Расчет, выбор и обоснование посадок соединений (стр. 2 из 4)
· наименование и характеристику объекта измерения и измеряемой физической величины с указанием допустимой погрешности измерений;
· характеристику метода измерений;
· наименования и характеристики средств измерений (СИ) и вспомогательных устройств, метрологические характеристики СИ;
· указание погрешности измерений и вывод о ее соответствии требованиям.
При необходимости в описание дополнительно включают такие элементы, как
· схема измерений ФВ,
· схема контрольных точек (контрольных сечений);
· условия измерений.
Объект измерения - вал Ø200h7
Допустимую погрешность [Δ] измерения диаметра примем по аналогии с допустимой погрешностью измерительного контроля линейного размера с допуском 46 мкм по ГОСТ 8.051. В этом случае [Δ] = 12 мкм.
Таблица 3 Метрологические характеристики выбранных средств измерения
| Объект измерения | Т, мкм | δ,мкм | δин,мкм | Средстваизмерения | Условияизмерения |
Вал  200h76б | 46 | 12 | 10 | Скобы рычажные с ценой деления 0,002-0,005 мм с использованием всего диапазона показаний по шкале | Настройка по конц.мерам2-го класса1. При работе находится в руках2.Режим температурный 18°C.3. Контакт - любой |
| 5в | 46 | 12 | Плоскастный и линейчатый. | 1.Режим температуры1°C.2. Скобы при работе находятся в стойке. | |
| 4б | 46 | 12 | 10 | Микрометры гладкие (МК) с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере. | 1.Режим температуры2°C.2. Микрометры при работе находятся в стойке. |
Т.к. предельная погрешность выбранных средств измерения меньше допускаемой, т.е. δин ≤δ, то средства измерения выбраны верно.
Объект измерения - отверстие Ø200H8
Допустимую погрешность [Δ] измерения диаметра примем по аналогии с допустимой погрешностью измерительного контроля линейного размера с допуском 72 мкм по ГОСТ 8.051. В этом случае [Δ] = 18 мкм.
Таблица 4 Метрологические характеристики выбранных средств измерения
| Объект измерения | Т, мкм | δ,мкм | δин,мкм | Средстваизмерения | Условияизмерения |
| Отверстие 200H85б | 72 | 18 | 15 | Нутромеры индикаторные при замене отсчетного устройства измерительной головки с ценой деления 0,001 или 0,002 мм | Концевые меры длины 1-го класса или установочного кольца2. Шероховатость поверхности Rа=0,32 мкм3.Режим температурный 3°C |
| 5б | 72 | 18 | 15 | Нутромеры микрометрические с величиной отсчета 0,01 мм. | 1. Шероховатость поверхности Rа=5мкм2.Режим температуры3°C |
| 12* | 72 | 18 | 7 | Микроскопы инструментальные (большая и малая модель) | 1.Режим температуры5°C.2.Пределы измерения инструментальных микроскопов большой модели до 150 мм, малой модели до 75 мм, универсальных микроскопов до 200 мм. |
Т.к. предельная погрешность выбранных средств измерения меньше допускаемой, т.е. δин ≤δ, то средства измерения выбраны верно.
1.4 Выбор посадок для шпоночного соединения
Для шпоночного соединения (Ø вала = 42мм, 1шп =67 мм, нормальный вид шпоночного соединения) построим схемы расположения полей допусков, рассчитаем предельные размеры, зазоры (натяги).
Шпоночное соединение - один из видов соединений вала со втулкой, в котором использован дополнительный конструктивный элемент (шпонка), предназначенный для предотвращения их взаимного поворота. Чаще всего шпонка используется для передачи крутящего момента в соединении вала с зубчатым колесом или со шкивом, неподвижных по отношению друг к другу.
Размеры сечений шпонок и пазов стандартизованы и выбираются по соответствующим стандартам в зависимости от диаметра вала, а вид шпоночного соединения определяется условиями его работы.
Рис.5 Основные размеры соединения cпризматической шпонкой, где
h - высота шпонки; t1 - глубина паза вала; t2 - глубина паза втулки;
b - ширина шпонки и пазов втулки; d - диаметр сопряжения;
l - длина шпонки и паза вала
Определяем по ГОСТу 23360 - 78 номинальные размеры деталей шпоночного соединения:
ширина шпонки - b= 12 мм,
высота шпонки - h=8 мм,
длина шпонки - 1ш =50 мм,
глубина паза вала - tl= 5 мм,
глубина паза втулки - t2 = 3,3 мм,
Шпонка 12х8х67 ГОСТ 23360 - 78
Выбираем посадки по b для соединений: паз вала - шпонка - 12N9/h9; паз втулки - шпонка 12Js9/h9. Определяем по ГОСТу 2534747-82 предельные отклонения размеров шпоночного соединения и рассчитываем предельные размеры деталей шпоночного соединения, их допуски, предельные зазоры и натяги. Производим расчет по ширине паза вала В1=12N9:
Предельные размеры ширины паза вала:
мм, 
мм.Производим расчет по ширине шпонки b2=12h9:
мм, 
мм.Производим расчет по ширине паза втулки В1=12JS9:
мм, 
мм.Рассчитываем предельные зазоры:
Посадка шпонка-паз вала 12N9/h9 –
Nmax=es-EI=0- (-43) =43мкм, Smax=ES-ei=0- (-43) =43мкм
Посадка шпонка-паз ступицы 12Js9/h9 –
Nmax=es-EI=0- (-21) =21мкм, Smax=ES-ei=21- (-43) =64мкм
Строим схему расположения соединений 12N9/h9 и 12JS9/h9.
Рисунок 6 - схема расположения соединений 12N9/h9 и 12JS9/h9.
Производим расчет по высоте шпонки h=8h11:
Предельные размеры шпонки по высоте:
мм, 
мм.Расчет по глубине паза вала:
глубина паза вала - tl= 5 мм,
Предельные размеры паза вала:
мм, 
мм.Расчет по глубине паза втулки:
глубина паза втулки - t2 = 3,3 мм
Предельные размеры паза вала:
мм, 
мм.Определяем предельные зазоры в посадке:
мм, 
мм.Производим расчет по длине шпонки l=67h14:
Предельные размеры шпонки по длине:
мм, 
мм.Производим расчет по длине шпоночного паза в валу L=67H15:
Предельные размеры длины шпоночного паза в валу:
мм, 
мм.Определяем предельные зазоры в посадке:
мм, 
мм.Строим схему расположения полей допусков шпоночного соединения по длине:
Рисунок 7 - схема расположения полей допусков шпоночного соединения по длине.
Назначаем шероховатость сопрягаемых поверхностей шпонки, вала и втулки Ra= 3.2 мкм, а несопрягаемых поверхностей - Ra=6,3 мкм. Выбираем экономические методы окончательной обработки деталей соединения: шпонка - шлифование плоское получистовое; паз вала - фрезерование чистовое концевой фрезой; паз втулки - протягивание чистовое.
Эскизы нормального шпоночного соединения, его деталей, схема расположения полей допусков на размер bприведены дальше. Для обеспечения взаимозаменяемости шпоночного соединения допуск на ширину паза следует рассматривать как комплексный, в пределах которого находятся как отклонения ширины паза, так и отклонения его расположения. Ограничение всех этих отклонений в пределах допуска на ширину паза вала достигается контролем комплексными и элементными калибрами. Контроль элементными калибрами производится до контроля комплексными калибрами.
На заводах автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения контроль деталей шпоночных соединений производит с помощью предельных калибров.