Файл: 1. Определение элементов гладкого цилиндрического соединения с выбором средств.doc

Рисунок 13 – Детали шпоночного соединения

5. 
   Расчёт посадок шлицевого соединения
   

В задании требуется

1. 
   Определить основные размеры шлицевого соединения.
   
2. 
   Назначить поля допусков и определить предельные отклонения размеров шлицевого соединения.
   
3. 
   Подсчитать все размерные характеристики деталей шлицевого соединения.
   
4. 
   Определить предельные зазоры и натяги в соединении шлицы-паз вала и шлицы-паз втулки.
   
5. 
   Вычертить схему расположения полей допусков шлицевых соединений.
   
6. 
   Вычертить эскизы шлицевого соединения и его деталей с указанием всех основных размеров и полей допусков в буквенном и числовом обозначении.
   

Исходные данные:



Решение

Выбираем центрирование по наружному диаметру D. Оно рекомендуется в случаях повышенных требований к точности соосности элементов соединений, когда твёрдость втулки не слишком высока и допускает обработку чистовой протяжкой, а вал обрабатывается фрезерованием и шлифованием по наружному диаметру. Такое центрирование применяется как для подвижных, так и неподвижных соединений.

Посадка с зазором в системе отверстия 

Для отверстия

Верхнее и нижнее предельные отклонения 54Н7^(+0,030)

ES= +0,030 мм EI = 0 мм

Наибольший размер отверстия

D_max = D+ES = 54+0,030 = 54,030 мм

Наименьший размер отверстия

D_min = D+EI = 54+0 = 55 мм

Допуск отверстия

TD= ES-EI = 0,030-0 = 0,030 мм

Для вала

Верхнее и нижнее предельные отклонения 

es = -0,030 мм ei = - 0,060 мм

Наибольший диаметр вала

d_max = d + es = 54+(-0,03)= 53,97 мм

Наименьший диаметр вала

d_min = d +ei = 54+ (-0,06)= 53,94 мм

Допуск вала

Td= es-ei = - 0,030 - (-0,060)= 0,030 мм

Координата середины поля допуска

мм

Рассчитываем зазоры

Smax = ES-ei = 0,030- (-0,060) = 0,090 мм

Smin = EI-es = 0 – (-0,030) = 0,030 мм

Допуск посадки

TS= TD=Td = 0,030 +0,030 = 0,060 мм



Рисунок 14 – Схема допусков посадки с зазором 

---

Для посадки с зазором с системе отверстия 

Для отверстия

Верхнее и нижнее предельные отклонения 46Н12^(+0,250)

ES=0,250 мм EI = 0 мм

Наибольший размер отверстия

D_max = D+ES = 46+0,25 = 46,25 мм

Наименьший размер отверстия

D_min = D+EI = 46+0 = 46 мм

Допуск отверстия

TD= ES-EI = 0,250-0 = 0,250 мм

Для вала

Верхнее и нижнее предельные отклонения 

es = -0,320 мм ei = - 0,480 мм

Наибольший диаметр вала

d_max = d+ es = 46+(-0,320)= 45,68 мм

Наименьший диаметр вала

d_min = d +ei = 46+ (-0,480)=45,520 мм

Рассчитываем зазоры

Smax = ES-ei = 0,250- (-0,480) = 0,730 мм

Smin = EI-es = 0 – (-0,320) = 0,320 мм

Допуск посадки

T_S = TD+Td = 0,25+0,16 = 0,41 мм


Рисунок 15 - Поля допусков посадки
Для посадки

Для отверстия

Верхнее и нижнее предельные отклонения

ES=0,035 мм EI = 0,013 мм

Наибольший размер отверстия

В_max = В+ES = 9+0,035 = 9,035 мм

Наименьший размер отверстия

В_min = В+EI = 9+0,013 = 9,013 мм

Допуск отверстия

TB= ES-EI = 0,035-0,0 13 = 0,022 мм

Для вала

Верхнее и нижнее предельные отклонения

es = 0,007 мм ei = - 0,007 мм

Наибольший диаметр вала

b_max = b + es = 9+ 0,007= 9,007 мм

Наименьший диаметр вала

b_min = b +ei = 9+ (-0,007)= 8,993 мм

Tb = es-ei = 0,007 - 0,007 = 0,00 мм

Зазоры посадки

Smax = ES-ei = 0,035- (-0,007) = 0,042 мм

Smin = EI-es = 0.013 – 0,007 = 0,006 мм

Допуск посадки

TS = TB=Tb = 0,022+0,014 =0,036 мм



Рисунок 16 – Поле допуска боковых поверхностей

---

Рисунок 17 – Шлицевое соединение

Таблица 10 - Параметры элементов шлицевого соединения

Наименование элементов шлицевого соединения	Номинальный размер, мм	Поле допуска	Предельные отклонения, мм		Предельные размеры, мм		Допуск размера, Т, мм
			S (es)	I (ei)	max	min
1. Центрирующие элементы
Отверстие	54	H7	0,030	0	54,030	54,000	0,030
Вал	54	f7	-0,030	-0,060	53,970	53,94	0,030
Ширина впадин отверстия	9	F8	0,035	0,013	9,035	9,013	0,022
Толщина шлицев вала	9	js7	+0,007	-0,007	9,007	8,993	0,014
2. Нецентрирующие элементы
Отверстие	46	H12	0,300	0	46,300	46,00	0,300
Вал	46	a11	-0,34	-0,53	45,66	45,47	0,190

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы были выбраны посадки гладких цилиндрических соединений на основании информации из справочной литературы, расчёт сделан на основе поля допуска и числа единиц допуска размера.

Обоснован выбор средств контроля соединений посредством универсальных измерительных средств. Критерием выбора является погрешность измерительного средства, размеры и вид измерения.

---

Рассчитаны групповые поля допусков методом селективной сборки, путем разделения допусков на группы. В результате применения селективной сборки вместо переходной посадки в группах были получены натяги.

Произведен выбор подшипников качения, сделанный на основании расчётной нагрузки. Определён режим нагружения подшипника, установлено циркуляционное нагружение для внутреннего кольца и местное для внешнего, выбрана шероховатость.

Для шпоночных соединений обоснован выбор посадок на валу и в ступице, который зависит от вида соединения.

У шлицевых соединений рассчитаны посадки и выбран способ центрирования, который зависит от термической обработки деталей, подвижности или неподвижности соединения, передаваемой нагрузки.

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Серый И. С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - М.: Колос, 1981.
   
2. 
   Радкевич Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация: Учеб. для ВУЗов / Я.М.Радкевич, А.Г.Схиргладзе, Б.И.Лактионов.-М.: Высш.шк.., 2004.-767с.
   
3. 
   Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация. Учеб. для ВУЗов. 2-е изд.- СПб.: Питер, 2006.- 432с.
   
4. 
   Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством: Учеб. для вузов /Под ред. акад. Н.С.Соломенко.-М.: Изд-во стандартов, 1990.-342с.
   

---