Справочник по допускам в метрологии

10. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Рассмотренные выше шпоночные соединения, обладая существенными недостатками такими как; смятие и срез шпонок, ослабление сечения валов и втулок пазами, образование концентраторов напряжений, перекос и смещение пазов, контактные деформации осей от радиальных сил, не позволяют передавать большие крутящие моменты, что приводит к ограничению области их применения. Наиболее рациональными в области передачи больших крутящих моментов и высоких требований к точности центрирования сопрягаемых деталей являются шлицевые соединения, которые все больше вытесняют шпоночные соединения. Шлицевые соединения имеют большую усталостную прочность, высокую точность центрирования и направления, которые достигаются равномерным расположением шлицев по окружности и высокой точностью их размеров, формы и расположения.

В зависимости от профилей зубьев шлицевые соединения делят на прямобочные, эвальвентные и треугольные. Наибольшее распространение получили прямобочные шлицевые соединения.

10.1. Допуски и посадки шлицевых соединений с прямобочным профилем зубьев

Впрямобочных шлицевых соединениях установлено три градации высот и чисел зубьев для одного и того же диаметра вала и втулки. В соответствии с условиями работы и характера передаваемых нагрузок прямобочные шлицевые соединения делят на легкую, среднюю и тяжелую серии.

Вшлицевых прямобочных соединениях применяют три способа центрирования вала и втулки: по наружному диаметру D, по внутреннему диаметру d и по боковым поверхностям b. Эскизы этих способов центрирования показаны на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Шлицевые соединения с прямобочным профилем зубьев при центрировании:

а) по наружному диаметру D, б) по внутреннему диаметру d, в) по боковым поверхностям зубьев b

Центрирование по наружному диаметру D применяют в случаях, когда необходимо передать небольшие крутящие моменты в неподвижных и подвижных соединениях с невысокой твердостью сопрягаемых деталей и повышенных требований к точности соосности элементов соединения (рис.10.1, а).

Центрирование по внутреннему диаметру d применяют в случаях повышенной точности совпадения геометрических осей вала и втулки, если твердость втулки высока или когда может возникнуть коробление вала после термообработки.

100

Вал и втулка в этом случае обрабатываются на шлифовальных станках, что позволяет обеспечить высокую точность центрирования сопрягаемых деталей и применять для подвижных соединений (рис. 10.1, б).

Центрирование по боковым поверхностям зубьев b целесообразно применять при передаче знакопеременных нагрузок, больших крутящих моментов и невысоких требованиях к соосности, когда недопустимы большие зазоры между боковыми поверхностями вала и втулки (рис.10.1, в).

Посадки прямобочных шлицевых соединений строят по системе отверстия и осуществляют по центрирующим диаметрам и одновременно по боковым поверхностям, т.е. по d и b или D и b или только по b. Отклонения полей допусков размеров отверстия и вала отсчитывают от номинальных размеров D, d и b.

Основные параметры прямобочных шлицевых соединений (рис. 10.2) и их значения даны в табл. 10.1. Поля допусков и посадки по центрирующим размерам D, d и b приведены в табл. 10.2, 10.3 и 10.4, а поля допусков для нецентрирующих диаметров в табл. 10.5.

Рис. 10.2. Основные параметры прямобочных шлицевых соединений

101

102

Окончание табл. 10.1

Размер а в соединениях легкой и средней серий дан для валов исполнения А при изготовлении методом обкатывания.

При центрировании по внутреннему диаметру валы изготавляются в исполнении А и С, при центрировании по наружному диаметру и боковым сторонам – в исполнении В

(рис. 10.2).

Таблица 10.2

Рекомендуемые поля допусков и посадки для размеров D и b при центрировании по D

103

Таблица 10.3

Рекомендуемые поля допусков и посадки для размеров d и b при центрировании по d

Кроме указанных в табл. 10.2……10.4 посадок, допускаются и другие. Посадки, указанные в рамках, являются предпочтительными, указанные в скобках, по возможности, не применять.

104

Примеры обозначения шлицевого соединения вала и втулки для шлицевого соединения с параметрами; z = 8, d = 46 мм, D = 50 мм, b = 9 мм:

– при центрировании по наружному диаметру D (рис. 10.1, а) с посадкой по диаметру