Довідник конструктора-машинобудівника
11. Палець (деталь 2)
d(поле допуску s7)
7031-0251/002 7031-0263/002 7031-0275/002 7031-0287/002 7031-0299/002 7031-0311/002 0321/002 7031-0331/002
Приклад позначення пальця діаметром d1 = 12 мм:
Палець 7031-0251/002 ГОСТ 12208-66
СЕГМЕНТНІ ШПОНКИ (за ГОСТ 24071-80)
12. Розміри шпонок, мм
ГОСТ 24071-80 відповідає ISO 3912-77. Допускається притуплення гострого кута фаскоюаборадіусом до 0,1 6
ФаскаSx 45° або радіус г
Теоретична маса 1000 шпонок у кг
Приклад умовного позначення шпонки виконання 1 перетиномbxh= 5 x 6,5 мм:
Шпонка 5х6,5 ГОСТ 24071-80.
те ж, виконання 2 перетиномЬxh1= 5 x 5,2 мм:
Шпонка 2-5х5,2 ГОСТ 24071-80
Матеріал шпонок - сталь чистотянута для сегментних шпонок за ГОСТ 8786-68. Допускається застосування іншої сталі з тимчасовим опором розриву щонайменше 590 МПа.
13. Розміри перерізів пазів та граничні відхилення глибини паза на валу і у втулці для сегментних шпонок
Шпонкові пази валу та втулки
Залежно від прийнятої бази обробки та вимірювання на робочому кресленні повинен вказуватися один розмір для валуt1(переважний варіант) абоd -t1 і для втулкиd +t2.
Діаметр валуdдля шпонок
Розміри шпонкиbxhxD
передаючих крутний момент
ФаскаS1 x 45° або радіус закругленняr1
Від 3 до 4 Св. 4 » 5
Від 3 до 4 Св. 4 » 6
Св. 5 » 6 » 6 » 7
Св. 6 » 8 » 8 » 10
Св. 8до 10 » 10 » 12
Св. 12 до 15 » 15 » 18
Св. 12 до 14 » 14 » 16
Св. 18 до 20 » 20 » 22
Св. 16 до 18 » 18 » 20
Св. 22 до 25 » 25 » 28
Св. 22 до 25 » 25 » 28
Св. 32 до 36 » 36 » 40
6,5 7,5
Допускається в технічно обґрунтованих випадках (пустотілі та ступінчасті вали, передача знижених обертових моментів тощо) застосовувати менші розміри перерізів шпонок на валах великих діаметрів, за винятком вихідних кінців валів. Граничні відхилення ширини пазаbповинні відповідати полям допусків, зазначеним нижче.
Поля допусків ширини паза шпонки
Примітки:1. Допускаються для ширини паза валу та втулки будь-які поєднання полів допусків, зазначених у таблиці. 2. Для термооброблених деталей допускаються граничні відхилення розміру ширини паза валу, що відповідають полю допуску Н11, розміру ширини паза втулки - D10. У відповідальних шпонкових з'єднаннях сполучення дна паза з бічними сторонами виконуються за радіусом, величина і граничні відхилення якого повинні вказуватися на робочому кресленні.
14. Параметри шорсткості поверхні елементів шпонкових з'єднань за ГОСТ 23360-78, ГОСТ 10748-79, ГОСТ 8790-79 та ГОСТ 24071-80 залежно від допуску розміру
Допуск розміру за квалітетом
Номінальні розміри, мм
Ra,мкм, не більше
Примітки:1. Параметри шорсткості поверхонь з невказаними граничними відхиленнями -Ra20 мкм. 2. Параметр шорсткості дна паза шпонки рекомендується рівнимRa6,3 мкм.
ВИБІР ШПОНОК ДЛЯ СТУПЕНИХ ВАЛІВ
На ділянціміжсерединами шпонок (рис. 14) передається постійний крутний моментТ.СилиР1іP2 ,що діють на шпонки і прикладені на плечі, що дорівнює радіусу відповідного ступеня валу, складають
D2>D1,означає, шпонка ступеняD2навантажена менше шпонки ступеняD1.З міркувань міцності та працездатності шпонкових з'єднань немає підстав для призначення для ступеняD2шпонки більшої, ніж щабліD1.Навпаки, що більше діаметр щаблі ступінчастого валу, тим меншим нею може бути переріз шпонки.
Наявність на одному валу шпонкових пазів, однакових за перерізом та довжиною, покращує технологічність конструкції валу. Таким чином, рекомендується призначати однакові шпонки для всіх щаблів валу виходячи з ступеня найменшого діаметра, що має шпонковий паз.
[Tmax] - найбільший допустимий крутний момент, Н-м;l- робоча довжина шпонки, мм;d -діаметр валу, мм;d1 -діаметр круглої шпонки, мм;bіh -ширина та товщина шпонки, мм;К-виступ шпонки від шпонкового паза; [σ см] - допустима напруга зминання, МПа; [τ ср] - напруга зрізу, що допускається, МПа.
При розрахунку приймають навантаження шпонки за рівномірним довжиною. Шпонки розраховують на зминання, а в особливо відповідальних випадках перевіряють на зріз.Призматична шпонка(рис. 15). Робочі грані перевіряють на зминання, а переріз З - З - на зріз.
Умова міцності на зминання:
Умова міцності перерізуС -Сна зріз:
У разі встановлення двох протилежно розташованих шпонок вводять поправний коефіцієнт 0,75.
Сегментна шпонка(рис. 16). Виступаючу частину шпонки перевіряють на зминання, а переріз С-С - на зріз. Умова міцності виступаючої частини шпонки назминання: [Tmax]=0,5dlK[σсм].
Умова міцності перерізуС -Сна зріз:
Торцева шпонка(рис. 17). Це призматична шпонка, поставлена в площину стику, наприклад, при з'єднанні фланцевого кінців двох валів. Вузька грань шпонки піддається зминання; поздовжній переріз шпонки, площина якого збігається з площиною стику валів, відчуває напругу зрізу (зсуву). Умова міцності на зминання:
Циліндрична шпонка(рис. 18). Діаметральний переріз перевіряють на зріз, бічну поверхню – на зминання.
Умова міцності діаметрального перерізу на зріз:
Умова міцності бічної поверхні на зминання:
Допустимі напругина зминання для шпонки обумовлюються режимами роботи шпонкового з'єднання. При спокійному режимі приймають до 150,0 МПа [σсм]. Широко поширені в загальному машинобудуванні значення [σсм]=60÷90 МПа при нерухомих шпонках для елементів, що сполучаються з чавунного лиття, сталевого лиття і сталі. У машинобудуванні також приймають [σсм]≈(0,3÷0,5)σТ для нерухомих з'єднань та [σсм]≈(0,1÷0,2) σТ для рухомих сполук, де σТ - межа плинності матеріалу шпонки.
Для визначення допустимого крутного моменту за заданими параметрами або для визначення параметрів за заданим крутним моментом в нерухомих з'єднаннях із призматичними шпонками можна користуватися і номограмою (рис. 19).
Розрахункова формула до номограми [Т]=0,25Dhl[σсм], деD -діаметр валу;h -висота шпонки;l- робоча довжина шпонки; [σсм] -допустима напруга зминання менш твердої деталі з'єднання.
Допустима напруга зминання[σсм]:
[σсм]=150 МПа на поверхні зтвердістю ≤ 240 НВ; [σсм]=250 МПа на поверхні з твердістю 270. 300 НВ.
Мал. 19. Номограма визначення параметрів шпоночного з'єднання
ПРЯМОБОЧНІ СПОЛУКИ (за ГОСТ 1139-80 в ред. 1991 р.)
Стандарт поширюється на прямобічні шліцеві з'єднання загального призначення, що мають зубці валу, розташовані паралельно поздовжній осі з'єднання, і з бічними сторонами профілю, паралельними осі симетрії шліци поза кола діаметра
15. Розміри прямобічних з'єднань
а, не менше
r,не більше
Попер. вимкнути.
Важка серія
Примітки:1. Виконання 1 дано для виготовлення валів з'єднань легкої та середньої серій методом обкатування. Вал з'єднань важкої серії методом обкатування не виготовляються. 2. Шлицеві вали виконанні 1 і 3 виготовляються при центруванні по внутрішньому діаметру, виконання 2 - при центруванні по зовнішньому діаметру і боковим сторонам зубів. 3. Фаска у пазів отвору втулки може бути замінена крахом з радіусом, що дорівнює величині фаски с.
Стандарт не поширюється на спеціальні шліцеві сполуки, що відрізняються від наведених номінальними розмірами та видом центрування.
ДОПУСКИ І ПОСАДКИ ШЛИЦЕВИХ ПРЯМОБОЧНИХ СПОЛУКІВ
літеру, що позначає поверхню центрування; число зубівzта номінальні розміриd, Dіbз'єднання валу та втулки; позначення полів допусків або посадок діаметрів, а також розміруb,поміщені після відповідних розмірів. Допускається не вказувати в позначенні допуски діаметрів, що не центрують.Приклад умовного позначення сполукиз числом зубівz= 8 , внутрішнім діаметромd=36 мм, зовнішнім діаметромD=40 мм, шириною зубаb=7 мм, з центруванням по внутрішньому діаметру, з посадкою по діаметру центрування Н7/f7 центрування по нецентруючого діаметру H12/d11 і за розміром H9/f9
Те ж саме, при центруванні по зовнішньому діаметру з посадкою по діаметру центрування H7/h7 та за розміром F10/h9:
Те саме, при центруванні з боків:
Приклад умовного позначеннявтулки того ж з'єднання при центруванні за внутрішнім діаметром:
Рекомендації з контролю прямобічних шліцевих з'єднань.
1. Шлицеві сполуки контролюють комплексними калібрами, при цьому поелементний контроль здійснюють непрохідними калібрами або вимірювальними приладами. У спірних випадках контроль комплексним калібром є головним. 2. При використанні комплексних калібрів отвір вважають придатним, якщо комплексний калібр-пробка проходить, а діаметри та ширина паза не виходять за встановлені верхні межі; вал вважають придатним, якщо комплексний калібр-кільце проходить, а діаметри та товщина зуба не виходять за встановлені нижні межі.
16. Поля допусків шліцевих валів та втулок для утворення посадок при центруванні за внутрішнім діаметром