8.3. Выбор посадок и определение размеров деталей
прямобочных шлицевых соединений
Шлицевые соединения по сравнению со шпоночными имеют следующие преимущества: лучшее центрирование и соосность деталей большую прочность и надежность (что при одинаковых размерах позволяет передавать больший крутящий момент), более равномерное распределение нагрузки по высоте зуба.
В зависимости от профиля зуба шлицевые соединения разделяют на прямобочные, эвольвентные и треугольные. Наибольшее распространение получили прямобочные шлицевые соединения с четным числом зубьев. Эти соединения подразделяют на три группы. По эксплуатационному признаку различают легкую, среднюю и тяжелую серии Соединения легкой серии имеют наименьшую высоту и число зубьев и рекомендуются для неподвижных и малонагруженных соединений. Соединения средней и тяжелой серии предназначены соответственно пенно для средних и больших нагрузок, они имеют большую высоту зубьев. Шлицевые соединения могут быть подвижными и неподвижными.
В прямобочных шлицевых соединениях применяют три основных метода центрирования втулки относительно вала, условия применения которых приведены в таблице 8.15.
Таблица 8.15
Применение способов центрирования шлицевых соединений
Способ центрирования |
Условия применения |
По наружному диаметру «D» |
В неподвижных соединениях. В подвижных соединениях, передающих малый крутящий момент при невысокой точности центрирования (отверстие калибруется протяжкой, вал – фрезерованием и шлифованием). Наиболее экономично |
По внутреннему диаметру «d» |
В подвижных соединениях, передающих как малые, так и большие моменты при высокой точности центрирования (отверстие и шлицы вала обрабатываются, шлифованием) |
По ширине шлица «b» |
В соединениях, передающих знакопеременные ударные нагрузки, большие крутящие моменты, а также при реверсивном движении и низкой точности центрирования |
Посадки и допуски по центрирующему элементу значительно точнее, по сравнению с нецентрирующими элементами. Иногда применяют центрирование по двум элементам.
Рассмотрим методику решения задачи на примере. Подвижное шлицевое соединение заданной серии имеет ширину шлица b и вид центрирования, указанный в таблице 8.16.
Таблица 8.16
Исходные данные
Параметр |
Значение, описание |
Ширина шлица Серия соединения Вид центрирования Точность центрирования Вид соединения |
6 мм средняя по внутреннему диаметру повышенная подвижное |
Решение
8.3.1. Определяем размеры шлицевого соединения. По данным таблицы 8.17, при ширине зуба b = 7 мм, для легкой серии получим следующие размеры соединения: 6×28×34 (число зубьев z = 6; внутренний диаметр d = 28 мм; наружный диаметр D = 34 мм).
8.3.2. Допуски и посадки центрирующих элементов прямоточных соединений при центрировании по «d» выбираем по таблице 6.19 (посадки нужно выбирать в зависимости от характера работы изделия). Так, для подвижных соединений подходят посадки с гарантированным зазором. Рекомендуется сочетать поля допусков, расположенные в вертикальных колонках.
В нашем случае получим следующие посадки:
для
размера «d»
– Ø28
,
для размера «b»
– Ø7
.
8.3.3.
Допуски и посадки для нецентрирующего
элемента данного шлицевого соединения
«D»
выбираем по таблице 6.21: «D»
–Ø34
.
Схемы расположения полей допусков элементов шлицевого соединения приведены на рисунке 8.7.
8.3.4. Выбранное шлицевое соединение обозначаем в соответствии с ГОСТ 1139–80 (ИСО 14–1982) следующим образом:
d – 6×28H7/f7×34H12/a11×7F8/f7.
Схема с обозначением прямобочного соединения показана на рисунке 8.8.
Рис.8.8. Схема шлицевого соединения
Таблица 8.17
Размеры прямобочных шлицевых соединений
(ИСО 14–1982, ГОСТ 1139–80)
z×d×D* мм |
Ширина зуба b, мм |
Внутренний диаметр d1, мм, не менее |
Легкая серия |
||
6 ×23 ×26 |
6 |
22,1 |
6 × 26 × 30 |
6 |
24,6 |
6 × 28 × 32 |
7 |
26,7 |
8 × 32 × 36 |
6 |
30,4 |
8 × 36 × 40 |
7 |
34,5 |
8 × 42 × 46 |
8 |
40,4 |
8 × 46 × 50 |
9 |
44,6 |
8 × 52 × 58 |
10 |
49,7 |
8 × 52 × 62 |
10 |
59,8 |
10 × 72 × 78 |
12 |
69,6 |
Средняя серия |
||
6 × 11 × 14 |
3,0 |
9,9 |
6 × 13 × 16 |
3,5 |
12,0 |
6 × 16 × 20 |
4,0 |
14,5 |
6 × 18 × 22 |
5,0 |
16,7 |
6 × 21 × 26 |
5,0 |
19,5 |
6 × 28 × 34 |
7,0 |
25,9 |
8 × 32 × 38 |
6,0 |
23,4 |
8 × 36 × 42 |
7,0 |
33,5 |
8 × 46 × 54 |
9,0 |
42,7 |
10 × 72 × 82 |
12,0 |
67,4 |
Тяжелая серия |
||
10 × 16 × 20 |
2,5 |
14,1 |
10 × 18 × 23 |
3,0 |
15,6 |
10 × 23 × 29 |
4,0 |
20,3 |
10 × 26 × 32 |
4,0 |
23,0 |
10 × 36 × 45 |
5,0 |
31,3 |
10 × 46 × 56 |
7,0 |
40,9 |
16 × 52 × 60 |
5,0 |
47,0 |
16 × 62 × 72 |
6,0 |
56,1 |
16 × 72 × 82 |
7,0 |
65,9 |
20 × 82 × 92 |
6,0 |
75,6 |
*z×d×D – число зубьев × внутренний диаметр × наружный диаметр
Таблица 8.18
Рекомендуемые посадки для размеров D и b при центрировании по D
(ГОСТ 1139–80)
Посадки |
Поля допусков соединения |
|||||||||
подвижного |
неподвижного |
|||||||||
D втулки |
Н8 |
Н7 |
Н7 |
|||||||
D вала |
е8 |
f7 |
g6 |
h7 |
js6 |
n6 |
||||
b втулки |
F8 |
D9 F8 |
F8 |
D9 |
D9 F8 |
F8 |
D9 F8 |
D8 F8 |
D8 F8 |
|
b вала |
e8 |
e8 d8 h9 |
f7 f8 h9 |
f7 h8 h9 |
f7 h9 |
h8
|
f7
|
h8 js7 |
h8 jS7 |
|
Примечание. Поле допуска h9 применяют при чистовом фрезеровании незакаленных шлицевых валов.
Таблица 8.19
Рекомендуемые посадки для размеров d и b при центрировании по d
(ГОСТ 1139–80)
Посадки |
Поля допусков соединения |
||||||||||||
подвижного |
неподвижного |
||||||||||||
d втулки |
Н8 |
Н7 |
|||||||||||
d вала |
е8 |
f7 |
g6 |
h7 |
h7 |
jS6 |
jS7 |
h6 |
|||||
b втулки |
D9 F10
|
D9 F10 |
D9
|
F8 |
D9 F10 |
F8 |
D9 F10 |
Н8 |
F8 F10 |
D9
|
Н8 |
F8 F10 |
Н8 |
b вала |
e8 e9 |
f8 e8 |
h9 |
f7 h7 f8 |
f8 h9 |
f7 h7 |
f8 h9 |
h7 h8 |
h7 jS7 k7
|
k7
|
jS7 |
h7 jS7
|
jS7
|
Примечания:
1. Поле допуска h9 применяют при чистовом фрезеровании незакаленных шлицевых валов.
2. Поле допуска F10 применяют только для закаленных не шлифованных втулок.
Таблица 8.20
Рекомендуемые посадки для размера b при центрировании по b
(ГОСТ 1139–80)
Посадка |
Поля допусков соединения |
|||
подвижного |
неподвижного |
|||
b втулки |
D9, F8, F10 |
D9, F8, F10 |
D9, F8 |
D9, F10 |
b вала |
e8, f8, d9, h9 |
d9, f8, h9, e9 |
jS7 |
k7 |
Примечание. Поле допуска e9 рекомендуется применять для незакаленных валов.
Таблица 8.21
Поля допусков нецентрируемых диаметров валов (ГОСТ 1139–80)
Размер |
Вид центрирования |
Поля допусков |
|
вала |
втулки |
||
d |
«D», «b» |
d1 (табл. 10.3) |
Н11 |
D |
«d», «b» |
а11 |
Н12 |
Варианты заданий для курсовой работы по теме 1
Данные к определению зазоров и натягов в соединениях
Первая цифра варианта
|
Номинальный размер соединения, мм
|
Вторая цифра варианта
|
Посадки |
||
с зазором |
с натягом |
переходная |
|||
0 |
55 |
0 |
D8/h7 |
H7/t6 |
H8/k7 |
1 |
78 |
1 |
G7/h6 |
T7/h6 |
H7/js6 |
2 |
25 |
2 |
Н7/е8 |
H7/r6 |
K7/h6 |
3 |
32 |
3 |
F8/h6 |
H7/p6 |
H7/n6 |
4 |
45 |
4 |
H7/g6 |
H8/u8 |
M7/h6 |
5 |
63 |
5 |
E9/h8 |
H7/s6 |
N7/h6 |
6 |
85 |
6 |
H8/d9 |
P7/h6 |
Н6/ш5 |
7 |
110 |
7 |
H8/h7 |
R7/h6 |
Js7/h6 |
8 |
135 |
8 |
Hll/dll |
U8/h7 |
H8/n7 |
9 |
160 |
9 |
D10/h9 |
H8/z8 |
H7/k6 |