32
2.3. Соединения шлицевые эвольвентные
Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зуба имеют то же назначение, что и прямобочные, но обладают рядом преимуществ: технологичностью (для обработки всех типоразмеров валов с определенным модулем требуется только одна червячная фреза, возможно применение всех точных методов обработки зубьев); большей прочностью (обладают меньшими концентратами напряжений и большим количеством зубьев).
2.3.1. Шлицевые эвольвентные соединения. Основные параметры
Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зубьев применяются для подвижных и неподвижных соединений.
К основным параметрам относятся:
•D – наружный диаметр зубьев, номинальный диаметр соединения;
•m – модуль;
•z – число зубьев;
•α = 30° - угол профиля.
Остальные параметры вычисляются по зависимостям ГОСТ 6033-80*, приведенным в табл. 2.8
Таблица 2.8
Центрирование по боковым |
|
|
Центрирование по |
|
поверхностям зубьев |
|
|
наружному диаметру |
|
xm |
e =S |
Средняя |
xm |
e = S |
|
окружность |
|
||
Da
d Df da
df
da = Df =D
Делительная d окружность
a D
df
Параметр |
Обозначение |
Зависимость |
||
|
|
|
|
|
Диаметр делительной окружности |
d |
|
d = m z |
|
|
|
|
|
|
Делительный окружной шаг |
p |
|
p = π m |
|
|
|
|
|
|
Номинальная делительная окружная толщина зуба вала |
|
|
π |
|
(впадины втулки) |
s(e) |
s = e = |
|
m + 2x m tgα |
2 |
||||
Смещение исходного контура |
xm |
xm = 1 |
[D − m (z +1.1)] |
|
|
|
2 |
|
|
Номинальный диаметр окружности впадин втулки |
Df |
|
Df = D |
|
Номинальный диаметр окружности вершин зубьев втулки |
Da |
Da = D − 2 m |
||
Номинальный диаметр окружности впадин вала |
df |
df max = D − 2.2 m |
||
Номинальный диаметр окружности вершин зубьев вала: |
|
|
|
|
при центрировании по боковым поверхностям зубьев |
da |
da = D − 0.2 m |
||
при центрировании по наружному диаметру |
|
|
da = D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 |
|
|
|
|
Допуски и посадки. В.И. Анухин |
||||
Номинальные значения основных параметров приведены в табл. 2.9. |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Модуль, |
|
|
|
|
|
Номинальный диаметр D, мм |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
40 |
|
45 |
50 |
|
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
|
мм |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число зубьев z |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.8 |
20 |
23 |
30 |
36 |
42 |
|
48 |
|
55 |
60 |
|
66 |
74 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.25 |
12 |
14 |
18 |
22 |
26 |
|
30 |
|
34 |
38 |
|
42 |
46 |
50 |
54 |
58 |
62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
7 |
8 |
11 |
13 |
16 |
|
18 |
|
21 |
24 |
|
26 |
28 |
31 |
34 |
36 |
38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
7 |
8 |
10 |
|
12 |
|
13 |
15 |
|
17 |
18 |
20 |
22 |
24 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
7 |
8 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и я.
1.Числа зубьев, заключенные в рамки, являются предпочтительными.
2.Кроме указанных значений, имеются и другие (см. ГОСТ 6033-80*).
3.Значения D изменяются от 4 до 440 мм, m – от 0.5 до 10 мм.
2.3.2. Посадки шлицевых эвольвентных соединений
В шлицевых соединениях с эвольвентным профилем зубьев применяются следующие способы относительного центрирования вала и втулки: по боковым поверхностям зубьев s, e, по наружному диаметру D и допускается центрирование по внутреннему диаметру.
Наибольшее распространение получил способ центрирования по боковым поверхностям зубьев. Центрирование по внутреннему диаметру не рекомендуется.
ГОСТ 6033-80* установлены допуски и посадки для различных способов центрирования. Примеры выбора посадок приведены в табл. 2.10. Кроме указанных посадок, применяются и дру-
гие (см. ГОСТ 6033-80*).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.10 |
|
|
|
e =S |
|
|
|
|
|
e = S |
|
|
||
Чертеж сопряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
Df |
da |
|
|
|
da = Df =D |
|
|||
|
Da |
|
|
|
f |
|
|
|
d |
|
a |
f |
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Центрирующий элемент |
|
s (e) |
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
Посадки |
По D (da , Df) |
По s (e) |
По Da, df |
По D |
По s (e) |
По Da, df |
||||||
Подвижное сопряжение |
Df − H16 |
9H |
, |
9H |
Da − H11 |
H7 |
, |
H7 |
9H |
9H |
Da − H11 |
|
|
9g |
|
9h |
|
f7 |
|
g6 |
|
|
|||
Неподвижное сопряже- |
da − h12 |
7H |
, |
7H |
df max − h16 |
H7 |
, |
H7 |
9g , |
9h |
df max − h16 |
|
ние |
|
8k |
7n |
|
js6 |
n6 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
34
2.3.3. Условные обозначения шлицевых эвольвентных соединений
Обозначения шлицевых эвольвентных соединений должны содержать номинальный диаметр, модуль, обозначение посадки (полей допусков вала и отверстия) и номер стандарта.
Примеры обозначения.
При центрировании по боковым поверхностям зубьев. D = 50 мм; m = 2 мм; посадка по боковым поверхностям s(e) – 9H9g :
соединение |
50 × 2 × |
|
9H |
ГОСТ 6033 − 80 *; |
|
9g |
|||
|
|
|
|
|
вал |
50 × 2 × |
9g |
ГОСТ 6033 − 80 *; |
|
отверстие |
50 × 2 × 9H |
ГОСТ 6033 − 80 *. |
||
При центрировании по наружному диаметру. D = 50 мм; m = 2 мм; посадка по центрирующему
диаметру D - |
H7 |
и по боковым поверхностям s(e) - |
9H |
|
: |
|
||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
g6 |
|
|
|
|
|
9h |
|
|
|||
|
соединение |
50 × |
|
H7 |
× 2 × |
|
9H |
ГОСТ 6033 − 80 *; |
||||
|
|
g6 |
|
9h |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
вал |
50 × |
g6 × 2 × |
9h |
ГОСТ 6033 − 80 *; |
|||||||
|
отверстие |
50 × H7 |
× 2 × |
|
9H |
|
ГОСТ 6033 − 80 *. |
|||||
Пример условного обозначения показан на рис. 2.3.
Посадка
D m поs (e)
65 3 |
9H |
ГОСТ 6033-80* |
|
9g |
|
Рис. 2.3
|
|
|
|
35 |
|
|
Допуски и посадки. В.И. Анухин |
||
2.4. Резьба метрическая |
|
|
|
|
|
||||
Метрическая цилиндрическая резьба применяется главным образом в качестве крепежной и раз- |
|||||||||
деляется на резьбу с крупным шагом диаметром 1…64 мм и резьбу с мелким шагом диаметром |
|||||||||
1…600 мм. |
|
|
|
|
|
|
|||
При равных наружных диаметрах метрические резьбы с мелким шагом отличаются от резьб с |
|||||||||
крупным шагом меньшей высотой профиля и меньшим углом подъема резьбы. Поэтому резьбы с |
|||||||||
мелким шагом рекомендуется применять при малой длине свинчивания, на тонкостенных деталях, а |
|||||||||
также при переменной нагрузке, толчках и вибрациях. Резьбы с крупным шагом рекомендуется при- |
|||||||||
менять для соединения деталей, не подвергающихся таким нагрузкам, так как они менее надежны |
|||||||||
при переменной нагрузке и вибрациях и более склонны к самоотвинчиванию. |
|
|
|||||||
2.4.1. Основные параметры крепежных цилиндрических метрических резьб |
|||||||||
К основным параметрам цилиндрических резьб относятся: |
|
|
|||||||
• d2 (D2) – средний диаметр резьбы соответственно болта и гайки; |
|
|
|||||||
• d (D) – наружный диаметр резьбы соответственно болта и гайки; |
|
|
|||||||
• d1 (D1) – внутренний диаметр резьбы соответственно болта и гайки; |
|
|
|||||||
• Р – шаг резьбы; |
|
|
|
|
|
||||
• |
α |
– угол профиля резьбы, для метрических резьб α |
= 60°. |
|
|
||||
Значения основных параметров метрических резьб по ГОСТ 9150-81 приведены в табл. 2.11. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.11 |
|
|
|
|
|
P |
|
Гайка |
H/8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
α |
= 60˚ |
|
0.866025 P |
||
|
d (D) |
) |
|
|
|
|
H/4 |
H = |
|
|
2 |
) |
|
|
|
||||
|
(D |
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|||||
|
2 |
(D |
|
P/2 |
Болт |
||||
|
|
d |
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
Шаг резь- |
|
Наружный диаметр d для резьб |
Средний диаметр |
Внутренний диаметр |
|||||
с крупным шагом, |
с мелким шагом, |
||||||||
бы Р, мм |
|
d2, D2, мм |
|
d1, D1, мм |
|||||
|
|
|
мм |
мм |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
6 |
8 |
|
5.350 |
|
4.917 |
|
|
|
|
|
7.350 |
|
6.917 |
|||
|
|
|
|
10 |
|
9.350 |
|
8.917 |
|
1.25 |
|
|
8 |
|
|
7.188 |
|
6.647 |
|
|
|
|
10 |
|
9.188 |
|
8.647 |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
10 |
12 |
|
9.026 |
|
8.386 |
|
1.5 |
|
|
|
|
11.026 |
|
10.386 |
||
|
|
|
14 |
|
13.026 |
|
12.386 |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
16 |
|
15.026 |
|
14.386 |
|
1.75 |
|
|
12 |
|
|
10.863 |
|
10.106 |
|
36
|
|
|
|
Окончание табл. 2.11 |
|
|
|
|
|
Шаг резь- |
Наружный диаметр d для резьб |
Средний диаметр |
Внутренний диаметр |
|
|
|
|||
бы Р, мм |
с крупным шагом, |
с мелким шагом, |
d2, D2, мм |
d1, D1, мм |
|
мм |
мм |
|
|
|
14 |
|
12.701 |
11.835 |
|
16 |
18 |
14.701 |
13.835 |
2 |
|
16.701 |
15.835 |
|
|
20 |
18.701 |
17.835 |
|
|
|
|||
|
|
22 |
20.701 |
19.835 |
|
|
24 |
22.701 |
21.835 |
2.5 |
18 |
|
16.376 |
15.294 |
20 |
|
18.376 |
17.294 |
|
|
22 |
|
20.376 |
19.294 |
|
24 |
|
22.051 |
20.752 |
|
27 |
30 |
25.051 |
23.752 |
|
|
28.051 |
26.752 |
|
|
|
36 |
34.051 |
32.752 |
3 |
|
42 |
40.051 |
38.752 |
|
48 |
46.051 |
42.752 |
|
|
|
|||
|
|
56 |
54.051 |
52.752 |
|
|
64 |
62.051 |
60.752 |
|
|
72 |
70.051 |
68.752 |
|
|
80 |
78.051 |
76.752 |
3.5 |
30 |
|
27.727 |
26.211 |
33 |
|
30.727 |
29.211 |
|
|
|
|||
|
36 |
64 |
33.402 |
31.670 |
4 |
|
61.402 |
59.670 |
|
|
72 |
69.402 |
67.670 |
|
|
|
80 |
77.402 |
75.670 |
|
|
90 |
87.402 |
85.670 |
4.5 |
42 |
|
39.077 |
37.129 |
5 |
48 |
|
44.752 |
42.587 |
|
64 |
72 |
60.103 |
57.505 |
6 |
|
68.103 |
65.505 |
|
|
80 |
76.103 |
73.505 |
|
|
|
90 |
86.103 |
83.505 |
|
|
100 |
96.103 |
93.505 |
2.4.2. Предельные отклонения метрической резьбы. Посадки с зазором
Резьбы при свинчивании контактируют только боковыми сторонами профиля, поэтому только средний диаметр, шаг и угол профиля резьбы определяют характер сопряжения в резьбе. Для компенсации накопленной погрешности шага (рис. 2.4, а) и погрешности угла профиля (рис. 2.4, б) производят смещение действительного среднего диаметра резьбы. Вследствие взаимосвязи между отклонениями шага, угла профиля и собственно среднего диаметра, допускаемые отклонения этих параметров раздельно не нормируют. Устанавливают только суммарный допуск на средний диаметр болта Td2 и гайки TD2 , который включает допускаемые отклонения собственно среднего диаметра и
диаметральные компенсации погрешности шага и угла профиля. Кроме этого, задается допуск на наружный диаметр болта d и внутренний диаметр у гайки D1 , т.е. на диаметры, которые формируются перед нарезанием резьбы и при измерении готовых изделий наиболее доступны.
(D) |
(D |
|
|
|
|
1 |
|
|
|||
|
) |
|
|
|
|
|
2 |
) |
|
|
|
d |
|
|
|
||
2 |
(D |
|
|
||
|
|
||||
|
|
|
|||
|
d |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37
Гайка
Болт
а)
Рис. 2.4.
d2 (D2 )
Допуски и посадки. В.И. Анухин
Гайка
Болт
б)
Поля допусков основного отбора метрической резьбы для посадок с зазором по ГОСТ 16093-81 приведены в табл. 2.12. Цифры обозначают степень точности, а буквы - основное отклонение.
Длина свинчивания в силу конструктивных особенностей резьбовых соединений оказывает влияние на качество и характер сопряжения. Установлено три группы длин свинчивания: S – короткие, N – нормальные и L – длинные.
К группе N относятся резьбы с длиной свинчивания не менее 2.24 Р d0.2 и не более 6.7 P d0.2 .
Длины свинчивания менее 2.24 Р d0.2 относятся к группе S, а длины свинчивания более 6.7 P d0.2 - к группе L.
Точные значения длин свинчивания установлены ГОСТ 16093-81.
Класс точности - понятие условное (на чертежах указывают поля допусков); и его используют для сравнительной оценки точности резьбы.
Точный класс рекомендуется для ответственных резьбовых соединений. Средний класс - для резьб общего назначения.
Грубый класс - для резьб, нарезаемых на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т.п.
Таблица 2.12
|
|
|
Номинальный профиль |
|
Гайка |
|
|
|
|
es 2 |
|
|
|
|
|
|
d |
|
es 2 |
|
|
|
|
T 2 |
|
|
|
(D) |
(D |
1 |
TD2 2 |
T 2 |
TD1 2 |
|
|
) |
|
|
d2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
d |
|
) |
|
|
|
|
2 |
(D |
|
|
Болт |
|
|
|
d |
1 |
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
Деталь |
Класс точности |
Поле допуска при длине свинчивания |
||||
S - короткая |
|
N - нормальная |
L - длинная |
|||
|
|
|
|
|||
Наружная резьба |
Точный |
--- |
|
4h, 4g |
--- |
|
Средний |
5h6h, 5g6g |
|
6h , 6g , 6f , 6e , 6d |
7g6g |
||
(болт) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Грубый |
--- |
|
8g |
--- |
Внутренняя резьба |
Точный |
4H |
|
4H5H, 5H |
6H |
|
Средний |
5H |
|
6H , 6G |
7H |
||
(гайка) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Грубый |
--- |
|
7H, 7G |
8H |
38
Окончание табл. 2.12
П р и м е ч а н и я.
1.Для получения различных посадок можно применять любые сочетания полей допусков резьбы болтов и гаек.
2.Поля допусков, заключенные в рамки, рекомендуются для предпочтительного применения.
3.При длинах свинчивания S и L допускается применять поля допусков, установленные для длин свинчивания N.
4.Наиболее распространенной посадкой для крепежных метрических резьб является 66Hg .
5.Таблица приведена в сокращении.
2.4.3. Условные обозначения метрических резьб
Примеры обозначения посадок метрических резьб приведены на рис.2.5.
Если обозначение поля допуска наружного диаметра у болта или внутреннего диаметра у гайки совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, его в обозначении не приводят (см. рис. 2.5).
Пример условного обозначения резьбового сопряжения с левой резьбой и мелким шагом
Р = 1 мм: М12× 1LH – 6H/6g.
|
Наружный |
|
|
Мелкий шаг |
||||
|
диаметр |
|
|
|||||
|
|
|
Р = 1 мм |
|||||
|
D = 12 мм |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М12 - 4H5H |
|
|
М12 1 - 7g6g |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Резьба |
Поле |
Поле |
Поле |
|
|
|
Поле допуска |
|||||||||||||
метрическая |
допуска |
допуска |
допуска |
|
|
|
наружного |
|||||||||||||
с крупным шагом |
среднего |
внутреннего |
среднего |
|
|
|
диаметра d |
|||||||||||||
Р = 1.75 мм |
диаметра диаметра D1 |
диаметра d2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
(шаг не указывается) |
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М12 - 6g |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
М12 - 6H |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поле допуска |
|
|
среднего и |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Поле допуска |
среднего и |
|||||||||||||
внутреннего диаметров резьбы |
наружного диаметров резьбы |
||||||||||||||
Рис. 2.5