Выбор посадок шлицевого соединения

Шлицевые сопряжения по профилю зубьев делят на прямобочные, эвольвентные и треугольные (рис. 5.1).

Наибольшее распространение имеют шлицевые сопряжения с прямобочным профилем зуба, имеющие чётное число зубьев z = 4, 6, 8, 10, 16 или 20. Размеры и их допуски регламентированы ГОСТ 1139 [3]. В зависимости от высоты и числа зубьев одного и того же диаметра сопряжение делят на три серии (лёгкую, среднюю и тяжёлую).

Шлицевые сопряжения с прямобочным профилем центрируют по наружному диаметру, внутреннему диаметру и боковой стороне зуба.

Шлицевые соединения с эвольвентным профилем отличаются большей прочностью, технологичностью и лучшей центрируемостью. Их применяют при реверсивном движении и повышенных крутящих моментах.

Шлицевые сопряжения с эвольвентным профилем центрируют по наружному диаметру и боковой стороне, однако допускается центрирование и по внутреннему диаметру. Их размеры и допуски регламентированы ГОСТ 6033 [3].

Рис. 5.1. Виды шлицевых соединений

Шлицевые сопряжения с треугольным профилем применяют, как правило, вместо прессовых посадок при тонкостенных втулках. Они имеют мелкий модуль m = (0,3–0,8) мм, характеризуются углом впадины вала 2β = 90° или 72° с числом зубьев z = (15–70).

Способ центрирования шлицевых сопряжений зависит главным образом от характера нагрузки (спокойная, ударная) и от направления её действия (постоянная, знакопеременная). Значительное влияние оказывают точность центрирования (высокая, невысокая) и характер соединения (подвижный, неподвижный).

При спокойной и постоянной нагрузке выбирают наиболее простой способ центрирования по наружному диаметру, если же соединение подвижное и требует высокой твёрдости втулки, то в этом случае требуется центрировать по внутреннему диаметру, тем более, если точность центрирования высокая. При знакопеременной или ударной нагрузке выбирают центрирование по боковой поверхности зуба.

В курсовой работе для шлицевого соединения с прямобочным профилем зуба:

исходя из наружного диаметра и серии определить номинальные размеры шлицевого соединения;

выбрать метод центрирования шлицевого соединения. Выбор обосновать;

выбрать посадки по центрирующим элементам и поля допусков нецентрирующих диаметров;

определить предельные отклонения размеров шлицевых деталей и построить схемы расположения полей допусков;

привести условное обозначение шлицевого соединения, шлицевой втулки и шлицевого вала.

Пример.

Дано подвижное шлицевое соединение с прямобочным профилем зуба средней серии, воспринимающее значительные нагрузки и обеспечивающее высокую точность центрирования.

По наружному диаметру и заданной серии выбираем номинальные параметры шлицевого сопряжения [3]: наружный диаметр D = 54 мм; внутренний диаметр d = 46 мм; число шлицев z = 8; ширина шлица b = 9 мм.

Так как шлицевое сопряжение подвижное и воспринимает значительные нагрузи, то твердость поверхности вала и втулки должна быть высокой. Этим требованиям наряду с высокой точностью центрирования отвечает центрирование по внутреннему диаметру. Посадочными поверхностями в данном случае является внутренний диаметр d и ширина шлицев b.

Согласно рекомендациям [3] предпочтительными посадками, обеспечивающими подвижность соединения, являются: для d - Ø 46 H7/f7; для b – 9 D9/h9. Для непосадочного наружного диаметра установлена посадка Ø54 H12/a11.

Цифровые значения предельных отклонений приведены в тех же таблицах, что и для гладких сопряжений [2]:

Ø Ø

Схемы расположения полей допусков прямобочного шлицевого сопряжения приведены на рис. 5.2.

Приведем условные обозначения на чертежах:

шлицевого сопряжения

;

шлицевой втулки

;

шлицевого вала

.

а) б) в)

Рис. 5.2. Схемы расположения полей допусков шлицевого сопряжения

а) сопряжение по внутреннему диаметру – d;

б) сопряжение по наружному диаметру – D;

в) сопряжение по боковым поверхностям зубьев – В.