3 Определение допусков и посадок элементов шлицевого соединения

3.1 Исходные данные

Заданы следующие номинальные размеры элементов шлицевого вала

10Х30х36х6

В обозначении шлицевого вала отсутствуют поля допусков и посадки основных размеров.

Основные параметры соединения, следующие:

- способ центрирования шлицевого соединения выбрать самостоятельно;

z = 10 - число шлицев;

d = 30 мм – внутренний диаметр;

D = 36 мм – наружный диаметр;

b = 6 мм – ширина зуба (паза).

3.2 Определение способа центрирования.

В сборочной единице “Задний мост с тормозами и ступицами в сборе автомобиля ГАЗ-53” имеется единственное шлицевое соединение полуоси 13 с шестерней полуоси (см.Приложение А). По заданию параметр центрирования не задан. Данное шлицевое соединение в процессе работы со знакопеременными нагрузками и с большими скоростями требует хорошего центрирования и должно быть неподвижным, т.е. шлицевые валы не должны перемещаться относительно шлицевых втулок. Однако полуоси при разборке должны сравнительно легко выниматься из шестерен с помощью болта 19. С учетом рекомендаций [4.6] для неподвижного соединения выбираем наиболее простой и экономичный способ центрирования по наружному диаметру D, с обеспечением минимальных зазоров по D и b.

3.3 Выбор посадок основных параметров соединения.

По рекомендациям [6] посадками неподвижного шлицевого соединения при центрировании по наружному диаметру D при работе на больших скоростях и реверсивных нагрузках являются:

по не центрирующему размеру d -  ммпосадка не предусмотрена.

по центрирующему размеру D - Н7/j_s6;

по не центрирующему размеру b – 6F8/js7.

Принимаем обозначение заданного соединения:

D- 10х30х36Н7/j_s6x6F8/js7.

3.4 Определение предельных отклонений, размеров, зазоров.

Для центрирующего размера D –Н7/j_s6:

для отверстия - Н7 - основное отклонение нижнее EI = 0, второе отклонение верхнее ES = EI + IT7 = 0 + 25 = +25 мкм;

для вала - j_s6 допуск располагается симметрично относительно нулевой линии (IT/2)и поэтому при IT6 = 16 мкм нижнее отклонение ei = - 8 мкм, верхнее отклонение es = + 8 мкм.

Вычисляем предельные размеры:

наибольший диаметр отверстия

D_max = D_н + ES = 36 + 0,025 = 36,025 мм;

наименьший диаметр отверстия

D_min = D_н + EI = 36 + 0 = 36 мм;

наибольший диаметр вала

d_max = d_н + es = 36 + 0,008 = 36,008 мм;

наименьший диаметр вала

d_min = d_н + ei = 36 + (-0,008) = 35,992 мм.

Вычисляем наибольший и наименьший зазоры:

S_max= D_max- d_min = 36,025 – 35,992 = 0,033 мм;

S_min= D_min – d_max = 36 – 36,008 = -0,008 мм.

Получили отрицательный наименьший зазор, т.е. натяг.

Для не центрирующего размера “b” – 6F8/j_s7:

для ширины паза В- 6F8 - основное отклонение нижнее EI = +10 мкм, второе отклонение верхнее ES = EI + IT8= +10 + 18= +28 мкм;

для ширины зуба b-6j_s7 - допуск располагается симметрично относительно нулевой линии (IT7/2) и поэтому при IT7 = 12 мкм нижнее отклонение ei = -6 мкм, верхнее отклонение es = +6 мкм.

Вычисляем предельные размеры:

наибольший и наименьший размеры ширины паза

B_max = B_н+ ES = 6 + 0,028 = 6,028 мм;

B_min = B_н + EI = 6 + 0,01 = 6,01 мм;

наибольший и наименьший размеры ширины зуба

b_max = b_н + es = 6 + 0,006 = 6,006 мм;

b_min = b_н + ei = 6 + (-0,006) = 5,994 мм.

Вычисляем наибольший и наименьший зазоры

S_max = B_max – b_min = 6,028 - 5,994 = 0,034 мм;

S_min = B_min – b_max = 6,01 – 6,006 = 0,004 мм.

Результаты выше приведенных вычислений сведены в таблицу 3.1.

Результаты выше приведенных вычислений сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты определения параметров посадок шлицевого соединения

Наименование пара метров шлицевого соединения	Номинальныйраз- мер, мм	Поле допуска	Величина допус ка, мкм	Предельные отклонения			Предельные размеры,мм			Зазоры, мм
				верх-нее, мкм	ниж-нее, мкм	наи-больший		наи-меньший	наи- боль ший		наи-меньший
Центрирующий параметр D Отверстие 36 Н7 25 +25 0 36,025 36 0,033 – 0,008 Вал 36 js6 16 + 8 - 8 36,008 35,992 Не центрирующий параметр b Ширина паза 6 F8 18 +28 +10 6,028 6,01 0,034 0,004 Ширина зуба 6 js7 12 +6 -6 6,006 5,994

3.5 Построим схемы расположения полей допусков по центрирующему и не центрирующему параметрам (рисунки 3.1, 3.2).

Рисунок 3.1 – Схема расположения полей допусков шлицевого соединения по центрирующему параметру D –Н7/j_s6

Рисунок 3.2 – Схема расположения полей допусков шлицевого соединения по не центрирующему параметру b – 6F8/j_s7

3.6 Выполнение рисунков шлицевого соединения.

По данным выбора параметров шлицевого соединения выполняем рисунки шлицевого соединения, шлицевого вала и шлицевой втулки с обозначением размеров, посадок, отклонений и шероховатостей (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Обозначение шлицевого соединения в сборе (а), шлицевого вала (б) и шлицевой втулки (в)

3.7 Выбор средств измерения

Шлицевые соединения контролируют комплексными проходными калибрами и поэлементными непроходными калибрами или измерительными приборами. При контроле комплексными калибрами отверстие годное, если комплексная пробка проходит, а размеры

диаметров и ширина паза не выходят за установленные верхние пределы; вал – годный, если комплексный калибр – кольцо проходит.

При выборе универсальных средств измерения необходимо выполнять следующее условие

±   lim,

где  - допускаемая погрешность измерения,

lim – предел допускаемой погрешности универсальных средств измерения.

Для размера d - 30 мм:

отверстие D -  мм – величина допуска не предусмотрена. Выбираем по [6] нутромер индикаторный НИ18-50-2 (ГОСТ 868-82), с пределами измерения 18-50 мм с ценой деления 0,01 мм и пределами допускаемой погрешности lim = 15мкм.

вал d -  - величина допуска не предусмотрена, поэтому выбираем штангенциркуль ШЦ-II-250-0,05 (ГОСТ 166-89) с пределами измерения 0-250 мм, класса точности 2, с ценой деления 0,05 мм и пределами допускаемой погрешности lim = 50 мкм.

Для размера D - Н7/j_s6:

отверстие D - Н7 - величина допуска IT7 = 25 мкм, допускаемая погрешность измерения  = 7 мкм. Выбираем по [6] нутромер модели 109 с головкой 2ИГ (ГОСТ 9244-75) с пределами измерения 18-50 мм, с ценой деления 0,002 мм и пределами допускаемой погрешности lim = 3,5 мкм.

вал d - j_s6 - величина допуска IT6 = 16 мкм, допускаемая погрешность  = 5 мкм. При такой допускаемой погрешности выбираем микрометр МК-50-1 (ГОСТ 6507-90) с пределами измерения 25-50 мм , класса точности 1, с ценой деления 0,01 мм и пределами допускаемой погрешности lim = 2,5 мкм.

Для размера b – 6F8/j_s7:

паз втулки В- 6F8 - величина допуска IT8 = 18 мкм допускаемая погрешность  = 4 мкм. При такой допускаемой погрешности выбираем нутромер модели 104 с головкой 1ИГ (ГОСТ 9244-75) с пределами измерения 6 – 10 мм, с ценой деления 0,001 мм и пределами допускаемой погрешности lim =  1,8 мкм.

зуб вала b - 6j_s7 - величина допуска IT7 = 12 мкм, допускаемая погрешность  = 3 мкм. При такой допускаемой погрешности выбираем микрометр МК-25-1 (ГОСТ 6507-90) с пределами измерения 0-25 мм, класса точности 1, с ценой деления 0,01 мм и пределами допускаемой погрешности lim = мкм.