Практическая работа "Расчет шлицевого соединения"

ПРАКТИЧЕСКАЯ  РАБОТА 6 6.1 Тема  Расчет шлицевого соединения  6.2 Цель работы Ознакомиться с методикой расчета шлицевых соединений. 6.3 Задание        6.3.1 Рассчитать прямобочное шлицевое соединение, построить схему расположения полей допусков для вала и втулки.     6.3.2 На чертеже сечения вала и втулки проставить необходимые размеры и шероховатость поверхностей. 6.4 Общие сведения        В   машиностроении   применяют   шлицевые   соединения   трех   видов: прямобочные, эвольвентные и треугольные. Наиболее совершенными являются эвольвентные   шлицевые   соединения,   но   в   изготовлении   они   сложнее прямобочных.   Треугольные   соединения   применяют   при   малых   нагрузках   и взамен   прессовых   соединений.   Поэтому   пока   преимущественно   применяют прямобочные шлицевые соединения. К   основным   параметрам   прямобочных   шлицевых   соединений   относятся: наружный D и внутренний d диаметры шлицевых валов и втулок; число зубьев z , угол расположения шлицев  γ  и ширина впадин и шлицев  b (Рисунок 1).                                   Рисунок 1 – Основные параметры. ГОСТ   1139­80   распространяется   на   размеры   и   допуски     шлицевых   и прямобочных соединений. Стандарт устанавливает допуски для соединений с центрированием   по   внутреннему   диаметру  d,   наружному   диаметру  D  и   по боковым сторонам зубьев В. По всем трем размерам (d,  D,  B) предусмотрены посадки. В зависимости от назначения и условий работы к шлицевым соединениям предъявляют   различные   требования   в   отношении   точности   и   характера сопряжения   по     центрирующим   и   нецентрирующим   поверхностям,   поэтому установлено: ­ для центрирующих поверхностей валов 20 полей допусков квалитетов  5­10 с основными отклонениями  d,  e,  f,  g  и  h  для образования посадок с зазорами, а также js, k, m и n для образования переходных посадок; ­ для центрирующих поверхностей втулок поля допусков Н6, Н7, Н8 ­ для размеров D, d, а также D8, F9, D10, F10, Js10 ­ для размера В. В   условном   обозначении   шлицевого   соединения   указывают   последова­ тельно:   вид   центрирования,   число   зубьев  z,   внутренний   диаметр  d,наружный диаметр D,ширину шлица – В.         Примеры условного обозначения шлицевых соединений: центрирование по d:   d  8 36 7 H 8 e  40 12 H a 11  7 D f 9 8 центрирование по D:   D  36 8 40  7 8 H 7 h 12 H a 11 10 D h 9 9 D 8 h центрирование по В:   Для   нецентрирующего   диаметра   посадку   в   условном   обозначении   не   7 36 40 B 8 указывают. Стандартом   предусмотрены   для   нецентрирующих   диаметров   постоянные поля допусков ,приведенные в таблице 1. Таблица 1 Нецентрирующий диаметр d D вал d1 а11 втулки Н11 Н12 Не   центрируемый   диаметр  d  вала   должен   быть   не   менее   диаметра  d1 (Таблица 2).   Полученных   данных   достаточно   для   того,   чтобы   на   чертежах   деталей шлицевого соединения проставить размеры. Шероховатость   поверхностей   следует   проставить   в   соответствии   с рекомендуемыми числовыми значениями параметров (Таблица 3).  Таблица 3 Соединения Значение параметра Rа, мкм Впадина Зуб вала Центриров.  поверхн. Нецентрир.   поверх. отверстия отверстия вал отверстия вал Неподвижные Подвижные 1,6­3,2 0,4­0,8 1,6­3,2  0,8­1,6 0,8­1,6  0,8­1,6 6.5 Расчет шлицевого соединения  0,4­0,8  0,4­0,8 3,2­6,3  3,2 1,6­6,3  1,6­3,2 Из таблицы 4 выбрать по своему варианту задание и записать условное обозначение   шлицевого   соединения.   Применяя   таблицу   5,выполнить   расчет соединения.  6.5.1 Расчет втулки. 6.5.1.1. Определить параметры наружного диаметра. D =  IT = TD =  ESD =  EID =  Dmax =  Dmin =  6.5.1.2 .Определить параметры внутреннего диаметра. d =  IT = Td =  ESd =  EId =  dmax =                  dmin =  6.5.1.3. Определить параметры ширины паза.  B =  IT = TB =  ESB =  EIB =  Bmax =  Bmin =  6.5.2  Расчет вала. 6.5.2.1 Определить параметры наружного диаметра. D =  IT = TD =  esD = eiD =  Dmax =  Dmin =  6.5.2.2. Определить параметры внутреннего диаметра. d =  IT = Td =  esd =  eid =  dmax =  dmin =  6.5.2.3.  Определить параметры ширины шлица. b =  Tb = IT =  esb =  eib =  bmax =  bmin =  6.5.3  Расчет посадок. 6.5.3.1 Расчет посадки по внутреннему диаметру. 6.5.3.2 Расчет посадки по наружному диаметру. 6.5.3.3 Расчет посадки по боковым сторонам шлицев. 6.5.4 Построить схему расположения полей допусков.     Пример построения схемы расположения полей допусков для шлицевого соединения: d  8 32 H 7 6 h  6 38 D f 9 7 Таблица2­Размеры прямобочных шлицевых соединений , мм                                                                                                                 z × d × D × b z × d × D × b d1 6×23×26×6 6×28×32×7 8×32×36×6 8×36×40×7 8×42×46×8 8×46×50×9 8×52×58×10                     6×11×14×3 6×13×16×3,5 6×16×20×4 6×18×22×5 6×21×25×5 6×23×28×6 22,1 26,7 30,4 34,5 40,4 44,6 49,7 9,9 12,0 14,5 16,7 19,5 21,3 Легкая       серия 8×56×62×10 8×62×68×12 10×72×78×12 10×82×88×12 10×92×98×14 10×102×108×16 10×112×120×18 Средняя       серия 8×42×48×8 8×46×54×9 8×52×60×10 8×56×65×10 8×62×72×12 10×72×82×12 d1 53,6 59,8 69,6 79,3 89,4 99,9 108,8 39,5 42,7 48,7 52,2 57,8 67,4 6×26×32×6 6×28×34×7 8×32×38×6 8×36×42×7                      10×16×20×2,5 10×18×23×3 10×21×26×3 10×23×29×4 10×26×32×4 10×28×35×4 10×32×40×5 10×42×52×6 23,4 25,9 29,4 33,5 14,1 15,6 18,5 20,3 23 24,4 28 36,9 10×82×92×12 10×92×102×14 10×102×112×16 10×112×125×18 77,1 87,3 97,7 106,3 Тяжелая       серия 10×46×56×7 16×52×60×5 16×56×65×5 16×62×72×6 16×72×82×7 20×82×92×6 20×92×102×7 20×102×115×8 40,9 47 50,6 56,1 65,9 75,6 85,5 94 Таблица 4 – Данные для расчета Вариант Соединение Вариант Соединение 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 D­6×23×26H7/f7×6F8/f7 D­20×112×125H7/k6×9F8/f8 D­8×52×60H7/f7×10F8/f7 d­16×56H7/f7×65×5F9/f9 d­8×36H7/g6×42×7D9/h9 D­10×36×45H7/f7×5F8/f7 d­6×26H7/f7×30×6D9/k7 d­6×23H7/f7×26×6F8/js7 D­10×28×35H7/n6×4F8/e8 d­16×72H7/js6×82×7D9/e8 d­20×102H8/e8×115×8D9/e8 D­8×52×60H8/e8×10D9/d9 b­8×46×54×9F9/e8 D­6×26×32H7/f7×6F8/e8 d­8×62H7/g6×72×6D9/e8 D­8×42×46H7/f7×8F8/f7 b­8×32×38×6D9/f8 d­6×16H7/e8×20×4D9/k7 D­10×28×35H7/js6×4F8/f8 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 d­16×52H7/h6×60×5D9/h8 D­6×11×14H7/g6×3D9/f7 d­8×36H7/g6×40×7F8/d8 d­8×32H7/h6×38×6D9/f7 b­6×26×30×6F9/f8 b­16×56×65×5Js9/d9 b­20×92×102×7D9/k7 D­10×36×45H6/f6×5F9/f8 d­6×23H6/f6×26×6F7/js6 D­8×52×60H7/e7×10D8/d9 d­8×62H8/g7×72×6D9/e8 d­6×26H7/f6×30×6D8/k7 D­10×28×35H6/n6×4F8/f8 D­6×23×26H6/f6×6F8/f8 d­8×36H6/g6×42×7D9/h8 D­8×52×60H6/f6×10F8/f7 b­8×32×38×6D9/d8 d­6×16H6/e7×20×4D9/k7 d­6×16H7/e7×20×4D8/k7 Таблица 5 – Предельные отклонения в микрометрах d, мм До3 ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ e8 f7 js7 k7 m 7 n7 D8 js6 k6 D9 d8 F9 e7 f8 -20 -34 -14 -28 -6 -20 +45 +20 +31 +6 Js9 D1 0 +60 +20 +12 -12 a11 H12 +20 +6 F8 H 8 +1 4 0 +1 8 0 +2 2 0 +28 +10 +35 +13 +34 +20 +48 +30 +62 +40 +77 +50 +43 +16 +98 +65 +53 +20 +1 4 +4 +2 0 +8 +2 5 +1 0 +3 0 +1 2 +3 6 +1 5 +64 +25 +76 +30 +90 +36 +4 2 +1 7 +5 0 +2 0 +5 8 +2 3 +11 9 +80 +14 6 +10 0 +17 4 +12 0 +1 6 +4 +2 1 +6 +2 5 +7 +2 9 +8 +3 4 +9 +4 1 +1 1 +4 8 +1 3 -30 -48 -40 -62 -50 -77 -65 -98 -80 - 119 - - 100 146 - - 120 174 -20 -38 -25 -47 -32 -59 -40 -73 -10 -28 -13 -35 -16 -43 -20 -53 -50 -89 -25 -64 -60 - 106 -72 - 126 -30 -76 -36 -90 +60 +30 +76 +40 +40 +10 +49 +13 +15 -15 +18 -18 +93 +50 +59 +16 +21 -21 +11 7 +65 +14 2 +80 +14 7 +10 0 +20 7 +12 0 +72 +20 +26 -26 +87 +25 +31 -31 +10 4 +30 +12 3 +36 +37 -37 +43 -43 +78 +30 +98 +40 +12 0 +50 +14 9 +65 +18 0 +80 +22 0 +10 0 +26 0 +12 0 +2 7 0 +3 3 0 +3 9 0 +4 6 0 +5 4 0 -270 -330 -270 -345 -280 -340 -290 -400 -300 -430 -310 -470 -320 -480 -340 -530 -360 -550 -380 -600 -410 -630 -460 -710 -520 -770 +100 0 +120 0 +150 0 +180 0 +210 0 +250 0 +300 0 +350 0 +400 0 H 6 +6 0 f6 g 6 -2 -8 -6 -12 +8 0 +9 0 +1 1 0 +1 3 0 +1 6 0 +1 9 0 +2 2 0 -10 -18 -13 -22 -16 -27 -20 -33 -25 -41 -30 -49 -36 -58 -4 - 12 -5 - 14 -6 - 17 -7 - 20 -9 - 25 - 10 - 29 - 12 - 34 +3, 5 -3,5 +4, 0 -4,0 +4, 5 -4,5 +5, 5 -5,5 +6, 5 -6,5 +8, 0 -8,0 +9, 5 -9,5 +1 1 -11 n6 H 7 +1 0 0 +1 2 0 +1 5 0 m6 +8 +2 +6 0 +12 +4 +15 +6 +18 +7 +21 +8 +25 +9 +30 +11 +35 +13 +9 +1 +1 0 +1 +1 2 +1 +1 5 +2 +1 8 +2 +2 1 +2 +2 5 +3 +1 0 +4 +1 6 +8 +1 9 +1 0 +2 3 +1 2 +2 8 +1 5 +3 3 +1 7 +3 9 +2 0 +4 5 +2 3 +1 8 0 +2 1 0 +2 5 0 +3 0 0 +3 5 0 -14 -24 -6 -16 +5 -5 -20 -32 -25 -40 -32 -50 -40 -61 -10 -22 -13 -28 -16 -34 -20 -41 +6 -6 +7 -7 +9 -9 +10 -10 -50 -75 -25 -50 +12 -12 -60 -90 -30 -6- +15 -15 -72 - 107 -36 -71 +17 -17 +1 0 0 +1 3 +1 +1 6 +1 +1 9 +1 +2 3 +2 +2 7 +2 +3 2 +2 +3 8 +3 3-6 6-10 10-18 18-30 30-40 40-50 50-65 65-80 80-100 100- 120 120- 140 140- +2 5 -43 -68 - 14 +1 2 +2 8 +40 +15 +5 2 +4 0 -85 - -43 -83 +20 -20 +4 3 +5 5 +6 7 +20 8 +10 6 +6 3 - 145 -85 - -43 - +24 5 +14 3 +50 -50 +30 5 160 180- 200 0 +2 9 0 -50 -79 - 39 - 15 - 44 -12 +3 +1 4 -14 +46 +17 +3 3 +4 +2 7 +6 0 +3 1 0 125 +4 6 0 - - 100 146 -50 -96 +23 -23 +3 +1 5 +5 0 +4 +6 3 +1 7 +2 7 +7 7 +3 1 +14 5 +24 2 +17 0 +43 0 +12 2 +50 +7 2 0 - 208 - - 170 242 148 - - 100 172 106 +14 5 -50 - 122 +28 5 +17 0 +43 +16 5 +50 +14 5 +35 5 +17 0 +57 -57 -580 -830 -660 -950 +460 0