Расчет и выбор точности и характера сопряжения деталей шлицевого соединения

Цель задания:

1.Научиться по обозначениям шлицевого соединения и его деталей определять поля допусков, их предельные отклонения и предельные размеры.

2.Научиться правильно, изображать и обозначать поля допусков на деталях шлицевого соединения.

Исходные данные:

1.Условное обозначение прямобочного шлицевого соединения.

Содержание задания:

1.Определить центрирующую поверхность шлицевого соединения.

2.Определить предельные отношения, допуски, зазоры (натяги) по основным размерам сопряжения.

3.Построить схемы полей допусков шлицевого соединения и его деталей.

4.Вычертить эскизы шлицевого соединения и его деталей, указав их условные обозначения.

Методические указания по выполнению задания.

1. Шлицевые соединения используются в подвижных

(с зазором) и неподвижных (с натягом) соединениях.

Чтобы обеспечить передачу разных величин моментов, при нормировании их размеров (ГОСТ 1139-80) выделяют легкие, средние и тяжелые серии, которые отличаются в основном разными сочетаниями чисел зубьев (z), размерами внутреннего (d), наружного (D) диаметров и шириной зуба (впадины) (b).

Требования к параметрам шлицевого соединения задаются в зависимости от способа центрирования:

• по внутренней поверхности (по d);

• по наружной поверхности (по D);

• по боковым поверхностям зубьев (по b) и впадин.

2. При формировании посадок по центрирующим и нецентрирующим поверхностям прямобочных шлицевых соединений используют поля допусков гладких соединений по ГОСТ 25346-89.

3. При центрировании прямобочных шлицевых соединений по наружному диаметру (D) и ширине шлицев (b) поля допусков отверстия по внутреннему диаметру выполняют по Н11. а размер вала берут по ГОСТ 1139-80 и не менее (d₁), поле допуска при этом студент может назначать самостоятельно исходя из требований гарантированного зазора.

Пример№4. Дано: прямобочное шлицевое соединение

D-16х62х72

Определить способ центрирования, предельные отклонения, допуски, зазоры (натяги). Построить схемы полей допусков и вычертить эскизы шлицевого соединения и деталей – втулки и вала с указанием условных обозначений.

Решение:

1. Условное обозначение прямобочного шлицевого соединения

D-16х62х72 показывает, что шлицевое соединение центрируется по наружному диаметру D=72мм с посадкой по , состоит из Z=16 зубьев с шириной b=6 мм по посадке и с внутренним диаметром d=62 мм, как нецентрирующей поверхности.

Соответственно, отдельно втулка и вал обозначаются только с одним полем допуска:

-для втулки D-16x62x72H7x6D9;

-для вала D-16x62x72f7x6h9.

2. По ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75) устанавливаем предельные отклонения:

а) центрирующий наружный диаметр:

- отверстия 72H7 ^(+0,030)

- вал 72f7

б) нецентрирующие элементы шлицевого соединения:

• внутренний диаметр отверстия 62d10

• ширина впадин отверстия 6D9

• толщина шлицев вала 6h9_(-0,030)

3. Определяем предельные размеры деталей шлицевого соединения:

а) центрирующий наружный диаметр:

- отверстия D max’=72,030 мм

D min’=72,0 мм

- вала D max”=71,970 мм

D min”=71,940 мм

б) нецентрирующие элементы шлицевого соединения:

- отверстия dmax’=62б190мм

d min”=62,0мм

- вала d max”=61,900мм

d min”=61,790 мм

- ширина впадин отверстия: b max’=6,060 мм

b min’=6,030мм

- толщина шлицев вала: b max”=6,0 мм

b min”=5,970 мм

4. Определяем предельные размеры зазоров элементов шлицевого соединения:

а) центрирующий наружный диаметр:

S max (D)=0,090 мм

S min (D)=0,030 мм

б) нецентрирующие элементы шлицевого соединения:

вала S max (d)=0,410 мм

S min (d)=0,100 мм

ширина шлицев

b max = 0,090 мм

b min = 0,030 мм

5.Строим схему полей допусков прямобочного шлицевого соединения.

6. Выполняем эскизы шлицевого соединения и его деталей

Расчет и выбор характера резьбового соединения

Цель задания:

1.Научиться по исходным условиям работы резьбового сопряжения и выполняемых функций, обосновать и установить характер соединения.

2.Научиться правильно, изображать и обозначать на сборочном чертеже резьбовое соединение.

3.Научиться правильно, изображать и обозначать поля допусков на детали - гайка и на детали – болт.

Исходные данные:

1.Номера деталей резьбового соединения в узле (согласно прилагаемого эскиза узла).

Содержание задания:

1.С учетом характера резьбового соединения назначить класс точности и посадку на метрическую резьбу.

2.Определить поля допусков гайки и болта резьбового соединения.

3.Определить предельные значения диаметров метрической резьбы гайки и болта.

4.Рассчитать предельные значения зазоров метрической резьбы.

5.Изобразить профиль гайки и профиль болта с нанесением всех параметров метрической резьбы.

Методические указания по выполнению задания.

Резьбовые соединения широко распространены в машиностроении, они служат для образования неподвижных (крепежных) и подвижных (кинематических) соединений.

Главным условием работы резьбового соединения является свинчиваемость винтов и гаек, имеющих резьбу одинакового профиля и номинального диаметра. Различают исходный теоретический и номинальный профиль метрической резьбы.

Теоретический профиль определяется тремя параметрами:

- средним диаметром D₂ (d₂)

- шагом резьбы P

- углом профиля

Номинальный профиль, общий для винта и гайки, определяется углом профиля α=60˚ и плоскими срезами вершин и впадин резьбы на расстоянии Н/8 для винта и Н/4 для гайки от вершин исходного треугольника.

К основным параметрам метрических резьб относятся:

• наружный диаметр резьбы, D (d);

• средний диаметр резьбы, D₂ (d₂);

• внутренний диаметр резьбы, D₁ (d₁);

• шаг резьбы, - Р;

• ход резьбы, - , где n – число заходов резьбы;

• угол профиля резьбы, - ;

• высота теоретического профиля резьбы, - Н.

Для получения посадок с зазором в ГОСТ 16093 - 81 предусмотрено пять основных отклонений (d,e,f,g,h) для наружной и четыре (E,F,G,H) для внутренней резьбы.

Основные отклонения h и H равны нулю, остальные отклонения определяют по формулам:

• для винтов: , кроме P 0,75мм; es_f = -(30+11P);

- для гаек: , кроме P 0,75мм;

EI_F=(30+11P); EI_G=(15+11P),

где es – верхнее отклонение винтов, мкм;

EI- нижнее отклонение гаек, мкм;

Р – шаг резьбы, мм

ГОСТ 16093-81 установлены степени точности, определяющие допуски резьбы. Допуски на все диаметры резьбы для 6-й степени точности приняты за основные и их определяют по формулам при нормальной длине свинчивания:

для диаметров винта:

для диаметров гайки:

<1мм

Допуски остальных степеней точности определяются умножением допуска степени точности шесть на следующие коэффициенты:

Степень точности	33	4 4	5 5	97	88	99	110
Коэффициент	00,5	0,63	0,8	11,25	11,6	22,0	22,5

Допуски на внутренний диаметр d₁ наружной резьбы и наружный диаметр D внутренней резьбы не устанавливают.

Установлены три группы свинчивания:

S – короткие; N – нормальные; L – длинные;

При длине свинчивания св.2,24Р*d^0,2 до 6,7Р*d^0,2 относятся к группе N.

При длине свинчивания меньше нормальных относятся к группе S, а больше – к группе L.

Поля допусков винтов (болтов) и гаек для различных классов точности установлены ГОСТ 16093-81 (СТ СЭВ 640-77).

Посадки с натягом регламентированы ГОСТ 4608-81, который распространяется на метрические резьбы по ГОСТ 9150-81.

Поля допусков и посадки для резьбы с натягом приведены СТ СЭВ 306-76.

Переходные посадки применяют при дополнительном закаливании винтов, болтов и шпилек в соответствии с ГОСТ 24834-81.