7.2. Шпоночные и шлицевые соединения

Рис. 7.4. Шпоночное соединение с сегментной шпонкой: 1 — вал; 2 — шпонка; 3 — втулка (зубчатое колесо)

За номинальный размер призматического шпоночного соединения принимают размер Ь, равный ширине шпонки, ширине паза под шпонку на валу и ширине паза во втулке. Предусмотрены три вида соединений шпонки с пазами вала и втулки (табл. 7.7 и рис. 7.5).

234

к

Паз вала Паз втулки

Рис. 7.5. Схема расположения полей допусков деталей шпоночного соединения видов I, II, III:

1 — вал; 2 — шпонка; 3 — втулка

Свободное соединение (I) предусматривает получение посадок с гарантированными зазорами, обеспечивающими надежную работу соединений с направляющими шпонками, а также облегчения сборки соединений из термообработанных деталей. Нормальное соединение (II) — получение соединений в условиях серийного и массового производства. Плотное соединение (III) рассчитано на получение

235

неподвижных соединений с напрессовкой деталей при сборке в условиях единичного и серийного производства, а также на обеспечение надежной работы соединения при реверсивных нагрузках.

На рис. 7.6 показано, как проставляются на чертеже посадки шпоночного сопряжения и поля допусков деталей соединения.

236

1.2.2. Шлицевые соединения

Шлицевые соединения (как и шпоночные) предназначены для передачи крутящих моментов (вращательного движения) в соединениях зубчатых колес и других деталей с валами. Шлицевые соединения, в отличие от шпоночных, могут передавать большие крутящие моменты и имеют меньшие перекосы и смещения пазов и зубьев за счет центрирования сопрягаемых деталей. В табл. 7.8 приведены стандарты на шлицевые соединения.

Таблица 7.8

Стандарты на шлицевые соединения

ГОСТ 1139-80*ОНВ. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски ГОСТ 6033-80* ОНВ. Соединения шлицевые эвольвентные с углом профиля 30°.

Размеры, допуски и измеряемые величины

В зависимости от профиля зубьев шлицевые соединения делят на соединения с прямобочным, эвольвентным и треугольным профилем зубьев. Рассмотрим прямобочные шлицевые соединения.

За номинальные размеры шлицевого прямобочного соединения приняты наружный D (рис. 7.7), внутренний d диаметры и размер Ъ, равный толщине зуба вала и ширине паза втулки. Шлицевой вал (а) фрезеруют червячными фрезами и шлифуют. Впадины (пазы) отверстия втулки (б) получают протягиванием с помощью набора протяжек.

237

Рис. 7.7. Шлицевое прямобочное соединение: а — вал; 5 — втулка; в — вал в сборе со втулкой

Вшлицевых соединениях с прямобочным профилем зуба применяют три способа центрирования (более точного изготовления) для совпадения осей вала и втулки: по наружному диаметру D, внутреннему диаметру d и по боковым сторонам зубьев Ь.

Центрирование по наружному диаметру (D) рекомендуется при повышенных требованиях к соосности элементов соединения, когда твердость втулки не очень высока и допускает обработку чистовой протяжкой, а вал обрабатывается фрезерованием и шлифуется по наружному диаметру. Применяется в подвижных и неподвижных шлицевых соединениях.

Центрирование по внутреннему диаметру (d) применяется в тех же случаях, но при более высокой твердости (>40 HRC) втулки, не позволяющей обрабатывать ее чистовой протяжкой. Диаметр d окончательно обрабатывают шлифованием.

Центрирование по боковым сторонам зубьев (b) используют для передачи значительных крутящих моментов при невысоких требованиях к точности центрирования.

Втабл. 7.9 приведены некоторые посадки при различных способах

238

предпочтительными.

Таблица 7.9

Условные обозначения прямобочных шлицевых соединений включают центрирующий элемент (D, d, b), указываемый на первом месте, число зубьев —- на втором, через знак умножения, размеры внутреннего и наружного диаметров, а также ширины зуба с обозначением точности изготовления.

239

Пример обозначения шлицевого соединения с центрированием по

D:

/7 ’

------------------------------------------- х /7

для отверстия этого соединения D - 8 х 36 х 40Я7 х 7Я8;

для вала />-8x36x40/7x7/7:

Пример обозначения шлицевого соединения с центрированием по d:

для отверстия этого соединения d - 8 х 36Я7 х 40Я12 х 7D9;

для вала d - 8 х 36/7 х 40al 1 х lh9.

Пример обозначения подвижного шлицевого соединения с центрированием по Ь\

. D „ Я12 л/>9

для соединения а - 8 х 36 х 40 ---- х 7 —; all /8

для отверстия этого соединения d - 8 х 3 6 х 40Я12 х 7

/)9; для вала d - 8 х 36 х 40al 1x7/8.

На рис. 7.8 и 7.9 приведены примеры обозначения полей допусков и посадок прямобочного шлицевого соединения на сборочном чертеже и чертежах деталей.

Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зуба (ГОСТ 6033-80*) 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 концентраторами напряжений и большим количеством зубьев). На рис. 7.10 изображены шлицевой вал и шлицевая втулка с эвольвентным профилем зуба.

В шлицевых соединениях с эвольвентным профилем зубьев применяются следующие способы относительного центрирования вала и

240

втулки: по боковым поверхностям зубьев s, е, по наружному диаметру D и допускается центрирование по внутреннему диаметру.

241

А—А

А А '/К, 200/)

<f-8x32#7x36#12x6Z)9

Рис. 7.8. Обозначение на чертеже посадки шлицевого соединения (а) и полей допусков шлицевой втулки (б)

способов центрирования.

Примеры выбора посадок приведены в табл. 7.10. Кроме указанных посадок, применяются и другие (см. ГОСТ 6033-80*).

А—А

Таблица 7.10

'“A3’2 Vfc40(V)

А

<i-8x32/7x36al 1x6/8

M2:1 . .0,4x45°

>/Д.З

Д

032/7

030,4

Рис. 7.9. Обозначение на чертеже полей допусков шлицевого вала прямобочного шлицевого соединения

Рис. 7.10. Детали эвольвентного шлицевого соединения: а — шлицевой вал; 6 — шлицевая втулка

Ниже приведены обозначения полей допусков и посадок шлицевых соединений с эвольвентным профилем зубьев.

При центрировании по боковым поверхностям зубьев: D = 50 мм;