42

H7

g7

+0.025

-0.009

-0.0034

12

D10

h9

+0.012

+0.05

+0,043

12

H9

h9

+0.043

-0.043

12 h9

0.4 min × 45º

4 Фаски

Рисунок 1.23 – Шпоночное соединение: а) поперечное сечение (1 – втулка, 2 – шпонка, 3 - вал), б) сечение шпонки

1.3.3 Нормирование точности шлицевых соединений

Таблица 1.14

Карта исходных данных шлицевого соединения

Наименования исходных данных	Значения исходных данных
z × d × D, мм	8 × 46 × 54
Соединение работает с реверсом или с вращением в одну сторону	С реверсом
Соединение вдоль оси подвижное или неподвижное	неподвижное
Шлицы в отверстии втулки: закалены или не закалены	закалены

Определим параметры шлицевого соединения:

z = 8 - количество шлиц;

d = 46 мм - внутренний диаметр шлиц;

D = 54 мм - наружный диаметр шлиц;

b = 9 мм - ширина шлиц;

с = 0,3^+0,2 мм - фаска;

r = 0,3 мм - радиус закруглений

Шлицевое соединение 8 × 46 × 54 относится к легкой серии ГОСТ 1139 [1, табл. 3.3].

Выбор вида центрирования, назначение посадок

В зависимости от условий работы механизма (отсутствие реверса) и отсутствие закалки шлиц выбираем вид центрирования шлицевого соединения и назначаем посадку по ГОСТ 1139-80 [1, табл. 3.4]. Выбираем центрирование по наружному диаметру – D, так как втулка не закалена.

Назначаем посадки на элементы шлицевого соединения:

- по внутреннему диаметру d: Ø 46 - посадка предпочтительная;

- по наружному диаметру D: Ø 54 - посадка предпочтительная;

- по ширине b: 9 - посадка предпочтительная;

Таким образом, условная комплексная запись шлицевого соединения будет иметь вид:

D - 8 × 46 × 54 × 9 .

Строим схемы расположения полей допусков и рассчитываем предельные значения зазоров и натягов.

Рисунок 1.24 – Схема расположения полей допусков по наружному диаметру D

Рисунок 1.25 – Схема расположения полей допусков по ширине b

Рисунок 1.26 – Схема расположения полей допусков по внутреннему диаметру d

D-8×46 ×54 × 9 .

ГОСТ 1139

9

46 f7

-0,025

-0.05

54a11 -0,34

-0.53

r 0.3 max

0.4^+0.2 × 45º

0.4^+0.2 × 45º

r 0.3 max

54 H12^{+0. 3}

46H7^+0.025

9F8

+0.035

+0.013

Рисунок 1.27 – Поперечное сечение шлицевого соединения: а) шлицевое соединение в сборке; б) сечение вала D-8×46f7×54 ×9 ; в) сечение втулки D-8×46 H7×54 H12×9 .

1.3.4. Нормирование точности цилиндрических зубчатых колес

Таблица 1.15

Карта исходных данных для зубчатой передачи

Наименования исходных данных	Значения исходных данных
Вид изделия	Часть раздаточной коробки автомобиля
Номер позиции по чертежу	5
Межосевое расстояние а, мм	120
Модуль зубчатой передачи m, мм	4
Исходный контур	ГОСТ 13755-81
Коэффициент смещения исходного контура x	0
Окружная скорость V, м/с	12
Число зубьев z	24
Температура допустимого нагрева зубчатой передачи	t1 = + 70ºC
Температура допустимого нагрева корпуса	t2 = + 60ºC

Определяем геометрические параметры зубчатого колеса

Диаметр делительной окружности d = m · z = 4 · 24 = 96 мм.

Диаметр окружности выступов d_а = d + 2 · m = 96 + 2 · 4 = 104 мм;

Диаметр окружности впадин d_f = d - 2,5 · m = 96 - 2,5 · 4 = 86 мм;

Диаметр основной окружности d_а = d · cos α = 96 · cos 20º = 90,24 мм;

Ширина зубчатого венца b = 10· m = 10 · 4 = 40 мм;

Количество охватываемых зубьев при измерении длины общей нормали z_w = 3;

Длина общей нормали W = 4 · 7,716 = 30,864 мм.

Назначим степень точности зубчатой передачи

Передача является кинематической. В этом случае наиболее важной явля­ется кинематическая точность, она назначается на одну степень точнее, чем нормы плавности и контакта зубьев.

По заданной окружной скорости, согласно [1, табл.6.3], рекомендуется сте­пень точности по нормам плавности – 6.

Принимаем степень кинематической точности – 5, степень точности по нор­мам контакта зубьев – 6.

Вид сопряжения определяется наименьшим гарантированным боковым зазором j_{n min}. Гарантированный боковой зазор получается как сумма:

j_{n min} ≥ j_n1 + j_n2

Для кинематической передачи j_n1 = 0,01 m = 0,01 · 4 = 0,04 мм.

Боковой зазор соответствующей температурной компенсации определя­ется но формуле:

j_n2 = a [α₁ · (t₁ – 20º) – α₂ (t₂ – 20º)] · 2 sin α ,

где а – межосевое расстояние в передаче, мм;

α₁ и α₂ – коэффициенты линейного расширения для материалов зубчатых ко­лес и корпуса;

t₁ и t₂ – предельные температуры, для которых рассчитывается боковой зазор, для зубчатых колес и корпуса соответственно.

При t₁ = + 70ºC, t₂ = + 60ºC, α₁ = 11,5 · 10^-6 (для закаленной стали), α₂ = 23 · 10^-6 (для чугуна) получим:

j_n2 = 120 [11,5 · 10^-6 · (70º – 20º) – 23 · 10^-6 (60º – 20º)] · 2 sin 20º = -0,028 мм.

j_{n min} = 0,04 + (-0,028) =0,012 мм.

Определяем вид сопряжения D с учетом межосевого расстояния в передаче по [1, табл. 6.4].

Полное обозначение точности передачи:

5–6–6–D ГОСТ 1643

Определим исполнительный размер длины общей нормали

Верхнее отклонение E_Ws = 10 мкм по [1, табл. 6.10] для вида сопряжения D, 6-й степени точности, d = 96 мм.

Допуск на длину общей нормали T_W = 40 мкм по [1, табл. 6.11] для F_r= 28 мкм [1, табл. 6.6].

Нижнее отклонение E_Wi = |E_Ws| + T_W = 10 + 40 = 50 мкм.

Исполнительный размер длины общей нормали – W = 30,864 .

Определим требования к базовым поверхностям зубчатого колеса.

Требования к точности заготовок под операцию зубонарезание определя­ются по рекомендациям (1, табл. 6.14].

Базовое отверстие должно быть выполнено по 6-му квалитету: Ø54H6 , так как по нормам плавности 6-я степень.

Диаметр вершин зубьев используется по 2-му варианту (как измерительная база для выверки заготовки на станке), следовательно, его точность - Td_a = 0,01 · m = 0,04 мм; Ø104 h7

Допуск на радиальное биение по вершинам зубьев: F_d = 0,6 · F_r = 0,6 · 28 = 16,8 мкм.

Принимаем F_d = 20 мкм по [1, табл.2.9(гл.2)].

Торцовое биение базового торца на диаметре 0,75d = 0,75 · 96 = 72 мм нахо­дим расчетом, определив F_β = 9 мкм, по [1, табл.6.9]:

F_T = (0,5·F_β·d_б)/В = (0,5·9·72)/40 = 8,1 мкм, по [1, табл. 2.9] принимаем F_Т = 16 мкм.

Все расчетные параметры указываем на чертеже зубчатого колеса (рис 1.28).

Выбираем контрольный комплекс зубчатого венца

Учитывая, что плавность работы и контакт зубьев заданы по 6-й степени, выбираем 1-й комплекс. Для контроля кинематической точности зубчатого ко­леса принимаем кинематическую погрешность зубчатого венца F'_i. Числовые значения F'_i определяются как сумма: F'_i = F_p + f_f. Накопленная погрешность шага зубчатого колеса F_p = 32 мкм [1, табл.6.5].

Погрешность профиля зуба f_f = 8 мкм [1, табл. 6.7], следовательно, F'_i = 32 + 8 = 40 мкм. Контрольный комплекс и необходимые приборы указаны в табл. 1.16.