Допуски и посадки шлицевых соединений

Для передачи больших кру­тящих моментов в современном машиностроении применяют шлицевые соединения.

Вшлицевых прямобочных соединениях применяют три способа цен­трирования вала и втулки: по наружному диаметру D; по внутреннему диаметру d и по боковым поверхностям зубьев в, т. е. по толщине зуба вала и ширине паза втулки. Основные размеры и числа зубьев шли­цевых соединений приведены в таблицах.

За нормальные размеры шлицевого соединения приняты наружный D и внутренний d диаметры и толщина зуба (ширина паза втулки) в.

Центрирование по D применяют в неподвижных и подвижных соеди­нениях, передающих небольшой крутящий момент, когда твердость втулки невелика и ее обрабатывают чистовой протяжкой.

Центрирование по d применяют в тех случаях, когда требуется повы­шенная точность совмещения геометрических осей вала и втулки и когда шлицевую втулку после термической обработки шли­фуют по внутреннему диаметру.

Центрирование по боковым поверхностям зубьев в применяют при невысоких требованиях к соосности, передаче больших крутящих мо­ментов, а также знакопеременных нагрузках.

Наибольшее количество посадок предусмотрено по центрирующим диаметрам и боковым поверхностям зубьев. По центрирующим диа­метрам предусмотрены большие зазоры, облегчающие сборку.

На чертежах щлицевое соединение обозначается условным сочета­нием букв и цифр. Слева буквой указывают поверхность центрирова­ния, правее — число зубьев после первого знака х — номи­нальный размер внутреннего диаметра (если d является центрирую­щим, то правее номинального диаметра указывают поля допусков по d), после второго знака х — номинальный размер и поля допусков по наружному диаметру D после третьего знака х — размер с полями допусков по в.

Ниже приведены примеры условных обозначений прямобочных шлицевыхсоединений, в которых стоящая вначале буква ука­зывает на принятый метод центрирования, последующие числовые значения соответствуют числу шлиц z, внутреннему диаметру d, на­ружному диаметру D и ширине зуба b:

d – 8 х 46 H7/f7 х 50 H12/а11 х 9 D9/f8

D – 8 х 46 H11/а11 х 50 H7/j_s 6 х 9 F8/f_s 7

b – 8 х 46 х 50 х 9 D9/e8

Поля допусков и посадки по каждому из трех элементов шлицевого соединения указаны непосредственно после числового зна­чения по ГОСТ 25346-82. В условном обозначении допускается не указывать посадку по нецентрирующему диаметру, поскольку отклонение таких диаметров определяется ГОСТом и выбирается из ряда: a11, b12, H11, H12

Профиль эвольвентных шлицев имеет большую боковую по­верхность соприкосновения. Такое соединение прочнее, чем у со­единений с прямобочным профилем, поскольку имеет большее се­чение в основании зуба.

Основным является центрирование по боковым сторонам зубьев, при котором в отличие от прямобочных достигается доста­точно хорошая соосность деталей.

Условное обозначение эвольвентных шлицевых соединений содержит значения номинального диаметра соединения D, модуля т, обозначение посадки соединения, помещаемое после размеров центрирующих элементов.

Например: при центрировании по боковым поверхностям зубьев D=50мм m=2мм посадка c центрированием по боковым сторонам зубьев и посадкой S(e)- 9H/9g

соединение 50 х 2 х 9H/9g ГОСТ6033-80

вал 50 х 2 х 9g ГОСТ6033-80

отверстие 50 х 2 х 9H ГОСТ6033-80

при центрировании по наружному диаметру D=50мм m=2мм посадка по центрирующему диаметру D H7/g6 и по боковым поверхностям S(e)- 9H/9h

соединение 50 х H7/g6 х 2 х 9H/9h ГОСТ6033-80

вал 50 х g6 х 2 х 9h ГОСТ6033-80

отверстие 50 х H7 х 2 х 9H ГОСТ6033-80

Эвольвентные шлицевые соединения контролируют комплекс­ными проходными и гладкими непроходными калибрами.

Волнистость и шероховатость поверхности. Параметры шероховатости.

При любом методе обработки деталей (опиливание, сверление и т. д.) их поверхность не получается идеально гладкой. Всегда остаются некоторые неровности.

Согласно ГОСТ 2789 — 73, шероховатостью поверхностиназывается совокупность неровностей с относительно малыми шагами, выделен­ная с помощью базовой длины

В качестве критериев шероховатости поверхностей установлены два основных параметра:

· среднее арифметическое отклонение профиля Ra, которое характеризует среднюю высоту всех неровностей профиля;

· высота неровностей профиля по десяти точкам Rz, которая характеризует среднюю высоту наибольших неровностей профиля

Числовые значения параметров Ra и Rz приведены в специальных таблицах стандартов.

.

ГОСТ 2789—73 предусматривает следующие параметры для оцен­ки шероховатости поверхности детали:

высотные:

R_а — среднее арифметическое отклонение профиля,

R_z — высота неровностей профиля по 10 точкам,

R_max — наибольшая высота профиля;

шаговые:

S — средний шаг неровностей профиля по вершинам,

S_m — средний шаг неровностей профиля по средней линии,

t_p — относительная опорная длина профиля.

Определение этих параметров производится в пределах базовой длины.

Базовой линией (поверхностью)называется линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведен­ная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.

Базовая длина I— это длина базовой линии, используемая для вы­деления неровностей, характеризующих шероховатость поверхности, и для количественного определения ее параметров.

Базовые длины устанавливаются с учетом эксплуатационных осо­бенностей.

Средней линией профиля тназывается базовая линия, имеющая форму номинального (геометрического) профиля поверхности и де­лящая действительный профиль так, что в пределах базовой длины / сумма квадратов расстояний у_х, у₂, ..., у_п точек профиля до этой линии минимальна.

Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей детали независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованием конструкции.

Знаки, используемые для обозначения шероховатости поверхности при различных способах ее обработки, показаны на рисунке:

а- вид обработки конструктором не устанавливается,

б- вид обработки поверхности с удалением слоя материала

в- вид обработки поверхности с удалением слоя материала

Направление неровности поверхностей по ГОСТ 2789-73

Для контроля шероховатости поверхности деталей применяют специальные приборы: профилометры и профилографы, а также эталоны шероховатости поверхности. Профилометры характеризуют шероховатость поверхности по числовым параметрам: среднему арифметическому отклонению профиля Ra и высоте неровностей профиля Rz. Профилографы изображают профиль контролируемой поверхности в таком масштабе, чтобы можно было непосредственно измерить элементы профиля. По эталонам шероховатость контролируют путем сравнения.

Существует 3 способа назначения шероховатости поверхностей:

1. По рекомендациям для отдельных видов сопряжений, например: для посадочных поверхностей подшипников скольжения R_a задается в пределах 0,4-0,8 мк, для посадок с натягом R_a задается 0,8 -1,6 мк, поверхность валов под уплотнение R_a задается 0,2 – 0,4 мк.

2. Устанавливается стандартами

3. Рассчитываются. Параметр R_z = 0,33∙ I T

R_a = 0,25 ∙R_z при R_z≥ 8 мк

R_a = 0,2 ∙R_z при R_z ‹ 8 мк

После определения параметр R_a округляют до ближайшего числа из стандартного ряда установленного ГОСЬТ 2789-73.

Пример: На чертеже детали задан Ø122 H7

(решение задачи смотри страницу 22)

Номинальный размер отверстия 122 мм,

нижнее отклонение отверстия EI = 0 мк (0 мм),

верхнее отклонение отверстия ES = +40 мк (+0,040 мм).

решение:

Поле допуска отверстия

ITD = D_max - D_min = 122,04 - 122 = 0,04 мм

или ITD = ES - Е1 = 40- 0 = 40 мк.

R_z = 0,33 I TД = 0,33 ∙ 40=13,20 мк ≥8 мк R_a = 0,25 ∙R_z =0,25∙13,20= 3,30 мк

После округления на чертеже детали принимаем R_a =3,2 мк