение, у которого шпонка и шпоночный
паз на валу образуют посадку
H9
?
h9
15. Как называется шпоночное соединение, у которого шпонка и шпоночный
паз на валу образуют посадку
P9
?
h9
16. Как называется шпоночное соединение, у которого шпонка и шпоночный
паз на валу образуют посадку
N9
?
h9
17. От размера какого элемента шпонки зависит допуск глубины шпоночного
паза?
18. Как называются устройства, изображённые на рисунке 13.9?
а)
б)
Рисунок 13.9
19. Как называется калибр, которым на валу контролируется симметричность
шпоночного паза относительно осевой плоскости?
20. Как называется калибр, которым во втулке контролируется
симметричность шпоночного паза относительно осевой плоскости?
98