лекции / метрология 5 пара - конспект Урушев
.docx5. Стандартизация и взаимозаменяемость шпоночных и шлицевых соединений
5.1 Шпоночные соединения
Шпоночные соединения предназначены для соединения с валами и осями различных тел вращения, таких как шкивы, маховики, зубчатые колеса и служат для передачи крутящих моментов.
Стандартизованные шпоночные соединения с призматическими, сегментными и клиновыми шпонками.
По крупному различают 2 вида шпоночных соединений, а именно
Не напряженные с призматическими и сегментными шпонками
Напряженные с клиновыми шпонками
На практике чаще всего применяется группа не напряженных шпоночных соединений с призматическими и сегментными шпонками
Использование призматических шпонок позволяет точно центрировать сопрягаемые детали и получать как неподвижные вдоль оси, так и скользящие соединения вдоль оси.
Э
А
b
то тогда, когда используется направляющие шпонки с креплением а валу
t2
h
t1
d-t2
d-t1
d
А
t2
t1
D
5.2 Размер, допуски, посадки
В настоящее время промышленности действует стандарт 8790-79 «Шпонки призматические, основные размеры шпонок и сечений пазов»
Для сегментных шпонок действует стандарт 24071-97
Обычно шпонки сопрягаются по ширине b с валом по неподвижной посадке с натягом, а со втулкой с одной из подвижных посадок с зазором
Натяг необходим для того чтобы шпонка не перемещалась при эксплуатации, а зазор для компенсации погрешностей пазов и их перекоса.
Предельные размеры несопрягаемых поверхностей выполняются по высоте h с интервалом допуска h-11 по длине l по H-14 и t1,t2 – 0,1-0,3 мм
Предельные отклонения шпонки по ее ширине b – h9
Предельные отклонения пазов вала и втулки назначаются в зависимости вида соединения
При свободном соединении интервал допуска паза вала назначается по H9, а паза втулки по D10
При нормальном соединении на пазу вала выполняется с интервалов допуска N9, а паза втулки JS9
При плотном соединении что на пазу вала, что на пазу втулки выполняется с интервалом допуска P9
О
18х11х100 – ГОСТ 8790-79
1 8 – ширина b
11 – высота h
1
+
0
-
JS9
H9
+
0
-
18
H9
N9
5.3 Шлицевые Соединения
Шлицевые соединения заметно прочнее шпоночных и применяются для передачи больших крутящих моментов.
Наиболее широко на сегодняшний день используются шлицевые соединения с прямобочным профилем, которые выполняются по ГОСТ 1139-80
Данный стандарт устанавливает число зубьев шпоночного соединения (6,8,10,16,20 зубьев)
Шлицевые соединения по эксплуатационному признаку делят на соединения легкой, средней и тяжелой серии
Между собой они различаются по высоте зубьев и их числу при одном и том же диаметре.
Легкая серия имеет наименьшие высоты и числа зубьев рекомендуется для неподвижных или малонагруженных соединений
Шлицевые соединения с эвальвентным профилем стандартизированы ГОСТ 6033-80
Шлицевые соединения с эвальвентным профилем имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с прямобочным:
Постепенное утоньшение зуба создает благоприятное распределение в нем напряжений
Они обеспечивают лучшее центрирование и самоустановку под нагрузкой
Такие соединения Технологичнее, так как для обработки всех типоразмеров шлицевых валов с определенным модулем требуется одна фреза/рейка
5.3.1 Способы центрирования шлицевых соединений
Выбор способа центрирования уже при конструировании представляет собой назначение функциональных параметров шлицевого соединения исходя из условий эксплуатации и особенностей технологии изготовления.
Для прямобочных шлицевых соединение применяют центрирование по цилиндрической поверхности внутреннего диаметра, по цилиндрической поверхности внешнего диаметра и по боковым сторонам шлицов
Внутренний
Внешний
По боковым сторонам шлицов
Отметим
Центрирование по боковым сторонам шлицов применяется в сопряжениях, которые передают большие знакоперменные нагрузки, а также при реверсивном движении
При этом зазоры между боковыми поверхностями шлицов должны быть наименьшими, а поверхность контакта соприкасающихся поверхностей – наибольшей.
Этот способ не обеспечивает высокой точности центрирования и поэтому применяется сравнительно редко
В случаях когда от передачи требуется высокая кинематическая точность применяют центрирование по одному из диаметров или одновременно по боковым сторонам профиля и одному из диаметров.
Центрирование по цилиндрической поверхности внутреннего диаметра применяют в случаях, когда втулка имеет высокую твердость и ее невозможно обработать калибрующей протяжкой.
Отверстие в этом случае обрабатывают на внутришлифовальном станке, а для обработки опорных площадок шлицевого вала используют шлицешлифовальные станки
Центрирование по наружному диаметру осуществляется, если поверхности отверстия допускают калибровку протяжкой, а шлицевой вал – фрезерование зубьев до окончательных размеров. Этот способ наиболее экономичен. Вал в этом случае шлифуется на кругошлифовальном станке. Этот способ, как правило, применяется для малонагруженных подвижных и неподвижных соединений.
Центрирование шлицевых соединений с эвальвентным профилем осуществляется по боковым поверхностям шлицов и по поверхности наружного диаметра.
Эксплуатационные характеристики и взаимозаменяемость шлицевых соединений во многом зависит от погрешности и сборки шлицевых соединений
На первом месте указывается параметр, по которому происходит центрирование, на втором – число зубьев, на третьем – внутренний диаметр и посадка внутреннего диаметра на вал, дальше – наружный диаметр и посадка наружнего диаметра на вал, на 4 месте – посадка по ширине
5.4 Контроль шпоночных и шлицевых соединений
Контроль шпоночных соединений в серийном и массовом производстве осуществляется специальными калибрами
Ширина пазов проверяется пластинами, имеющми проходную и непроходную зону, размер d+t – пробкой со ступенчатой шпонкой