НОРМИРОВАНИЕ ДОПУСКОВ И НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель работы: назначить поля допусков для деталей, входящих в шпоночные соединения в зависимости от условий эксплуатации и требований к точности центрирования.

Шпоночные соединения служат для передачи вращающихся элементов между валами и насаженными на них зубчатыми колесами, полумуфтами и другими деталями. Независимо от характера соединения шпонки должны обеспечивать хорошее центрирование и исключить относительное проворачивание соединенных деталей, поэтому боковые зазоры у шпонок не желательны. Получить шпоночные сечения с идеальным центрированием без боковых зазоров практически не возможно, и не всегда требуется по условиям эксплуатации. Различают соединения призматическими, клиновыми и сегментными шпонками.

Крутящий момент передается с вала 3 к шестерни 6.

Номинальные размеры шпоночных соединений выбираем из таблицы в зависимости от диаметра вала и получаем: диаметр вала (d)=46 мм, ширина шпонки (b)=14 мм, высота шпонки (h)= 9 мм, глубина паза на валу (t₁)=5,5 мм, глубина паза во втулке (t₂)=3,8мм, длина шпонки (l)=40 мм

Из условий работы и сборки соединения выбираем вид соединения по ширине шпонки b. Условие работы – нормальное.

Назначаем поля допусков на диаметры вала и втулки, соединяемых шпонкой.Обычно для соединения выбирается одна из переходных посадок,которая обеспечивает хорошую точность центрирования.В данном случае с целью обеспечения легкой сборки-разборки соединения  выбираем посадку                                                                                                                                                                               

                                                 H7

                                        Æ46 h6                                                                                                               

Назначаем допуски на размеры шпонки согласно таблице:

на ширину b=14-h9;

на высоту h=9-h11;

на длину l=40-h14.

Изобразим схему полей допусков на ширину шпоночных пазов.

Рисунок 4-Расположение полей допусков на ширину шпонки

4  РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ

Цель работы: установить допуски и предельные отклонения на составляющие звенья размерной цепи.

Размерная цепь - совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующий в поставленной задаче. Задачей расчета является определение допусков и предельных отклонений на составные звенья размерной цепи. Звено размерной цепи - это один из размеров, образующих размерную цепь. Имеются следующие виды звеньев: замыкающее (звено, которое получается последним в процессе изготовления и сборки), увязывающее (звено, наиболее простое в изготовлении, за счет него производится увязка размерной цепи), увеличивающее (при его увеличении замыкающее звено уменьшается).

                  Рисунок 5 -Схема размерной цепи

В данном задании цепь является конструктивной сборочной линейкой. Она состоит из основных звеньев A₁, A₂, A₃, A₄  и замыкающего звена A_∆.

Звенья A₂ – увеличивающие, A₁,А₄-уменьшающие, А ₃-увязывающее.

Номинальные размеры составляющих звеньев указаны в таблице 1

Таблица 1.Размеры звеньев размерных цепей

Решаем прямую задачу, то есть, назначаем допуски и предельные отклонения на составляющие звенья размерной цепи.

Средняя точность составляющих звеньев определяется по числу единиц допуска.

a=TA_∆/∑ik, где TA_∆ - допуск замыкающего звена

 ik – единица допуска k-го звена.

Рассчитаем допуск замыкающего звена TA_∆:

TA_∆=A_∆max-A_∆min

TA_∆=3-2=1,2мм=1000мкм

Средняя точность:

 a=1000/(0,73+1,86+2*2,51)=131,4мм

Выбираем квалитет в сторону увеличения точности –11.

Допуски и посадки не указывают на одно из составляющих звеньев, называемых увязываемым. В качестве увязывающего звена возьмем A₃ .

Определим номинальный размер замыкающего звена A_∆:

A_∆=∑A_{i ув.}- ∑A_{i ум.} =100-(4+4+90)=2 мм

Рассчитываем предельные отклонения и допуск замыкающего звена:

Верхнее отклонение: ESA_∆= A_⌂max-A_∆=3-2=1 мм           

Нижнее отклонение: EIA_∆= A_⌂min-A_∆=0 мм

Определим допуск и предельное отклонение увязывающего звена:

ТА3увяз.= ТА∆-∑ТАi ув -∑ТАi ум.

ТА7увяз.=1-0,22-(0,075+0,075+0,22)=-0,41мм

Верхнее отклонение:ESA_{3 увяз.} =∑EIAi ув.-(∑ESAi ум.-ESA∆)

                             ES A_{3 увяз.} =0 мм

Нижнее отклонение: EIA_{3 увяз.} = ∑ESAi ув.-∑EIAi ум.-ESA∆

EIA_{3 увяз.}= 0.22+(0,075+0,075+0,22)-1 =-0,41 мм

Проверка : 0-(-0,41)=0,41=ТА3увяз.= ES A_{3 увяз.} –EIA_{3 увяз.}                             

Проведем расчет вероятностным методом.

Средняя точность при этом способе равна

a=TA_∆/∑√(ik²)

a=1000/√0,78²*2+2,51²*2=270,5

Выбираем 13 квалитет.

Допуск увязывающего звена: TA_{3 увяз.}= √(TA_∆²-∑TA_{i ув.}²-∑TA_{i ум.}²)

TA_{3 увяз.}= √1²-0,54²-0,18²-0,18²-0,54²=0,596 мм

E_mA_i= (ESA_i- EIA_i)/2

E_mA_{3 увяз.}=∑E_mA_{i ув.}- ∑E_mA_{i ум.}- E_mA_∆ =0,2-(-0,18-0,18-0,54)-(-0,2)= 1,3 мм

Верхнее отклонение увязывающего звена:

ESA_{3 увяз.}=E_mA₃+TA_{3 увяз.}/2 = 1,5+0,41/2= 1,705 мм

Нижнее отклонение увязывающего звена:

EIA_{7 увяз.}=E_mA₇-TA_{7 увяз.}/2 = 1,5-0,41/2= 1,3 мм