Выбор допусков и посадок сложных соединений (диаметр вала – 30 мм, конструкция шпонки – призматическая)

3.2.   Зависимый допуск

Зависимый допуск – это допуск, числовое значение которого переменно для различных деталей, изготовляемых по данному чертежу, и зависит от действительных размеров либо номеруемого и базового элементов вместе, либо только номеруемого, либо только базового элемента. Зависимые допуски расположения назначаются только для элементов, относящихся к отверстиям или валам, и при нормировании таких характеристик, как позиционный допуск, соосность, симметричность, пересечение осей, перпендикулярность осей или оси и плоскости(рис.9,10).

Минимальное значение допуска перпендикулярности, указанное на чертеже (), соответствует пределу максимума материала отверстия , в данном случае Если отверстие будет иметь действительный размер , позиционный допуск может быть увеличен до значения , где

Рис.9.Чертёж детали

Рис.10. График зависимого допуска

4. ВЫБОР ДОПУСКОВ И ПОСАДОК СЛОЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

4.1. Выбор посадок для шпоночного соединения

Исходные данные:

-диаметр вала d=30 мм,

-назначение – общее машиностроение,

-конструкция шпонки – призматическая.

Выбор посадок: выбираем геометрические параметры соединения вала с втулкой с помощью шпоночного соединения для заданного диаметра вала 30 мм согласно ГОСТ 23360-78.

-ширина сечения шпонки b=10 мм,

-высота сечения шпонки h= 8 мм,

-размер фасок шпонки 0,4х45^о,

-глубина паза вала t₁=5,5 мм,

-глубина паза втулки t₂=3,8 мм.

Назначаем посадки для диаметра 30 мм и на шпоночное соединение с учетом производственного назначения, для обеспечения надёжной работы соединений с направляющими шпонками.  Находим  предельные  отклонения:  шпонка и паз на валу - 10; шпонка и паз во втулке - 10; 30.

На рис. 8. показаны схемы полей допусков данных соединений.

Рис. 11. Схемы полей допусков шпоночного соединения

Вычерчиваем поперечное  сечение шпоночного соединения в сборе, а так же отдельно сечения паза, вала и шпонки (рис.12,13,14).

Рис.12.Шпонка

а

б

Рис.13.Шпоночное соединение: а – сечение сборочного соединения в сборе; б – сечение вала

Рис.14.Сечение втулки

4.2.  Выбор метода центрирования и посадок для шлицевого соединения

Исходные данные:

-внутренний диаметр d=82 мм,

-серия – тяжелая,

-характер соединения – подвижный,

-наличие термообработки втулки – некаленая,

-точность центрирования –  невысокая.

Определяем геометрические параметры шлицевого соединения средней серии для вала 82 мм:

-число зубьев Z=20,

-наружный диаметр D=92 мм,

-ширина паза втулки b=6 мм.

Определяем способ центрирования, а именно при невысокой твердости втулки и невысокой точности центрирования рекомендуется центрирование по боковым поверхностям зубьев. Назначаем посадки для подвижного шлицевого прямобочного соединения с центрированием по боковым поверхностям зубьев, учитывая невысокие требования к точности центрирования:

b-20x82H11x92H12/a11x6D9/e8.

Рассчитываем предельные размеры для соединения наружного диаметра D, 92H12/a11.

Номинальный диаметр соединения D=92 мм.

Предельные размеры и поле допуска отверстия:

D_max=D+ES=92.350 мм,

D_min=D+EI=92.000 мм,

TD=D_max-D_min=0,350 мм.

Предельные размеры и поле допуска вала:

d_max=D+es=91.620 мм,

d_min=D+ei=91.400 мм,

Td=d_max-d_min=0,220 мм.

Предельные зазоры соединения:

S_max=D_max-d_min=0,950 мм,

S_min=D_min-d_max=0.380 мм.

Допуск посадки с зазором:

TS=TD+Td=0,570 мм.

Рассчитываем предельные размеры для соединения внутреннего диаметра d, 82H11.

Номинальный диаметр соединения D=82 мм.

Предельные размеры и поле допуска отверстия:

D_max=D+ES=82.220 мм,

D_min=D+EI=82.000 мм,

TD=D_max-D_min=0,220 мм.

Рассчитываем предельные размеры для соединения боковых поверхностей зубьев, 6D9/e8.

Номинальный размер соединения D=6 мм.

Предельные размеры и поле допуска отверстия:

D_max=D+ES=12.060 мм,

D_min=D+EI=12.030 мм,

TD=D_max-D_min=0,030 мм.

Предельные размеры и поле допуска вала:

d_max=D+es=11.990 мм,

d_min=D+ei=11.972 мм,

Td=d_max-d_min=0,018 мм.

Предельные зазоры соединения:

S_max=D_max-d_min=0.088 мм,

S_min=D_min-d_max=0,040 мм.

Допуск посадки с зазором:

TS=TD+Td=0,048 мм.

На рис. 15, 16 и 17 показаны схемы полей допусков для сопряжения по наружному диаметру D, по внутреннему диаметру d и по боковым поверхностям зубьев.

Рис.15. Схема полей допусков для наружного диаметра D

Рис.16. Схема полей допусков для внутреннего диаметра  d

Рис. 17. Схемы полей допусков для боковых поверхностей зубьев 

Вычерчиваем сечения шлицевого соединения, шлицевого вала и втулки(рис.18, 19).

Рис.18.Сечение шлицевого соединения

а

   б

Рис.19.а – сечение шлицевого вала; б – сечение втулки

4.3. Построение схемы полей допусков резьбы

Исходные данные:

-тип резьбового соединения – метрическая,

-шаг резьбы Р = 2.5 мм,

-номинальный диаметр наружной (внутренней) резьбы d(D) = 22 мм,

-точность изготовления резьбы – 4H6H/4j.

На основании  исходных  данных  имеем  обозначение  резьбы:          М22х2.5-4H6H/4j.

В обозначении полей допусков посадок по ГОСТ 10093-81 указано:        4Н – поле допуска резьбы (гайки) по среднему диаметру D₂ с основным отклонением Н, 6Н – поле допуска резьбы (гайки) по внутреннему диаметру D₁ с основным отклонением Н, 4j – поле допуска наружной резьбы (болта) по среднему диаметру d₂ с основным отклонением p, поле допуска наружной резьбы (болта) по наружному диаметру d – 4h, поле допуска резьбы (гайки) по наружному диаметру ГОСТом не ограничивается.

Определяем геометрические параметры резьбы:

-угол профиля метрической резьбы =60^о;

-средний диаметр наружной (внутренней) резьбы d₂ = D₂ = 20.376 мм;

-внутренний диаметр наружной (внутренней) резьбы d₁ = D₁ = 19.294 мм.

По обозначению посадки устанавливаем 4H6H/4j – это резьбовое соединение с зазором , предпочтительное , гарантированный зазор получен за счёт наружной резьбы , так как основное отклонение диаметра -j , а диаметра  и  - H.

Выписываем предельные отклонения для среднего диаметра резьбового соединения d₂ = D₂ = 20.376. Выписываем предельные отклонения для наружного диаметра наружной резьбы (болта) d=22 4j_. Выписываем предельные отклонения для внутреннего диаметра внутренней резьбы (гайки) D₁ = 19.294 6Н^(+0,450).

Вычерчиваем схему полей допусков резьбового соединения(табл. 2,рис.21).

2. Предельные отклонения диаметров соединения М22х2.5-4H6H/4j

   .

Рис.21. Схема полей допусков резьбового соединения М22х2.5-4H6H/4j

                                               СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. Б. Романов, В. А.Брагинский. – 6-е. изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982.

2.  Белкин И. М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости): Учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей высших технических заведений. – М.: Машиностроение, 1992 - 528с.: ил.

3.  Джавахия Ж. К., Муслина Г. Р. Выбор посадок для гладких соединений деталей машин и приборов