Нормирование точности и технические измерения

профилем по ГОСТ 1139 -80 зависят от серии (легкая няя, тяж елая). При одном и том же внутреннем диаметрТбо"

сопряжения (посадки) могут осущ ествляться по трем поверх­ ностям (по наружной цилиндрической поверхности D, внут­ ренней цилиндрической поверхности d и по боковым поверх­ ностям впадин втулки и ш лиц вала Ъ). Сложности сопряж ения по трем поверхностям одновременно (неоправданно высокие

- для любого шлицевого соединения введены понятия цент­ рирующей поверхности и нецентрирующ их поверхностей;

- в шлицевом соединении осуществляются как минимум

- по нецентрирующим поверхностямйсопряжения назначают посадки с большими гарантированными зазорами и грубыми

полями допусков, либо дажерп иедусматривают зазор по номи­ нальным размерам (без браз вания посадки).

Сопряжения по боковым п верхностям ш лиц (по размерам

НаРсхемах центрирования по наружному диаметру D (рис. 3.112, а), по внутреннему диаметру d (рис. 3.112, б), по бо­

ковым сторонам зубьев Ъ (рис. 3.110, в) условно показаны за­ зоры по нецентрирующим диаметрам.

Выбор метода центрирования определяется эксплуатацион­ ными требованиями и технологией получения ш лицевых по­ верхностей. Для получения ш лиц на валу заготовку в виде гладкого вала обычно обрабатывают специальным инструмен­

321

том (фасонная фреза, ш лифовальный круг). Инструмент имеет профиль, соответствующий форме впадины, причем полный профиль получают за один или несколько проходов.

а —центрирование по наружному диаметру D; б - центрирование

по внутреннему диаметру d; в - центрирование по боковым сторонам зубьев Ъ

мента). Протягивание м ожетрбыть окончательной операцией или после него осуществляют дополнительную обработку де­ тали. Если после про яг вания деталь закаливаю т, дополни­ тельная обработка центр рующего элемента становится необ­

и з ходимой, посколькуо термообработка сложной детали приводит

к короблению п верхности и искаж ению геометрических па­ раметров (деталь «ведет»).

соотв тствующихеп цилиндрических поверхностей (D и d) при­ меняюРт для обеспечения сравнительно высоких требований к соосности втулки и вала. Центрирование по боковым поверх­ ностям зубьев Ь применяю т при менее высоких требованиях к соосности и необходимости снизить динамические нагрузки на ш лицы . Д инамические ударные нагрузки в ш лицевых соеди­ нениях возникаю т из-за зазоров между боковыми сторонами ш лиц и ш лицевы х впадин при работе изделия в реверсивном и старт-стопном реж им ах.

Ц ентрирование по наружному и внутреннему диаметрам

Точность центрирования втулки и вала по наружному и внутреннему диаметрам (D и d) практически одинакова, и вы­

322

бор центрирующего элемента в таких случаях определяется требованиями к конструкции и возможностями технологии^ ского оборудования.

Центрирование по D применяю т в соединениях, переда­ ющих небольшой крутящ ий момент, когда допускается срав­

нительно невысокая твердость втулки - (40...45) HRC. Такой метод центрирования применяю т для неподвижных соеди­ нений или соединений со сравнительно редкими взаимными осевыми перемещ ениями деталей, в которых практически от­ сутствует износ поверхностей. Втулку (обычно после нормали­ зации) окончательно обрабатывают чистовой протяж кой.

Центрирование по d применяется для подвижныхУш лице­ вых соединений передающих большие крутящ иеТмоменты. В таких соединениях втулка должна быть достаточноН твердой, а

поскольку закаленную поверхность нельзя обработать чистовой

протяжкой, окончательной технологической операцией обра­

ботки шлицевого отверстия является шлифование по внутрен­

323

Окончание табл. 3.32

иповерхность центрирования;

-число ш лицзи ном нальные размеры d, D и Ъ соединения; —обозначения посадок, помещенные после соответству­

ющ их размеров.

Поля допуск в нецентрирую щ их диаметров допускается в обозначенииене указы вать.

Прим ры условных обозначений разных сопряжений для шлицРвого прямобочного соединения с числом зубьев 2 = 6, вну­ тренним диаметром d = 28 мм, наружным диаметром D = 32 мм, шириной зуба Ъ = 7 мм представлены ниже.

Обозначение сопряжения при центрировании по внутренне­ му диаметру d, с посадкой по центрирующему диаметру Н7/е&-б у к в у , означающуют

и по ширине зуба D 9//8:

d - 6 х 28 Н7 /е8 х 32 Н12 / a l l х 7 D9 / / 8 .

Обозначение при центрировании по наружному диаметру D, с посадкой по центрирую щ ему диаметру H 8 /h 7 и по шири-

324

не зуба F10/H9:

D - 6 х 28 х 32 HS /h i х 7 F10 /h9.

Обозначение при центрировании по боковым сторонам Ь зу­ бьев:

Ь - 6 х 28 х 32 Н 1 2 / a l l х 7 1)9 /А8.

Условные обозначения отдельных ш лицевых поверхностей (внутренней и наружной) отличаются тем, что вместо посадок записывают обозначения полей допусков соответствующих размеров. Пример условного обозначения втулки при центри­ ровании по внутреннему диаметру:

d - 6 х 28 Н7 х 32 H I 2 х 7 D9.

число ш лиц (зубьев), значения модулейБ, поля допусков и по­

садки определены ГОСТ 6033-80. Преимуществами эвольвент-

ного профиля ш лиц перед прямобочным являю тся возможность

и з ружному диаметруо. Допускается и центрирование по внут­

реннему диаметру (при этом профиль следует вы полнять с плоской или закругленной формой дна впадины), но такое центрирование рактически не применяется.

Посколькуепэвольвентные ш лицы и впадины имеют перемен­ нуюРширину, для них в отличие от прямобочных ш лицевых поверхностей разработаны специальные допуски (с разными степенями точности) и оригинальные обозначения (сначала степень точности, затем - основное отклонение).

На толщину ш лиц вала и ш ирину впадин втулки установ­

допуск, вклю чаю щ ий допуски на собственно размер элемента и допуски на отклонения формы и располож ения элементов профиля ш лиц и впадин.

325

Д ля ш ирины впадин втулки нормировано одно основное от­ клонение Н и степени точности 7, 9 и 11» На толщ ину ш лиц вала установлены десять основных отклонений (а , е, d> /, g, h, k, п 7р, г) и степени точности от 7 до 11»

Обозначения эвольвентных ш лицевы х соединений вклю ча­ ют значения номинального диаметра D, модуля т, обозна­ чение посадки, помещаемое после обозначений размеров или модуля, и номер стандарта.

Пример обозначения эвольвентного шлицевого соединения с центрированием по боковым поверхностям зубьев:

50 х 2 х 9 H /9 g ГОСТ 6033-80

центрировании по боковым сторонам ш лиц выбирают допол­ нительную базу - ось одной из нецентрирую щ их поверхностей шлицевого вала (обычно с более ж естким допуском);

326

ностей подш ипниковых ш еек вала) следует назначать по седьмой степени точности ГОСТ 24643 при допусках центри­ рующих поверхностей 6 ...8 квалитетов и по восьмой степени точности при допусках центрирую щ их поверхностей 9 ... 10 квалитетов.

]тГШв]

в - прицентрировании по боковым сторонам шлиц.

База БВ —конструкторская база вала (общая ось посадочных поверхностей под подшипники).

База Д - ось выбранной нецентрирующей поверхности шлицевого вала при центрировании по боковым сторонам шлиц

Для эвольвентных ш лицевых соединений предельные зна­ чения радиального биения Fr и допуска направления зуба следует принимать по ГОСТ 6033.

Параметры шероховатости поверхностей элементов прямобочных и эвольвентных ш лицевых соединений должны быть

327

согласованы с самыми ж естким и допусками макрогеометрии. Значения параметра R a не должны превыш ать 1,25 мкм для центрирую щ их поверхностей, 2,5 мкм для нецентрирующ их боковых поверхностей ш лцц подвижны х соединений, а для неподвиж ны х соединений - 4,0 мкм для нецентрирующих боковых поверхностей ш лиц и 10 мкм для нецентрирующих цилиндрических поверхностей ш лиц.

Контроль элементов шлицевых соединений

Д ля контроля ш лицевых деталей применяют калибры. В соответствии с принципом Тейлора применяют комплексныеУ проходные калибры, которые представляют собойТпрототип со­

прягаемой детали (шлицевой вал или втулку с длиной, соот­ ветствующей длине шлицевого сопряжения)Ни комплект непро­ ходных калибров для поэлементного контроля (рис. 3.114).

Проходные калибры осуществляют комплексный контроль

всех размеров, формы и располож ения поверхностей ш лице­

Рис. 3.114. Калибры для контроля шлицевых валов (а) и втулок (б)

328

Допуски калибров для контроля ш лицевых деталей ре­ гламентированы ГОСТ 7951-80 (для прямобочных) и ГОСТ 24969-81 (для эвольвентных ш лицевых деталей).

3.12. Взаимозаменяемость, методы средства контроля зубчатых колес и передач

Зубчатые колеса и передачи классифицирую т по различ ­ ным признакам:

-по виду поверхностей, на которых располагаются зубцы (цилиндрические и конические, внутреннего и внешнегоУ за­ цепления); Т

-по направлению зубцов (прямозубые, косозубые, винто­ вые, шевронные); Н

-по профилю зубцов (эвольвентные, циклоидальны е, часо­ вые, цевочные, Новикова); Б

-по направлению осей вращ ения (цилиндрические - с па­ раллельными осями, конические -йс пересекаю щ имися, вин­ товые и червячные - со скрещ ивающ имися).

Основания классиф икации не счерпываются приведенны ­ ми примерами. р

Требования, предъявляемыего к точности зубчатых передач, зависят от функциональнт назначения передач и условий их эксплуатации. В приб рах, делительных м аш инах, в тех­ нологическом оборудовани и для нарезания резьбы и зубчатых колес применяютзтак называемые отсчетные передачи, в ко ­ торых главноеовн ман е уделяют пропорциональности углов поворота зубчатых колес (кинематической точности переда­ чи). Кинематическуюп точность передачи достаточно полно ха­ рактеризуетеостоянство передаточного отнош ения за полный оборот зубчатого колеса. Колеса этих передач в большинстве случаРв им ют малый модуль и работают при малы х нагруз­ ках и низких скоростях.

Вредукторах турбин и высокооборотных двигателей, дру­ гих изделиях с высокой круговой частотой вращ ения приме­

няют «скоростные передачи» (высокоскоростные, быстроход­ ные передачи), для которых основными являю тся требования к плавности работы, что необходимо для сниж ения уровня вибраций и шума при работе изделия. Основными причина­ ми неплавной работы являю тся такие погрешности зубчатых колес, как неправильное взаимное расположение зубьев (по­

329

греш ности ш ага) и неточность формы рабочих поверхностей (погрешности формы профиля зубьев).

Колеса скоростных передач, как правило, имеют средние модули и передают не7слиш ком большие моменты, однако их зубья могут подвергаться значительным динамическим воз­ действиям .

Достаточно часто встречаются в технике «силовые» или тя­ жело нагруж енные зубчатые передачи, к точности и скорости вращ ения колес в которых не предъявляю т высоких требова­

ционного характера, их относят к передачам общего назначе­

лес.

Однако неточности изготовления зубчатого венца приводят к искаж ению формы и взаимному смещению реальных профи­ лей зубьев, что может вызвать их деформацию или поломку, если толщ ина зуба будет больше ш ирины впадины . Смещение реальных профилей зубьев может такж е быть следствием не­

380