Кафедра технологии металов и машиностроения

жүктеу/скачать 1,71 Mb.

бет	8/11
Дата	18.12.2023
өлшемі	1,71 Mb.
	#140454
түрі	Учебное пособие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

ВЫБОР ПОСАДОК ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ
Шлицевая втулка

Обознач-е	Величина	Обознач-е
Величина
Шаг мелкий	P	1,25	P	1,25
Наружный диаметр	D	14,000	d	14,000
Средний диаметр	D₂	13,188	d₂	13,188
Внутренний диаметр	D₁	12,647	d₁	12,647
Угол профиля		60		60

Рисунок 13 - Профиль резьбового соединения М14х1,25 – 6Н/6g

Выбор длины свинчивания

Учитывая размер длины ввинчивания резьбы в корпусе, выбираем длину свинчивания 12 мм по ГОСТ 16093-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором (приложение В, таблица В9).

Выбор класса точности

Назначение резьбы – крепежная.

Гнездо – глухое.
Нагрузка – статическая.
Выбираем крепежную резьбу среднего класса точности (приложение В, таблица В12).

Выбор полей допусков

По ГОСТ 16093–81 для резьбы среднего класса точности с длиной свинчивания 12, назначаем следующие поля допусков (приложение В, таблица В5):

Таблица 2 - Поля допусков резьбовых деталей

Диаметр резьбы	Величина диаметра	Поле допуска гайки	Поле допуска болта
Средний	D₂(d₂)= 13,188	6Н	6g
Наружный	D (d) = 14,000	не нормируется	6g
Внутренний	D₁ (d₁) = 12,647	6H	не нормируется

Обозначение резьбовых соединений

На рабочих чертежах:

Гайка М14 х 1,25 – 6Н
Болт М14 х 1,25 – 6g
На сборочном чертеже:
М14 х 1,25 – 6Н/6g

Предельные размеры и отклонения среднего диаметра резьбовых деталей.

Предельные отклонения по ГОСТ 16093-81 (Приложение В, таблицы В3 и В4)

Таблица 3 - Предельные отклонения среднего диаметра резьбы

Наименование отклонения	Отклонения
	Гайка 13,188 6H	Болт 13,188 6g
Нижнее	EI_D₂ = 0	ei_d₂ = –160
Верхнее	ES_D₂ = +180	es_d₂ = –28
Допуск	T_D₂ = +180	T_d₂ = 132

Предельные размеры, мм

Для гайки:
D₂_max = D₂ + ES_D₂ = 13,188 + (+0,18) = 13,368 мм.
D₂_min = D₂ + EI_D₂ = 13,188 + 0 = 13,188 мм.
Для болта:
d_2max = d₂ + es_d2 = 13,188 + (–0,028) = 13,160 мм.
d_2min = d₂ + ei_d2 = 13,188 + (–0,16) = 13,028 мм.

Характеристики посадки по среднему диаметру 13,188 мм (рис. 14)

S_max = D_2max – d_2min = 13,368 – 13,028 = 0,34 мм.
S_min = D_2min – d_2max = 13,188 – 13,160 = 0,028 мм.
Sm = (S_ma_х + S_min)/2 = (0,34 + 0,028)/2 = 0,184 мм.
TS = S_ma_х – S_min = 0,34 – 0,028 = 0,312 мм.

Проверка: TS = T_D2+ T_d₂= 0,18 + 0,132 = 0,312 мм.

Рисунок 14 Посадка резьбового соединения по среднему диаметру

13,188 6H/6g

ВЫБОР ПОСАДОК ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Действующие стандарты:

ГОСТ 1139-80^* Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски.
Шлицевое соединение – это разъемное соединение вала с отверстием, когда на валу имеются зубья (выступы), а в отверстии – соответствующие впадины (шлицы). Они предназначены для передачи крутящего момента. В отдельных случаях сопрягаемые детали могут иметь осевое перемещение.
По форме профиля различают прямобочные, эвольвентные и треугольные шлицевые соединения, а для различения по мощности установлены три серии соединений: легкая, средняя и тяжелая.
Прямобочные шлицевые соединения используются в подвижных (с зазором) и неподвижных (с натягом) соединениях. Они применяются для соединений с наружным диаметром 14 … 125 мм.

а) б) в)

Рисунок 15 - Способы центрирования шлицевых соединений

Параметры шлицевого соединения – размеры внутреннего (d) и наружного диаметра (D), ширина паза (b), задаются в основном в зависимости от принятой системы центрирования (базирования) между валом и втулкой.

Так как погрешности взаимного расположения размеров не позволяют осуществлять центрирование сразу по трем размерным параметрам (D, d, b), то ГОСТ 1139-80 «Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски», устанавливает допуски с центрированием по внутреннему диаметру (d), наружному диаметру (D) и боковым сторонам зубьев (b), т.е., соединение шлицевой втулки с валом осуществляется по одному из трех способов их относительного центрирования (рисунок 15):
– по поверхности наружного диаметра – D;
– по поверхности внутреннего диаметра – d;
– по поверхности боковых сторон зубьев – b.

Выбор соответствующего способа центрирования определяется эксплуатационными и технологическими соображениями.

Методические указания к выполнению раздела

По ГОСТ 1139–80^* проверить размеры соединения: D, d, b. Если заданные размеры отличаются от стандартных – ввести корректирование. Выбранные размеры должны обеспечивать сборку без повреждения поверхностей под подшипники.

Исходя из эксплуатационных и технологических соображений определить вид центрирования.

Центрирование по «d» (рис.15,б) используется для получения высокой точности совмещения осей вала и втулки. Для обеспечения этого сопряжения отверстия по внутреннему диаметру и у вала и у втулки могут быть окончательно обработаны шлифованием. Это сопряжение используется, когда и вал и втулка должны иметь высокую твердость. Этот способ центрирования дорогой, но наиболее точный.

Центрирование по "d" применяют в следующих случаях:

когда требуется особо высокая точность совмещения геометрических осей сопрягаемых деталей;
когда шлицевая втулка после термообработки имеет очень высокую твердость и ее окончательно нельзя обработать протягиванием, в этом случае шлицевое отверстие шлифуется по внутреннему диаметру;

– когда после термообработки вала наблюдается искривление его формы, которое устраняется шлифованием боковых сторон зубьев и внутреннего диаметра вала.
Тяжело нагруженные шлицевые соединения, как правило, имеют центрирование по внутреннему диаметру d.
Центрирование по "D" равноценно по точности с центрированием по "d". Этот способ центрирования применяется тогда, когда:

твердость материала втулки низка, что позволяет протягиванием производить окончательную обработку отверстия шлицевой втулки;

– шлицевой вал шлифуется по наружному диаметру.
Центрирование по D (рис.15,а) используется для подвижных и неподвижных соединений при передаче небольших крутящих моментов и других соединений, подвергаемых малому износу. Для обеспечения этого сопряжения втулка должна изготавливаться с относительно небольшой твердостью (не выше HRC 35), чтобы обеспечить обработку чистовой протяжкой. Вал может иметь большую твердость и обрабатываться шлифованием. Этот способ центрирования простой и экономичный. При центрировании по "D" стоимость изготовления ниже, чем при центрировании по внутреннему диаметру «d». Наиболее распространенный вид центрирования.
Центрирование по боковым поверхностям зубьев "b" вала или ширине втулки (рис. 15, в), применяется редко, когда необходимо передать большие крутящие моменты, когда необходимо обеспечить равномерное нагружение зубьев при передаче больших крутящих моментов (карданные передачи), особенно при знакопеременной нагрузке, с реверсированием, когда по условиям работы вал с втулкой вращается то в одну, то в другую сторону (например, вращение вала заднего моста автомобиля), а также при низких требованиях к соосности вала и втулки. При таких условиях работы не допускаются большие зазоры по боковым сторонам шлиц.
При этом способе не обеспечивается высокая точность совпадения осей вала и втулки и поэтому он применяется реже, чем центрирование по D или d.

3.1.2 Учитывая вид центрирования, конструкцию узла и эксплуатационные требования к соединению назначить посадки на центрирующий диаметр и ширину шлиц по ГОСТ 1139–80^* Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски (Приложение Г, таблица Г1).

Поля допусков валов и втулок выбраны из ГОСТ 25347–82, причем для валов установлены 20 полей, а для втулок – 8, и должны соответствовать приведенным в ГОСТ 1139–80 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски.
При центрировании по внутреннему и наружному диаметрам поле допуска втулки, как правило, больше поля допуска вала на один квалитет. При центрировании по боковым сторонам зубьев посадки по ширине «b» в отдельных случаях допуски отверстия и вала отличаются на два, три квалитета.

Дать обозначение шлицевого соединения на сборочном чертеже

В обозначении шлицевого соединения указываются основные конструктивные данные и точность изготовления размеров основных конструктивных поверхностей, а именно: способ центрирования, число шлицев (зубьев), значение внутреннего диаметра и посадка по этому диаметру, значение наружного диаметра и посадка по этому диаметру, значение ширины шлицев и посадка по ширине шлиц.

Например, на сборочном чертеже указано обозначение шлицевого соединения:

Это обозначение указывает, что шлицевое соединение образовано при центрировании по внутреннему диаметру (d), имеет число зубьев 8 (z) значение внутреннего диаметра d = 36 мм и посадка по внутреннему диаметру Н7/e8, значение наружного диаметра D = 40 мм и посадка по этому диаметру Н12/d11, значение ширины шлицев (зубьев) b = 7 мм и посадка по ширине шлиц D9/f11.
При центрировании по "D"

При центрировании по "b"

На рабочих чертежах обозначение шлицевой втулки и шлицевого вала аналогично обозначению сопряжения, но с указанием полей допусков только для одного элемента соединения.
Для шлицевой втулки d – 8 х 36H7 х 40H12 х 7D9.
Для шлицевого вала d – 8 x 36e8 x 40d11 x 7f8.
ГОСТ 1139–80^* разрешает не указывать в обозначениях допуски нецентрирующих диаметров.

По таблицам стандарта ГОСТ 25346-89 Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений и ГОСТ 25347-82 Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП. Поля допусков и рекомендованные посадки определить основные и вторые отклонения для элементов шлицевой втулки и вала D, d, b, определить допуски, рассчитать предельные размеры.

Построить схемы полей допусков шлицевого соединения по центрирующему диаметру и ширине шлица, рассчитать предельные размеры шлицевых деталей (D_max, D_min, d_max, d_min, b_max, b_min) и характеристики посадок:

S_max (N_max) – максимальный зазор (натяг);

S_min, (N_min) – минимальный зазор (натяг);
S_ср (N_ср) – средний зазор (натяг);
TS – допуск посадки.
3.1.6 Правильность расчета параметров шлицевого соединения проверить по формуле: TS = T_D + T_d,
где T_D – допуск элемента втулки; T_d – допуск элемента вала.

3.2 Рекомендации по выбору посадок шлицевого соединения

3.2.1. Определение размеров деталей шлицевого соединения

Учитывая размеры вала и собираемость деталей узла по ГОСТ 1139-80^* Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски, выбрать шлицевое соединение средней серии с размерами:

Наружный диаметр D = 34 мм;
Внутренний диаметр d = 28 мм;
Ширина боковых сторон шлица b = 7 мм.

3.2.2 Условия работы шлицевого соединения

Соединение – неподвижное.
Нагружение – умеренное.

3.2.3 Выбор вида центрирования

Учитывая условия работы и конструкцию узла выбираем способ центрирования по наружному диаметру D.
3.2.4 Выбор посадок

По ГОСТ 1139-80^* Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые, прямобочные. Размеры и допуски в зависимости от способа центрирования, вида соединения (приложение Г, таблицы Г1) выбираем посадки (таблица 4):

Таблица 4 - Посадки шлицевого соединения.

Вид соединения	Посадки
Вид соединения	по центрирующему диаметру (D)	по боковым сторонам зубьев (b)
Неподвижное	34Н7/ j_s 6	7Н8/ j_s 7

3.3 Обозначение шлицевых соединений

На сборочном чертеже

D – 6 х 28 х 34 х 7

На рабочем чертеже:

шлицевая втулка: D – 6 х 28 х 34 Н7 х 7Н8;
шлицевой вал: D – 6 х 28 х 34 j_s6 х 7 j_s7.

3.4 Допуски, предельные отклонения и размеры шлицевых деталей

3.4.1 Допуски и предельные отклонения

По ГОСТ 25346–89 (приложение А, таблицы А1, А2, А3) выбраны допуски и предельные отклонения (таблица 5) для шлицевого соединения

D – 6 х 28 х 34 х 7

Таблица 5 - Допуски и предельные отклонения.

Наименование параметра	Наименование детали
Наименование параметра	Шлицевая втулка	Шлицевой вал
Центрирующий диаметр D
Обозначение	34Н7	34 j_s6
Допуск, мкм	T_D_’ = 25	Td = 16
Нижнее отклонение, мкм	EI_D_’ = 0	ei = – 8
Верхнее отклонение, мкм	ES_D_’= +25	es = +8
По боковым сторонам зубьев b
Обозначение	7 Н8	7 j_s7
Допуск, мкм	T_B = 22	Т_b = 15
Нижнее отклонение, мкм	EI_B = 0	ei = – 7,5
Верхнее отклонение, мкм	ES_B = + 22	es = + 7,5

Предельные размеры параметров шлицевых деталей, мм

По центрующему диаметру D

Шлицевая втулка Ø 34 Н 7

D^’_max = D’ + ES_D’ = 34 + (+0,025) = 34,025 мм.

D’_min = D’ + EI_D’ = 34 + 0 = 34 мм.

Шлицевой вал Ø 34 j_s6.

d_max = d + es = 34 + (+0,008) = 34,008 мм.
d_min = d + ei = 34 + (–0,008) = 33,992 мм.

По боковым сторонам зубьев

Шлицевая втулка 7Н8.
В_max = B + ES_B = 7 + (+0,022) = 7,022 мм.
B_min = B + EI_B = 7 + 0 = 7 мм.

Шлицевой вал 7 j_s7.

b_max = b + esb = 7 + (+0,0075) = 7,0075 мм.
b_min = b + eib = 7 + (–0,0075) = 6,9925 мм.
3.5 Характеристики посадок шлицевого соединения

Для заданного шлицевого соединения по центрирующему диаметру D назначена переходная посадка

S_max = D’_max – d_min = 34,025 – 33,992 = 0,033 мм.

N_max = d_max – D’_min = 34,008 – 34 = 0,008 мм.
Sm = (S_ma_х + N_max)/2 = (0,033 + 0,008)/2 = 0,0205 мм.
TS(N) = S_max + N_max = 0,033 + 0,008 = 0,041 мм.
Проверка:
TS = T_D’+ Td = 0,025 + 0,016 = 0,041 мм.

Рисунок 16 – Пример обозначения шлицевого соединения на чертеже: 1 – шлицевой вал; 2 – шлицевая втулка

По боковым сторонам зубьев b назначена переходная посадка

S_max = B_max – b_min = 7,022 – 6,9925 = 0,0295 мм.
N_max = b_max – B_min = 7,0075 – 7,0 = 0,0075 мм.
Sm = (S_max + N_max)/2 = (0,0295 + 0,0075)/2 = 0,0185 мм.
TS(N) = S_max + N_max = 0,0295 + 0,0075 = 0,037 мм.
Проверка:
TS(N) = TB + Tb = 0,022 + 0,015 = 0,037 мм.

Схемы полей допусков посадок шлицевого соединения

Рисунок 17 - Посадка по центрирующему диаметру D 34 H 7/j_s6

Рисунок 18 - Посадка по боковым сторонам зубьев b 7H8/j_s7

жүктеу/скачать 1,71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

Кафедра технологии металов и машиностроения

Обознач-е

P

P

ВЫБОР ПОСАДОК ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Шлицевая втулка

Шлицевой вал