3.9.1. Конструктивное исполнение и размеры
За номинальные размеры шлицевого прямобочного соединения приняты наружный D и внутренний d диаметры и размер b, равный толщине зуба вала и ширине паза втулки (рис.51.).
Рис. 51. Основные размеры прямобочной шлицевой поверхности
Прямобочные шлицевые поверхности имеют четное число зубьев z: от 6 до 20 (6,8,10,16,20).
ГОСТ 1139 предусматривает три размерных серии шлицевых поверхностей, характеризующиеся соотношением z x d x D: легкая, средняя, тяжелая.
Серия (число зубьев, высота и ширина) назначается в зависимости от передаваемого крутящего момента.
Легкая серия характеризуется широким и невысоким зубом, применяется для слабонагруженных неподвижных соединений.
Средняя серия характеризуется большим числом зубьев и большей (средней) высотой зубьев. Применяется для неподвижных тяжелонагруженных соединений.
Стандартом предусмотрено три исполнения шлицевого паза вала А,В,С, которые применяются в зависимости от выбранного элемента центрирования.
Исполнение А применяется для изготовления валов соединений легкой и средней серий методом обкатывания. Валы соединений тяжелой серии методом обкатывания не изготовляются.
При центрировании по внутреннему диаметру шлицевые валы изготавливаются в исполнении A и С, при центрировании по наружному диаметру и боковым сторонам зубьев – в исполнении В.
3.9.2. Выбор посадок для шлицевых соединений
Выбор посадок зависит от характера работы соединения (подвижные, неподвижные) и от выбранного элемента центрирования.
В шлицевых прямобочных соединениях применяют три способа относительного центрирования вала: по наружному диаметру (D), по внутреннему диаметру (d) и по боковым поверхностям зубьев (b).
Центрирование по D выбирается при высоких требованиях к точности центрирования, если втулка не закаливается. Применяется в неподвижных соединениях или в подвижных, передающих небольшой крутящий момент, т.е. в соединениях с малым износом поверхностей. Точность размеров втулки достигается протягиванием набором протяжек, а размеров вала исполнения В - фрезерованием и шлифованием.
Центрирование по d выбирается при высоких требованиях к точности центрирования, если втулка имеет высокую твердость. Втулки подвергаются термической обработке, если шлицевое соединение подвижное, для увеличения износостойкости поверхностей и прочности при передаче больших крутящих моментов. Метод достижения точности размера центрирующей поверхности втулки – внутреннее шлифование. Вал изготавливается по исполнению А или С.
Центрирование по b применяется при невысоких требованиях к точности центрирование, при передаче больших крутящих моментов и знакопеременных нагрузках (реверсивное движение). Вал изготавливается по исполнению В.
Таблица 11
Предпочтительные посадки для шлицевых соединений
Центрирование по d |
|||
d |
D |
b |
Примечания |
|
|
|
Втулка закалена |
Центрирование по D |
|||
Н11/ 1) или 2)
2) для курс.раб. - b 12 |
|
|
Втулка не закалена
|
Центрирование по b |
|||
|
|
|
Точность центрирования невысокая, знакопеременные нагрузки |
;
;
;
Поля допусков и основные отклонения размеров d,D,b шлицевого соединения назначаются по ГОСТ 25346. Предпочтительные посадки для шлицевых соединений представлены в табл. 4-1. Для центрирующих элементов посадки назначаются в системе отверстия по более точным квалитетам в отличие от посадок на нецентрирующие элементы. В то же время при любом способе центрирования посадки по ширине зуба b назначаются достаточно высокой точности для обеспечения минимальных боковых зазоров, что особенной важно при наличии знакопеременных нагрузок.