78302

НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ПРЯМОБОЧНЫХ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Лекция

Производство и промышленные технологии

Шлицевым соединением или зубчатым соединением называется разъемное соединение вала с отверстием когда на валу имеются зубья выступы а в отверстии соответствующие впадины шлицы. Шлицевое соединение можно представить как многошпоночное соединение с равномерно расположенными шпонками. В зависимости от формы профиля выступов у вала и впадин у втулки имеются прямобочные шлицевые и эвольвентные соединения. Значительно реже применяются шлицевые соединения с треугольным профилем.

Русский

2015-02-07

398.5 KB

4 чел.

9. НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ПРЯМОБОЧНЫХ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Шлицевым соединением,  или зубчатым соединением называется разъемное соединение вала с отверстием,  когда на валу имеются зубья (выступы), а в отверстии - соответствующие впадины (шлицы).

Охватывающая поверхность внутреннего цилиндра обычно в этих  соединениях называют втулкой.

Основное назначение этих соединений заключается в передаче крутящего момента, а иногда и для создания осевого усилия.

Шлицевое соединение можно представить как многошпоночное соединение с равномерно расположенными шпонками.

В зависимости от формы профиля выступов у вала и впадин у  втулки имеются прямобочные  шлицевые  и эвольвентные соединения.  Значительно реже применяются шлицевые соединения с треугольным профилем.  Шлицевые соединения используются в тех случаях,  что и шпоночные соединения, но для передачи больших крутящих моментов и, кроме того, когда необходимо обеспечить относительно высокие требования к соосности (центрированию) вала и втулки.

Прямобочные шлицевые соединения

Эти соединения  (рис.9.1)  используются в подвижных (с зазором) и неподвижных (с натягом) соединениях.

Для того чтобы обеспечить передачу разных значений моментов,  при нормировании размеров шлицевых соединений (ГОСТ 1139) выделяют легкие, средние и тяжелые серии,  которые отличаются, в основном, разными сочетаниями чисел зубьев (шлицев) z, размерами внутреннего d и наружного D диаметров и шириной b зуба (впадины).

Прямобочные шлицевые соединения охватывают валы с  наружным  диаметром от  14 до 125 мм.  Названия диаметров - наружный и внутренний - даются аналогично резьбе,  т.е. наружный диаметр находится "снаружи" у вала, а у втулки он расположен внутри.  Стандартом нормируются определенные сочетания z x d x D, которые можно использовать.

Необходимость нормирования  сочетаний диаметров  и  числа зубьев объясняется тем,  что втулки шлицевого соединения часто получаются  способом протягивания. Инструмент  для  этого  - протяжка - изготавливается под определенный размер втулки и для определенного числа шлицев  (зубьев). Важно внести ограничения типоразмеров этих втулок,  так как инструмент протяжка очень сложный и дорогой.  В прямобочных шлицевых  соединениях зубья, по  которым образуются сопряжения,  расположены параллельно оси соединения и имеют плоские боковые поверхности.

Требования к  параметрам  шлицевого соединения задаются в зависимости от принятой системы центрирования  вала и втулки, т.е. от той поверхности,  по которой производится основное сопряжение, обеспечивающее расположение осей втулки и вала (рис.9.2).

Рис. 9.1. Втулка и вал прямобочного шлицевого соединения

Используются три способа центрирования:  по наружной  поверхности D, по внутренней поверхности d и по боковым поверхностям зубьев b.

1. Центрирование в шлицевых соединениях

Центрирование - это операция сборки,  заключающаяся в выверке соосности детали с базовой поверхностью или общей осью.

В отношении понятия о центрировании при образовании шлицевого соединения речь идет об обеспечении совмещения осей вала и втулки.  Точность совмещений  этих осей обеспечивается точностью посадки с зазором  между сопрягаемыми поверхностями.  Шлицевое соединение отличается от обычного гладкого  тем,  что посадка (сопряжение) для шлицевых деталей осуществляется одновременно по трем поверхностям, т.е. по наружному и  внутреннему диаметрам и по боковым сторонам шлицев (зубьев).

          а                                           б                                     в

Рис. 9.2. Центрирование прямобочных шлицевых соединений:

по наружному диаметру (а),  по внутреннему диаметру (б), по боковым поверхностям (в)

При нормировании точности шлицевого соединения необходимо  нормировать одновременно три посадки.  Посадки эти должны быть  разными  по точности, так  как  невозможно  изготовить все сопрягаемые поверхности одинаковой точности и невозможно будет обеспечить собираемость  шлицевых деталей при одинаковой высокой точности.  Точность совпадения осей в шлицевом соединении обеспечивается точностью сопряжений, т.е. значениями зазоров  или  натягов.  Точности посадок по трем сопрягаемым поверхностям шлицевых деталей назначаются разными.  Поверхность, для которой назначена более высокая точность сопряжения,  обеспечивает точность совмещения осей. Если говорится, что центрирование шлицевого соединения осуществляется по наружному диаметру,  это означает,  что посадка по наружной поверхности (наружному диаметру) должна быть  наиболее точной из трех посадок в данном шлицевом соединении.

Центрирование по D (рис.9.2, а) используется для подвижных и неподвижных соединений,  при передаче небольших крутящих моментов и в других соединениях, подвергаемых малому износу.  Втулка должна изготавливаться с относительно небольшой твердостью, чтобы обеспечить обработку чистовой протяжкой. Вал может иметь большую твердость и обрабатывается шлифованием по  наружному  диаметру  (фрезерованием получаются зубья). Этот способ центрирования наиболее простой и экономичный.

Центрирование по  d (рис.9.2, б) используется для получения высокой точности в отношении совмещения осей вала и втулки. Отверстия по внутреннему диаметру и у вала,  и у втулки могут быть окончательно обработаны шлифованием.  Эти сопряжения используются, когда и вал, и втулка должны иметь большую твердость.  Этот способ центрирования дорогой, но наиболее точный. Применяется в основном для подвижных соединений.

Центрирование по b (рис.9.2, в) используется,  когда необходимо передать большие крутящие моменты,  особенно при знакопеременной нагрузке,  тем  более с реверсированием.  При этом способе не обеспечивается высокая точность совпадения осей вала и втулки,  и поэтому он применяется значительно реже, чем два других, и, как правило, в неподвижных соединениях.

2. Поля допусков на размеры поверхностей  прямобочного шлицевого соединения

Шлицевые детали образуют подвижные и  неподвижные  соединения,  и поэтому нормируются   отдельные  поля  допусков,  отобранные  по           ГОСТ 25347 "Основные нормы взаимозаменяемости.  Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки".

2.1. Поля допусков для размеров центрирующих поверхностей

Эти поля допусков выбраны из ГОСТ 25347 в зависимости от обеспечения характера соединения - подвижного или неподвижного. При выборе полей допусков выделены поля предпочтительного применения.

При центрировании по внутреннему диаметру d

Для подвижных соединений точность внутреннего диаметра втулки d нормируется всего двумя полями допусков: Н8 и Н7,  причём последнее является предпочтительным,  поскольку совпадает с нормируемым в международном  стандарте ИСО.  Для внутреннего диаметра вала нормируются пять полей допусков,  среди которых поля допусков f7 и g7 являются предпочтительными.

При центрировании  по внутреннему диаметру нормируются и поля допусков для посадок по ширине шлицев (зубьев) b. Выделено шесть полей допусков для  ширины шлицев втулок (поля Н9 и Н11 предпочтительные) и 12 полей допусков для ширины шлицев на вал (поля d10, f9 предпочтительные).

Для неподвижных  соединений при центрировании по внутреннему диаметру нормируется одно поле допуска Н7 на внутренний диаметр втулки  и четыре поля  допуска на внутренний диаметр вала (из них h7 предпочтительное).

При центрировании  по внутреннему диаметру при неподвижном соединении нормируются шесть полей  допусков  для  ширины  зубьев  (шлицев) втулки (из них Н9 и Н11 предпочтительные) и пять полей допусков для шлицев вала (из них h10 предпочтительное).

При центрировании по наружному диаметру D

Для подвижных  соединений  на наружный диаметр втулки нормируются четыре поля допуска из них рекомендуется к применению H7.  Для  вала нормируется шесть полей допусков (из  них рекомендуются f7, g6, h7).

Для ширины шлицев при центрировании по наружному  диаметру  установлены четыре поля допуска для шлицев втулки (из них рекомендуются D10 и F10) и восемь полей допусков для шлицев вала (из них рекомендуются d9, h9, f7, f8).

Для неподвижных соединений на центрирующий наружный диаметр  нормируются одно  поле  допуска H7 для диаметра втулки и два поля допуска для вала (рекомендуется js6).

Для неподвижного соединения и центрирования по наружному диаметру для ширины шлицев нормируются два поля допуска для шлицев втулки (рекомендуется F8) и два поля допуска для шлицев вала (рекомендуется js7).

При центрировании по боковым сторонам шлицев b

Для подвижного  соединения нормируются три поля допусков для размера по ширине шлицев втулки (рекомендуются D9 и F10) и семь полей допусков для шлицев вала (рекомендуются е8 и f8).

Для неподвижного соединения нормируются  три  поля  допусков  для шлицев втулки (рекомендуется F8) и два поля допусков для шлицев вала (рекомендуется js7).

2.2. Поля допусков на размеры нецентрирующих поверхностей

Наружный диаметр  является  нецентрирующим,  когда центрирование осуществляется по поверхностям внутреннего диаметра d или по поверхностям боковых сторон шлицев b. В этом случае для наружного диаметра вала D при подвижном соединении используются поля допусков a11, d10, f9, причем к применению рекомендуется первое поле допуска.

Для неподвижного соединения точность наружного  диаметра у  вала нормируется тремя полями допусков: all, f9, h10, при этом к применению рекомендуется первое поле допуска.

Для нецентрирующего наружного диаметра втулки, в независимости от вида сопряжения, нормируются три поля допуска: Н10, Н11, Н12, при этом к применению рекомендуется первое поле допуска.

Внутренний диаметр является нецентрирующим,  когда центрирование осуществляется по  наружному  диаметру или по боковым сторонам шлицев. Для внутреннего диаметра втулки в этом случае нормируется  всего  одно поле допуска Н11 и для подвижного,  и для неподвижного соединений. Для нецентрирующего внутреннего диаметра вала вообще не нормируется требование к точности.

2.3. Нормирование точности  расположения  поверхностей  элементов прямобочных шлицевых деталей

Для прямобочных шлицевых соединений нормируется только отклонение от симметричности  боковых  сторон зубьев (шлицев).  Допуск задается в диаметральном выражении,    относительно    центрирующего     элемента (рис.9.1).

Допуск симметричности нормируется в зависимости  от  ширины  зуба (шлица) и устанавливается в пределах от 0,010 до 0,018 мм.

2.4. Посадки шлицевых прямобочных соединений

Как и  для гладких цилиндрических соединений, для элементов шлицевых деталей в стандарте посадки непосредственно  не  нормируются.  Они даны в  виде рекомендаций (ГОСТ 1139. Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски).

Рекомендуемые посадки приведены в табл.9.1.

Таблица 9.1

Поверхность,

по которой

производят

центрирование

Подвижность

соединений

Реверсивность

передачи

Посадка

по центрирующему диаметру

по нецент-рирующему диаметру

по боковым сторонам

d

Подвижное

Нереверсируемая

H7/f7

H12/a11

F10/e9

Реверсируемая

H7/g6

D9/h9

D

Неподвижное

Нереверсируемая

H7/js6

H11/a11

F8/f8

Реверсируемая

H7/n6

F8/js7

b

Неподвижное

Нереверсируемая

H11/ a11

F8/js7

Реверсируемая

2.5. Условное обозначение прямобочных шлицевых соединений валов и втулок

При условном  обозначении шлицевого соединения необходимо указать как основные конструктивные данные, так и точность изготовления размеров основных конструктивных поверхностей (рис.9.3).

В обозначении  указываются  способ  центрирования,  число  шлицев (зубьев), значение внутреннего диаметра и посадка по внутреннему диаметру, значение наружного диаметра и посадка по этому диаметру,  значение ширины шлицев и посадка по шлицам.

Пример:           .

Это обозначение  указывает,  что шлицевое соединение должно быть образовано при центрировании по внутреннему диаметру (d), число зубьев 8 (z),  значение внутреннего диаметра d = 32 мм и посадка по внутреннему диаметру H7/f7, значение наружного диаметра D = 40 мм и посадка по этому диаметру H12/d11,  значение  ширины  шлицев Ь = 7 мм и посадка по шлицам H9/f9.

При центрировании по наружному диаметру D:

   или    .

Допускается не указывать в обозначении допуски нецентрирующих диаметров.

При центрировании по боковым сторонам шлицев b:

   или    .

Рис. 9.3. Чертеж шлицевого соединения и его деталей:

а – сборочное соединение; б – втулка; в - вал

Структура обозначения вала и втулки аналогична обозначению сопряжения, но с указанием полей допусков только для одного элемента соединения, например, при центрировании по внутреннему диаметру.

Для втулки: d - 8 × 32Н7 × 40Н12 × 7Н9,

для вала:   d - 8 × 32f7 × 40а11 × 7f9.

132

PAGE  126


в

а


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24748. Функции шлюза в сети 23.5 KB
  Функции шлюза в сети Сетевой шлюз аппаратный маршрутизатор или программное обеспечение для сопряжения компьютерных сетей использующих разные протоколы например локальной и глобальной. Сетевой шлюз может быть специальным аппаратным роутером или программным обеспечением установленным на обычный сервер или персональный компьютер.
24749. Многоуровневый подход к разработке средств сетевого взаимодействия 22.5 KB
  Многоуровневый подход к разработке средств сетевого взаимодействия В компьютерных сетях идеологической основой стандартизации является многоуровневый подход к разработке средств сетевого взаимодействия. Именно на основе этого подхода была разработана стандартная семиуровневая модель взаимодействия открытых систем ставшая своего рода универсальным языком сетевых специалистов.
24750. Модель взаимодействия открытых систем (модель OSI) 32 KB
  Модель взаимодействия открытых систем модель OSI Международная организации по стандартизации придумала и создала Модель OSI модель взаимодействия открытых систем. Модель OSI Тип данных Уровень Функции Данные 7.
24751. Функции физического уровня модели OSI 33.5 KB
  Функции физического уровня модели OSI Функции всех уровней модели OSI могут быть отнесены к одной из двух групп: либо к функциям зависящим от конкретной технической реализации сети либо к функциям ориентированным на работу с приложениями. Модель OSI представляет хотя и очень важную но только одну из многих моделей коммуникаций. Модель OSI Open System Interconnection описывает взаимосвязи открытых систем. Модель OSI Тип данных Уровень Функции Данные 7.
24752. Функции канального уровня модели OSI 33.5 KB
  Функции канального уровня модели OSI Функции протоколов канального уровня различаются в зависимости от того предназначен ли данный протокол для передачи информации в локальных или в глобальных сетях. Протоколы канального уровня используемых в локальных сетях ориентируются на использование разделяемых между компьютерами сети сред передачи данных. К таким типовым топологиям поддерживаемым протоколами канального уровня локальных сетей относятся общая шина кольцо и звезда. Примерами протоколов канального уровня для локальных сетей являются...
24753. Адресация компьютеров в сети Интернет 14.71 KB
  Числовой составной адрес IPадрес2. Символьный адрес доменное имя. Каждый из множества ПК входящих в Интернет имеет свой собственный УНИКАЛЬНЫЙ адрес. Это числовой адрес IPадрес: IP Internet Protocol IPадрес состоит из четырех групп цифр например 194.
24754. Символьные адреса 14.79 KB
  Символьные адреса Каждый из множества ПК входящих в Интернет имеет свой собственный уникальный адрес. Это числовой адрес IPадрес: IP Internet Protocol IPадрес состоит из четырех групп цифр например 194. Этот адрес неудобен для человека поэтому IPадресам поставлены в соответствие символьные адреса доменные имена. Служба которая обеспечивает преобразование символьного адреса доменного имени в числовой IPадрес называется службой доменных имен DNS DomainName Service.
24755. Числовые составные адреса 13.82 KB
  Числовые составные адреса Каждый из множества ПК входящих в Интернет имеет свой собственный уникальный адрес. Это числовой адрес IPадрес: IP Internet Protocol IPадрес состоит из четырех групп цифр например 194. Этот адрес неудобен для человека поэтому IPадресам поставлены в соответствие символьные адреса доменные имена. Служба которая обеспечивает преобразование символьного адреса доменного имени в числовой IPадрес называется службой доменных имен DNS DomainName Service.
24756. Принципы и порядок отнесения сведений к государственной тайне. Грифы секретности носителей этих сведений 55.02 KB
  Принципы и порядок отнесения сведений к государственной тайне. Грифы секретности носителей этих сведений. Государственная тайна защищаемые государством сведения в области его военной внешнеполитической экономической разведывательной контрразведывательной и оперативнорозыскной деятельности распространение которых может нанести ущерб безопасности Российской Федерации; Носители сведений составляющих государственную тайну материальные объекты в том числе физические поля в которых сведения составляющие государственную тайну находят...