Классификация
Детали шлицевых узлов нормализованы – есть конкретный перечень типоразмеров, с соответствующими парами. Под них делается инструмент и настраевается оборудование. В зависимости от рабочих условий и нагрузок, шлицевые соединения на группы. Они отличаются:
- формой зуба;
- чистовыми поверхностями;
- возможностью смещения вдоль оси.
Форма выступа устанавливается по шлицевому валу. Втулка имеет только необходимые вырезы – пазы. Характеристики определяются видами шлицов:
- прямые или прямобочные;
- эвольвентные;
- треугольные.
Классификация выполняется по форме зуба в сечении поперек соединения.
Прямобочные – прямозубые
У прямобочных шлицевых соединений зуб в поперечном сечении собой представляет прямоугольник. Ширина по всей высоте одинаковая. Встречаются в механизмах очень часто, потому как изготовление относительно обычное. Прямозубые шлицевые соединения отличают по величине нагрузки: небольшая, средняя, высокая.
По методу движения вдоль оси отличают типы соединений:
- неразъемные;
- двигающиеся без нагрузки;
- двигающиеся под нагрузкой.
Неразъемные применяют в редукторах и прочих узлах при передаче вращения между постоянной парой деталей.
Примером подвижных соединений без нагрузки служат коробки скоростей станков. При переключении смещается вал, и иная пара вступает в зацепление. Меняется передаточное число и частота вращения патрона или шпинделя.
Коробка скоростей автомобиля не просит полной остановки для переключения. Происходит передвижение втулки относительно оси вращения безостановочно, под нагрузкой.
К спецификации шлицевых соединений относится и способ центровки. Он может быть:
- по внутреннему диаметру – d;
- по наружному диаметру – D;
- по боковым сторонам, ширине зуба – b.
При центровке по внутреннему диаметру очень маленькие допуска на изготовление даются на размер вала по впадине и диаметр внутри втулки. Просвет образуется между вершиной зуба на валу и дном шлица. Точность соединения достигается шлифовкой отверстия втулки на внутришлифовальном станке. Обработка диаметра поменьше на валу выполняется шлифовальным кругом вдоль оси.
При центровке по наружному диаметру хорошее прилегание выполняется по вершине выступа на валу и диаметром по впадине на втулке. В данном случае выполняется внешняя шлифовка вала и чистовая обработка – долбежка, втулки.
Шлицы изготавливаются очень точно по ширине зуба и его расположения относительно оси. Втулка запрессовывается на вал. По двоим диаметрам есть зазоры.
На чертеже показывается поперечное сечение соединения с одним зубом и диаметрами пунктирной линией. Втулка заштриховывается. Прямозубые шлицевые соединения на основном виде обозначают выносом линии с параметрами. Расшифровка в себя включает буквенное обозначение способа центровки, кол-во и ширина шлицев, размер внутреннего и наружного диаметра с указыванием класса точности и чистоты обработки всех поверхностей.
Эвольвентные
Соединение получило собственное название за форму поверхности сбоку в виде эвольвенты, как у цилиндрического зубчатого зацепления. Приличная площадь контакта и широкий зуб в основании позволяет передавать огромное усилие. Зуб выделяется большей прочностью на изгиб.
Делают шлицевые валы на зубофрезерных станках. Выходит большая точность во время использования обычного оборудования. Центрирование выполняется по наружному диаметру для механизмов, работающих очень точно, и по поверхности сбоку для сильно нагруженных узлов. Соединение неподвижное. При боковом смещении появляется приличная сила трения.
На чертеже указывается один зуб и его форма, по аналогичности с прямозубыми зацеплениями. Помимо диаметров и классом обработки под выносной линией указывается ГОСТ, по которому изготавливались шлицы.
Треугольный профиль
Для передачи вращения тонкостенными ступицами делаются шлицевые соединения с треугольным профилем. Они соединяются неподвижно и применяются для маломощных усилий, требующих большой точности передачи вращения.
Делается зуб по отраслевым нормам с углом: 30°, 36° и 45°. Зубья очень маленькие, кол-во большое, в границах 20 – 70 шт. центрирование выполняется исключительно по боковым поверхностям.
Стоят на приводе стеклоочистителя в автомобилях, торсионных валах триммеров.
РАЗМЕРЫ
Основные размеры и числа зубьев шлицевых соединений должны соответствовать указанным на чертеже
Размеры легкой серии, мм
| z × d × D | Число зубьев z | d | D | b | d1, не менее | а, не менее | с | r, не более | |
| Номин. | Пред. откл. | ||||||||
| 6 × 23 × 26 |
6 | 23 | 26 | 6 | 22,1 | 3,54 | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 6 × 26 × 30 |
6 | 26 | 30 | 6 | 24,6 | 3,85 | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 6 × 28 × 32 |
6 | 28 | 32 | 7 | 26,7 | 4,03 | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 8 × 32 × 36 |
8 | 32 | 36 | 6 | 30,4 | 2,71 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 8 × 36 × 40 |
8 | 36 | 40 | 7 | 34,5 | 3,46 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 8 × 42 × 46 |
8 | 42 | 46 | 8 | 40,4 | 5,03 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 8 × 46 × 50 |
8 | 46 | 50 | 9 | 44,6 | 5,75 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 8 × 52 × 58 |
8 | 52 | 58 | 10 | 49,7 | 4,89 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 8 × 56 × 62 |
8 | 56 | 62 | 10 | 53,6 | 6,38 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 8 × 62 × 68 |
8 | 62 | 68 | 12 | 59,8 | 7,31 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 72 × 78 |
10 | 72 | 78 | 12 | 69,6 | 5,45 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 82 × 88 |
10 | 82 | 88 | 12 | 79,3 | 8,62 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 92 × 98 |
10 | 92 | 98 | 14 | 89,4 | 10,08 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 102 × 108 |
10 | 102 | 108 | 16 | 99,9 | 11,49 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 112 × 120 |
10 | 112 | 120 | 18 | 108,8 | 10,72 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
Размеры средней серии, мм
| z × d × D | Число зубьев z | d | D | b | d1, не менее | а, не менее | с | r, не более | |
| Номин. | Пред. откл.
|
||||||||
| 6 × 11 × 14 |
6 | 11 | 14 | 3,0 | 9,9 | – | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 6× 13× 16 |
6 | 13 | 16 | 3,5 | 12,0 | – | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 6 × 16×20 |
6 | 16 | 20 | 4,0 | 14,5 | – | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 6 × 18×22 |
6 | 18 | 22 | 5,0 | 16,7 | – | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 6 × 21 × 25 |
6 | 21 | 25 | 5,0 | 19,5 | 1,95 | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 6 × 23 × 28 |
6 | 23 | 28 | 6,0 | 21,3 | 1,34 | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 6 × 26 × 32 |
6 | 26 | 32 | 6,0 | 23,4 | 1,65 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 6 × 28 × 34 |
6 | 28 | 34 | 7,0 | 25,9 | 1,70 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 8 × 32 × 38 |
8 | 32 | 38 | 6,0 | 29,4 | – | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 8 × 36 × 42 |
8 | 36 | 42 | 7,0 | 33,5 | 1,02 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 8 × 42 × 48 |
8 | 42 | 48 | 8,0 | 39,5 | 2,57 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 8 × 46 × 54 |
8 | 46 | 54 | 9,0 | 42,7 | – | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 8 × 52 × 60 |
8 | 52 | 60 | 10,0 | 48,7 | 2,44 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 8 × 56 × 65 |
8 | 56 | 65 | 10,0 | 52,2 | 2,50 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 8 × 62 × 72 |
8 | 62 | 72 | 12,0 | 57,8 | 2,40 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 72 × 82 |
10 | 72 | 82 | 12,0 | 67,4 | – | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 82 × 92 |
10 | 82 | 92 | 12,0 | 77,1 | 3,00 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 92 × 102 |
10 | 92 | 102 | 14,0 | 87,3 | 4,50 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 102× 112 |
10 | 102 | 112 | 16,0 | 97,7 | 6,30 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 10 × 112 × 125 |
10 | 112 | 125 | 18,0 | 106,3 | 4,40 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
Размеры тяжелой серии, мм
| z × d × D | Число зубьев z | d | D | b | d1, не менее | с | r, не более | |
| Номин. | Пред. откл.
|
|||||||
| 10 × 16 × 20 |
10 | 16 | 20 | 2,5 | 14,1 | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 10 × 18 × 23 |
10 | 18 | 23 | 3,0 | 15,6 | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 10 × 21 × 26 |
10 | 21 | 26 | 3,0 | 18,5 | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 10 × 23 × 29 |
10 | 23 | 29 | 4,0 | 20,3 | 0,3 | +0,2 | 0,2 |
| 10 × 26 × 32 |
10 | 26 | 32 | 4,0 | 23,0 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 10 × 28 × 35 |
10 | 28 | 35 | 4,0 | 24,4 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 10 × 32 × 40 |
10 | 32 | 40 | 5,0 | 28,0 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 10 × 36 × 45 |
10 | 36 | 45 | 5,0 | 31,3 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 10 × 42 × 52 |
10 | 42 | 52 | 6,0 | 36,9 | 0,4 | +0,2 | 0,3 |
| 10 × 46 × 56 |
10 | 46 | 56 | 7,0 | 40,9 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 16 × 52 × 60 |
16 | 52 | 60 | 5,0 | 47,0 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 16 × 56 × 65 |
16 | 56 | 65 | 5,0 | 50,6 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 16 × 62 × 72 |
16 | 62 | 72 | 6,0 | 56,1 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 16 × 72 × 82 |
16 | 72 | 82 | 7,0 | 65,9 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 20 × 82 × 92 |
20 | 82 | 92 | 6,0 | 75,6 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 20 × 92 × 102 |
20 | 92 | 102 | 7,0 | 85,5 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 20 × 102 × 115 |
20 | 102 | 115 | 8,0 | 94,0 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
| 20 × 112 × 125 |
20 | 112 | 125 | 9,0 | 104,0 | 0,5 | +0,3 | 0,5 |
Примечания:
Исполнение 1 дано для изготовления валов соединений легкой и средней серий методом обкатывания. Валы соединений тяжелой серии методом обкатывания не изготовляются.
Шлицевые валы исполнений 1 и 3 изготовляются при центрировании по внутреннему диаметру, исполнения 2 – при центрировании по наружному диаметру и боковым сторонам зубьев.
Классификация
Детали шлицевых узлов нормализованы – существует определенный список типоразмеров, с соответствующими парами. Под них изготавливается инструмент и настраивается оборудование. В зависимости от условий работы и нагрузок, шлицевые соединения на несколько групп. Они характеризуются:
- формой зуба;
- базовыми поверхностями;
- возможностью смещения вдоль оси.
Форма выступа определяется по шлицевому валу. Втулка имеет только соответствующие вырезы – пазы. Характеристики определяются видами шлицов:
- прямые или прямобочные;
- эвольвентные;
- треугольные.
Классификация производится по форме зуба в сечении поперек соединения.
Прямобочные – прямозубые
У прямобочных шлицевых соединений зуб в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. Ширина по всей высоте одинаковая. Встречаются в механизмах чаще всего, поскольку изготовление относительно простое. Прямозубые шлицевые соединения различают по величине нагрузки: малая, средняя, высокая.
По способу движения вдоль оси различают типы соединений:
- неразъемные;
- подвижные без нагрузки;
- подвижные под нагрузкой.
Неразъемные используют в редукторах и других узлах при передаче вращения между постоянной парой деталей.
Примером подвижных соединений без нагрузки служат коробки скоростей станков. При переключении смещается вал, и другая пара вступает в зацепление. Изменяется передаточное число и скорость вращения патрона или шпинделя.
Коробка скоростей автомобиля не требует полной остановки для переключения. Происходит передвижение втулки относительно оси вращения без остановки, под нагрузкой.
К классификации шлицевых соединений относится и способ центровки. Он может быть:
- по внутреннему диаметру – d;
- по наружному диаметру – D;
- по боковым сторонам, ширине зуба – b.
При центровке по внутреннему диаметру минимальные допуска на изготовление даются на размер вала по впадине и внутренний диаметр втулки. Просвет образуется между вершиной зуба на валу и дном шлица. Точность соединения достигается шлифовкой отверстия втулки на внутришлифовальном станке. Обработка меньшего диаметра на валу производится абразивным кругом вдоль оси.
При центровке по наружному диаметру плотное прилегание происходит по вершине выступа на валу и диаметром по впадине на втулке. В этом случае производится наружная шлифовка вала и чистовая обработка – долбежка, втулки.
Шлицы изготавливаются с высокой точностью по ширине зуба и его расположения относительно оси. Втулка запрессовывается на вал. По обоим диаметрам имеются зазоры.
На чертеже показывается поперечное сечение соединения с одним зубом и диаметрами пунктирной линией. Втулка заштриховывается. Прямозубые шлицевые соединения на основном виде обозначают выносом линии с характеристиками. Расшифровка включает в себя буквенное обозначение способа центровки, количество и ширина шлицев, размер внутреннего и наружного диаметра с указанием класса точности и чистоты обработки всех поверхностей.
Эвольвентные
Соединение получило свое название за форму боковой поверхности в виде эвольвенты, как у цилиндрического зубчатого зацепления. Большая площадь контакта и широкий зуб в основании позволяет передавать огромное усилие. Зуб отличается высокой прочностью на изгиб.
Изготавливают шлицевые валы на зубофрезерных станках. Получается высокая точность при использовании стандартного оборудования. Центрирование делается по наружному диаметру для механизмов, работающих с высокой точностью, и по боковой поверхности для сильно нагруженных узлов. Соединение неподвижное. При боковом смещении возникает большая сила трения.
На чертеже указывается один зуб и его форма, по аналогии с прямозубыми зацеплениями. Кроме диаметров и классом обработки под выносной линией указывается ГОСТ, по которому изготавливались шлицы.
Треугольный профиль
Для передачи вращения тонкостенными ступицами изготавливаются шлицевые соединения с треугольным профилем. Они соединяются неподвижно и используются для маломощных усилий, требующих большой точности передачи вращения.
Изготавливается зуб по отраслевым стандартам с углом: 30°, 36° и 45°. Зубья мелкие, количество большое, в пределах 20 – 70 шт. центрирование производится только по боковым поверхностям.
Стоят на приводе стеклоочистителя в автомобилях, торсионных валах триммеров.
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 01.01.82
Настоящий стандарт распространяется на шлицевые соединения общего назначения с прямобочным профилем зубьев, расположенных параллельно оси соединения и с боковыми сторонами профиля, параллельными оси симметрии шлица вне окружности диаметра d, и устанавливает число зубьев, номинальные размеры соединений легкой, средней и тяжелой серий, а также допуски для соединений с центрированием по внутреннему диаметру, по наружному диаметру и по боковым сторонам зубьев.
Стандарт не распространяется на специальные шлицевые соединения, которые отличаются от регламентируемых настоящим стандартом номинальными размерами и видом центрирования.
Государственные нормы
Прямозубые шлицевые валы и втулки делаются согласно ГОСТ 6033-80, которым рассчитано обозначение шлицов по внутреннему и наружному диаметру валов, с указание способа центровки: D, d, b, количества зубьев, и класса правильности изготовления сопрягаемых деталей. К примеру: d – 8?36H7/h7?40H12?7D9, где:
- d – центрирование по малому диаметру;
- 8 зубьев;
- 36 – диаметр внутри;
- H7/h7, H12, D9 поле допуска необходимых размеров;
- 40 – внешний диаметр;
- 7 – ширина зуба.
Стандарт учитывает писать характеристики на выносной линии одной строкой без пробелов.
Изображение и изготовление эльвольвентных узлов делается по ГОСТ 1139-80, размеры и допуск на детали также находятся на выносной линии. При этом указывается только характеристика размера центровки. Под линией пишется ГОСТ, по которому изготавливались детали.
В случае треугольного стыкования деталей ссылаются на отраслевой стандарт, указывают наклонный угол и кол-во зубьев.
Методы нарезки шлицов
Перед тем как нарезать шлицы на валу необходимо выбрать способ центрирования сопряженных деталей. Зубчатое колесо или втулку центрируют следующим образом:
- по наружному диаметру вала D;
- по внутреннему диаметру вала d;
- по боковым сторонам b.
Первый способ применим в неподвижных соединениях, которые не требуют повышенной твердости. Центрирование по внутреннему диаметру применимо к деталям, подвергшимся закалке, а по боковым сторонам при реверсивном движении вала и больших крутящих моментах.
В зависимости от диаметра вала фрезерование шлицев выполняется за один или два прохода. Черновое фрезерование шлицев на валах может осуществляться дисковыми фрезами, а чистовое специальной червячной фрезой, которая обеспечивает наибольшую точность.
Строгают такие сложные элементы шпинделя как правило на специальных строгальных полуавтоматах, когда есть расстояние для выхода резца и в сквозных отверстиях. Одновременно происходит нарезка всех пазов несколькими резцами. Заготовка крепится вертикально и совершаются возвратно-поступательные движения. После каждого хода выполняется установленное движение подачи. Строгание применяется в массовом производстве и дает высокое качество обработки с шероховатостью до 0,8 мкм.
Нарезка внутреннего шлица лучше всего выполняется на протяжном оборудовании. Каждый паз обрабатывается по очереди, но существуют протяжки для одновременной нарезки нескольких зубьев.Высокоэффективным способом изготовления соединений такого типа является накатка. Она совершается на специальном оборудовании с использованием накатной головки, которая имеет вращающиеся ролики. С помощью этих роликов происходит выдавливание металла с поверхности заготовки и образуется шлицевой паз. Данный метод позволяет нарезать до 18 зубьев одновременно и используется в крупных производствах.
Характеристики шлицевых соединений
По собственной конструкции и способу передачи вращательного момента, шлицевые соединения можно отнести к многошпоночным. Несколько плоскостей взаимные действия во время вращения, исключительно в качестве немалого количества пазов и шпонок в них, только шлицевый вал и втулка. Шпонки отсутствуют, их заменяют шлицевые пазы и зубья, вырезанные конкретно на сопрягаемых деталях. Конструкция дает возможность значительно уменьшить погрешность изготовления и позволяет передвигаться втулке вдоль оси вала, не прекращая радиальное движение.
Размеры шлицов определяются внутренним диаметром вала, их количеством и формой. В шлицевом соединении образуется несколько плоскостей контактов. Возможность передачи большого крутящего момента увеличивается если сравнивать со шпонками во много раз.
Зуб шлица режется фрезами на зуборезных станках и протяжкой. Для подвижных узлов выполняется дальнейшая шлифовка боковых поверхностей. Длина зубьев бывает разнообразной, у надвигающихся шлицевых соединений равна высоте ступицы колеса. При скольжении шестерни вдоль оси, длина порезанных выступов на валу устанавливается размером перемещения шестерни, ее высотой и технологическим припуском, равным радиусу фрезы для ее выхода во время обработки.
Диаметр вала по поверхности с наружной стороны равён размеру втулки по впадинам. Втулка со шлицами точно имитирует собственным отверстием профиль вала и плотно одевается на него. Шлицевые канавки по отверстию режутся на долбежном станке. Производственная технология долговременная, просит большой точности, которую не может обеспечить долбяк, потому как длина резца большая относительно его сечения. При попытке сделать быстрее обработку, сделать больше заход и подачу, инструмент отжимает, размер выходит в минус.
Во время проектирования узла и подборе пар, главным параметром считается диаметр внутри по шлицам. Его рассчитывают на кручение и изгиб. Шлицевая втулка подвергается меньшим по силе влияниям. Она подбирается по справочнику. Детали производят из среднеуглеродистых малолегированных сталей: Ст 45, Ст40Х, Ст 40ХН. Они имеют относительно высокую вязкость и невысокую хрупкость в нормализованном состоянии и после объемной закалки на воздух при твердости 320–350 HB.
Определить кол-во зубьев во время проектирования можно по таблицам. Они разделены для любого диаметра внутри на 3 группы по нагрузкам:
Чем больше вращающий момент необходимо передавать, тем выше сам шлиц и больше их кол-во. Благодаря этому возрастает площадь контакта.
Зубчатые соединения рассчитываются с учетом неточности изготовления. Между поверхностями сопряженных деталей есть просвет соединения. При повороте ведущей детали он смещается в противоположную сторону от направления действия силы. В совершенстве все поверхности контактируют и нагружены одинаково. По факту зубчатые соединения производятся с погрешностью в 0,01–0,03 мм, в зависимости от размера и способа обработки. Муфта одной плоскостью касается сильнее, иными меньше. При расчитывании прочности подбирается по таблице поправочный показатель, дающий возможность высчитать параметры деталей на крепость с учетом неравномерных сил нагрузок.
Просвет в соединении определяет размер хода в холостую. Начиная перемещаться, ведущая деталь в первую очередь подбирает просвет между рабочими плоскостями, после начинается силовое влияние и вращение ведомой детали и всего узла.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПОСАДКИ ВАЛОВ И ВТУЛОК
Допуски и посадки, приведенные в настоящем стандарте, не распространяются на шлицевые прямобочные соединения неответственных деталей изделий (например, деталей, не передающих крутящий момент, зубчатые шайбы и т.п.).
Применение
Необходимость в применении зубчатых соединений возникает, когда надо передать большой крутящий момент и предъявляются высокие требования к соосности ведущей и ведомой детали и точности движения. Шлицы позволяют втулке перемещаться вдоль оси, изменяя передаточное число зацепления без остановки механизма. Благодаря этому они применяются в коробках передач автомобилей, станков, загрузочных агрегатов.
Распределение нагрузки относительно оси вращения равномерное, по количеству зубьев, исключается радиальное биение. Это используется в точных приборах, где необходима точность.
Вращение с помощью треугольных зубцов встречается в бытовых приборах, электроинструменте:
- миксеры;
- газонокосилки;
- дрели;
- роботы-пылесосы.
Во всех областях машиностроения, станкостроения, машинах и других средствах передвижения применяется компактный и мощный узел передачи вращения.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНТРОЛЮ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1. Шлицевые соединения контролируют комплексными калибрами, при этом поэлементный контроль осуществляют непроходными калибрами или измерительными приборами.
В спорных случаях контроль комплексным калибром является главным.
2. При использовании комплексных калибров отверстие считают годным, если комплексный калибр-пробка проходит, а диаметры и ширина паза не выходят за установленные верхние пределы; вал считают годным, если комплексный калибр-кольцо проходит, а диаметры и толщина зуба не выходят за установленные нижние пределы.
3. Комплексные калибры должны соответствовать ГОСТ 24960 – ГОСТ 24968.
Изготовление эвольвентных шлицев требует высокой точности. Нарезание зуба по втулке выполняется в основном протяжкой. Остальные способы дают меньшую точность и большую шероховатость поверхности. Часто производится ручная доводка по шаблону зачистка выступов.
Сложность обработки оправдывается применением шлицевых соединений с эвольвентным профилем в узлах с динамическими и переменными нагрузками. Например, в полых валах клетей прокатных станов, редукторах крупногабаритных строгальных и фрезерных станков, грузоподъемных механизмов, поднимающих вагонетки на доменные печи.
Кроме принятых стандартов на эвольвентные соединения по ГОСТ, имеются и другие исполнения деталей. Например в немецких станках встречается din параметры по стандартам, разработанным германским институтом стандартизации. На машинах, изготавливаемых на экспорт, встречается маркировка эвольвентных соединений с ссылкой на ISO – международный стандарт.
В обсуждениях автомобилистов часто можно услышать asa 24 48. Такую маркировку имеют эвольвентные шлицевые соединения на карданных валах. Встречаются они у переднеприводных фиатов, изготовленных по старым стандартам.
В настоящее время на передние карданы делается эвольвентный шлиц по ГОСТ 6033-80 или отраслевому стандарту ОСТ 1 00086-73. Старый стандарт актуален и сегодня. По нему работают многие машиностроительные и автомобилестроительные предприятия.
Обозначение шлицевых эвольвентных соединений
Варианты условных обозначений эвольвентных шлицевых соединений на чертежах показаны на рис 17.
Центрирование по боковым сторонам
Рисунок 17. Шлицевое эвольвентное соединение при центрировании по боковым сторонам зубьев.
Шлицевое эвольвентное соединение с D = 65мм; т = 3 мм, при центрировании по боковым сторонам зубьев с посадкой 9H/9g.
Центрирование по наружному диаметру:
Центрирование по внутреннему диаметру:
здесь: D=65, m=3, центрирование по внутреннему диаметру с посадкой H7/g6, посадки остальных поверхностей предусмотрены в табл.5.
Предельные значения радиального биения должны соответствовать значениям табл…., а ориентировочно это половина суммарного допуска
T ( т.е. Fr = 0,5 T ).
Пример выбора параметров эвольвентного шлицевого соединения.
Для подвижного шлицевого соединения D = 50 мм, с модулем т = 2 мм, без повышенных требований к соосности, выбрать геометрические параметры, определить предельные размеры вала и втулки, представить схему расположения полей допусков с оценкой предельных зазоров.
Принимаем центрирование шлицевого соединения по боковым поверхностям зубьев. По номинальному (исходному) диаметру соединения D = 50 мм и модулю т = 2 мм, по табл. 2 определяем число зубьев z = 24.
- Геометрические параметры получаем в соответствии с табл. 1,
- где:
- для вала толщина зуба по делительной окружности
- s =(π/2) m+2 Xm tgα,
- здесь смещение исходного контура будет:
Xm=0.5(D — m z -1.1 m)
Xm=0.5 · (50 — 2·24 -1.1·2) = -0,1мм
- Теперь:
- s =(3,1415/2) · 2+2· (-0,1) · 0,5773
- s =3,1415+(-0,11547)=3,026мм
- для шлицевой втулки ширина впадины по делительной окружности
- s=e=3,026мм
- диаметр окружности вершин зубьев:
- da =d-0,2m
- da =50-0,2·2=49,6 мм.
- диаметр окружности вершин зубьев втулки
- Da = D – 2m
- Da = 50 – 2·2 = 46мм.
- Диаметр делительной окружности вычисляем
- d = mz = 2·24 =48мм.
Принимаем плоскую форму дна впадины и согласно примечанию к табл. 4. определяем, диаметр окружности впадин вала
- df тах = D- 2,2т = 50 — 2,2·2 = 45,6 мм
- Диаметр окружности впадины втулки будет
- Df = D = 50 мм.
Учитывая заказанную подвижность соединения выбираем посадки с зазорами. на каждый размер шлицевых деталей по табл.4.
Для центрирования по боковым сторонам предусмотрены предпочтительные посадки 9H/9h и 9H/9g,больший зазор у 9H/9g, её принимаем и получаем формулу соединения.
По таблице приложения 22 выписываем параметры, для шлицевой втулки c полем 9H при D = 50 мм, и модуля т = 2 мм, ES=+71, ESe=+26, EI=0, для шлицевого вала c с полем 9g: es=-11, ese=-37, ei=-82.
Для большего диаметра примем посадку H16/d9 по таблице 4. Параметры шлицевой втулки по Df=50 ,будут определены по таблицам приложения: EI=0, ES=+1600, шлицевого вала по da= 49,6,es=-80,ei=-142.
Для меньшего диаметра по табл. 4 принимаем посадку H11/h16 определяя характеристики по таблицам допусков и посадок, приложения. Параметры шлицевой втулки при Da=46, будут EI=0, ES=+160, шлицевого вала при df= 45,6, es=0, ei=-1600 мкм,
По полученным значениям отклонений не трудно получить предельные размеры поверхностей соединения. Результаты удобно представить в виде таблицы табл.6. Подсчитываем предельные размеры и допуски, занося в таблицу.
- Графическое представление посадок шлицевого соединения 65x3x 9H/9g Гост 6033-60
- Определяем наибольший Smax и наименьший Smin зазоры для посадки 9H/9g по боковым поверхностям зубьев:
- Smax =eimax — Smin = 3,097 — 2,944 = 0,153мм;
- Smin =eimin — Smax = 3,052 — 2,989 =0,063 мм.
