| Дано: | номинальный размер и число зубьев  ; |
| | вид сопряжения; |
| | твёрдость втулки; |
| | крутящий момент, Мкр … Н · мм. |
1. Выбрать способ центрирования шлицевого соединения:
– центрирование по наружному диаметру D применяется при невысокой твёрдости втулки, в основном для неподвижных соединений, а также для подвижных воспринимающих небольшие нагрузки;
– центрирование по внутреннему диаметру d применяется в тех случаях, когда втулка имеет высокую твёрдость и в основном для подвижных соединений;
– центрирование по боковым поверхностям зубьев b используется, когда не требуется особой точности соосности при передаче знакопеременных нагрузок, больших крутящих моментах, а также при реверсивном движении.
При центрировании по внутреннему диаметру валы изготавливаются в исполнении А и С, при центрировании по наружному диаметру и боковым сторонам – в исполнении В.
Варианты исполнения шлицевого соединения представлены на рисунке 9.
Рисунок 9 – Исполнения шлицевого вала
2. Определить конструктивные размеры и серию шлицевых прямобочных соединений по приложению З.
3. Определить расчётную площадь смятия (мм) рабочих граней шлицев по следующей формуле:
| |  , | (56) |
| где | Мкр | – | передаваемый крутящий момент, Н · мм; |
| | z.. | – | число шлицев (зубьев), ед.; |
| | Rср… | – | средний радиус соединения, мм; |
| |  | – | допускаемое напряжение смятия, Н/мм2 (по таблице 15). |
| | | | | | |
Средний радиус соединения определяется по формуле:
| |  , | (57) |
| где | D. | – | наружный диаметр шлицевого вала, мм; |
| | d. | – | внутренний диаметр шлицевого вала, мм; |
| | | | | | |
Таблица 15 – Допускаемые напряжения смятия для боковых граней шлицев
| Вид сопряжения | Условия эксплуатации | Напряжение смятия шлицев , Н/мм2 |
| закалённые | незакалённые |
| Неподвижное | тяжелые | 35…50 | 40…70 |
| средние | 60…100 | 100…140 |
| умеренные | 80…120 | 120…200 |
| Подвижное ненагруженное | тяжелые | 15…20 | 20…35 |
| средние | 20…30 | 30…60 |
| умеренные | 25…40 | 40…70 |
| Подвижное нагруженное | тяжелые | – | 3…10 |
| средние | – | 5…15 |
| умеренные | – | 10…20 |
4. Рассчитать минимальную длину сопряжения шлицевого вала и втулки, необходимую для передачи заданного крутящего момента:
| |  , | (58) |
| где | с. | – | фаска шлица (радиус закругления), мм. |
| | | | | | |
5. Выбрать поля допусков для размеров D, d и b по таблице 16.
Таблица 16 – Рекомендуемые поля допусков и посадки для размеров
D, d и b
| Размер | Посадки |
| при центрировании по D |
| D |  ;  ;  ;  ;  ;  . |
| d |  . |
| b |  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  . |
| при центрировании по d |
| D |  . |
| d | ; ; ; ;  ; ; . |
| b | ; ;  ; ;  ;  ;  ;  ; ;  ;  ;  ;  . |
| при центрировании по b |
| D | . |
| d | . |
| b | ; ;  ; ; ; ;  ; ; ;  ;  ;  ;  . |
Примечание: цветом выделены предпочтительные посадки
6. Вычертить в масштабе 1000 : 1 схемы расположения полей допусков втулки и вала по центрирующему диаметру и боковым сторонам (см. рисунок 10).
Рисунок 10 – Схема полей допусков шлицевого соединения
7. Вычертить эскизы шлицевого соединения, втулки и вала (см. рисунок 11).
Рисунок 11 – Эскизы шлицевого соединения, втулки и вала
Задание № 7
