Выбор посадок и определение размеров деталей

Прямобочных шлицевых соединений

 

Шлицевые соединения по сравнению со шпоночными имеют следующие преимущества: лучшее центрирование и соосность деталей большую прочность и надежность (что при одинаковых размерах позволяет передавать больший крутящий момент), более равномерное распределение нагрузки по высоте зуба.

В зависимости от профиля зуба шлицевые соединения разделяют на прямобочные, эвольвентные и треугольные. Наибольшее распространение получили прямобочные шлицевые соединения с четным числом зубьев. Эти соединения подразделяют на три группы. По эксплуатационному признаку различают легкую, среднюю и тяжелую серии Соединения легкой серии имеют наименьшую высоту и число зубьев и рекомендуются для неподвижных и малонагруженных соединений. Соединения средней и тяжелой серии предназначены соответственно пенно для средних и больших нагрузок, они имеют большую высоту зубьев. Шлицевые соединения могут быть подвижными и неподвижными.

В прямобочных шлицевых соединениях применяют три основных ме­тода центрирования втулки относительно вала, условия применения кото­рых приведены в таблице 8.15.

 

Таблица 8.15

Применение способов центрирования шлицевых соединений

Способ центрирования	Условия применения
По наружному диаметру «D»	В неподвижных соединениях. В подвижных соединениях, передающих малый крутящий момент при невысокой точно­сти центрирования (отверстие калибруется протяжкой, вал – фрезерованием и шлифованием). Наиболее экономично
По внутренне­му диаметру «d»	В подвижных соединениях, передающих как малые, так и большие моменты при высокой точности центрирования (от­верстие и шлицы вала обрабатываются, шлифованием)
По ширине шлица «b»	В соединениях, передающих знакопеременные ударные на­грузки, большие крутящие моменты, а также при реверсив­ном движении и низкой точности центрирования

Посадки и допуски по центрирующему элементу значительно точнее, по сравнению с нецентрирующими элементами. Иногда применяют цен­трирование по двум элементам.

 

Рассмотрим методику решения задачи на примере. Подвижное шлицевое соединение заданной серии имеет ширину шлица b и вид цен­трирования, указанный в таблице 8.16.

 

 

Таблица 8.16

Исходные данные

Параметр	Значение, описание
Ширина шлица Серия соединения Вид центрирования Точность центрирования Вид соединения	6 мм средняя по внутреннему диаметру повышенная подвижное

 

Решение

 

8.3.1. Определяем размеры шлицевого соединения. По данным таблицы 8.17, при ширине зуба b = 7мм, для легкой серии получим следующие размеры соединения: 6×28×34 (число зубьев z = 6; внут­ренний диаметр d = 28 мм; наружный диаметр D = 34 мм).

 

8.3.2. Допуски и посадки центрирующих элементов прямоточных со­единений при центрировании по «d»выбираем по таблице 6.19 (посадки нужно выбирать в зависимости от характера работы изделия). Так, для подвижных соединений подходят посадки с гарантированным зазором. Рекомендуется сочетать поля допусков, расположенные в вертикальных колонках.

В нашем случае получим следующие посадки:

для размера «d» – Ø28 , для размера «b» – Ø7 .

 

8.3.3. Допуски и посадки для нецентрирующего элемента данного шлицевого соединения «D» выбираем по таблице 6.21: «D» –Ø34 .

Схемы расположения полей допусков элементов шлицевого соединения приведены на рисунке 8.7.

 

 

8.3.4. Выбранное шлицевое соединение обозначаем в соответствии с ГОСТ 1139–80 (ИСО 14–1982) следующим образом:

d – 6×28H7/f7×34H12/a11×7F8/f7.

Схема с обозначением прямобочного соединения показана на рисунке 8.8.

 

 

 

Рис.8.8. Схема шлицевого соединения

 

 

Таблица 8.17

Размеры прямобочных шлицевых соединений

(ИСО 14–1982, ГОСТ 1139–80)

z×d×D* мм	Ширина зуба b, мм	Внутренний диаметр d1, мм, не менее
Легкая серия
6 ×23 ×26		22,1
6 × 26 × 30		24,6
6 × 28 × 32		26,7
8 × 32 × 36		30,4
8 × 36 × 40		34,5
8 × 42 × 46		40,4
8 × 46 × 50		44,6
8 × 52 × 58		49,7
8 × 52 × 62		59,8
10 × 72 × 78		69,6
Средняя серия
6 × 11 × 14	3,0	9,9
6 × 13 × 16	3,5	12,0
6 × 16 × 20	4,0	14,5
6 × 18 × 22	5,0	16,7
6 × 21 × 26	5,0	19,5
6 × 28 × 34	7,0	25,9
8 × 32 × 38	6,0	23,4
8 × 36 × 42	7,0	33,5
8 × 46 × 54	9,0	42,7
10 × 72 × 82	12,0	67,4
Тяжелая серия
10 × 16 × 20	2,5	14,1
10 × 18 × 23	3,0	15,6
10 × 23 × 29	4,0	20,3
10 × 26 × 32	4,0	23,0
10 × 36 × 45	5,0	31,3
10 × 46 × 56	7,0	40,9
16 × 52 × 60	5,0	47,0
16 × 62 × 72	6,0	56,1
16 × 72 × 82	7,0	65,9
20 × 82 × 92	6,0	75,6

^*z×d×D – число зубьев × внутренний диаметр × наружный диаметр

 

Таблица 8.18

Рекомендуемые посадки для размеров D и b при центрировании по D

(ГОСТ 1139–80)

Посадки	Поля допусков соединения
подвижного	неподвижного
D втулки	Н8	Н7	Н7
D вала	е8	f7	g6	h7	js6	n6
b втулки	F8	D9 F8	F8	D9	D9 F8	F8	D9 F8	D8 F8	D8 F8
b вала	e8	e8 d8 h9	f7 f8 h9	f7 h8 h9	f7 h9	h8	f7	h8 js7	h8 jS7

Примечание. Поле допуска h9 применяют при чистовом фрезеровании незакаленных шлицевых валов.

Таблица 8.19

Рекомендуемые посадки для размеров d и b при центрировании по d

(ГОСТ 1139–80)

Посадки

Поля допусков соединения

подвижного

неподвижного

d втулки

Н8

Н7

d вала

е8

f7

g6

h7

h7

jS6

jS7

h6

b втулки

D9 F10

D9 F10

D9

F8

D9 F10

F8

D9 F10

Н8

F8 F10

D9

Н8

F8 F10

Н8

b вала

e8 e9

f8 e8

h9

f7 h7 f8

f8 h9

f7 h7

f8 h9

h7 h8

h7 jS7 k7

k7

jS7

h7 jS7

jS7

Примечания:

1. Поле допуска h9 применяют при чистовом фрезеровании незакаленных шлицевых валов.

2. Поле допуска F10 применяют только для закаленных не шлифованных втулок.

 

 

Таблица 8.20

Рекомендуемые посадки для размера b при центрировании по b

(ГОСТ 1139–80)

Посадка	Поля допусков соединения
подвижного	неподвижного
b втулки	D9, F8, F10	D9, F8, F10	D9, F8	D9, F10
b вала	e8, f8, d9, h9	d9, f8, h9, e9	jS7	k7

Примечание. Поле допуска e9 рекомендуется применять для незакаленных валов.

 

Таблица 8.21

Поля допусков нецентрируемых диаметров валов (ГОСТ 1139–80)

Размер	Вид центрирования	Поля допусков
вала	втулки
d	«D», «b»	d1 (табл. 10.3)	Н11
D	«d», «b»	а11	Н12

Варианты заданий для курсовой работы по теме 1

Данные к определению зазоров и натягов в соединениях

Первая цифра варианта	Номиналь­ный размер соединения, мм	Вторая цифра варианта	Посадки
с зазором	с натягом	переходная
			D8/h7	H7/t6	H8/k7
			G7/h6	T7/h6	H7/js6
			Н7/е8	H7/r6	K7/h6
			F8/h6	H7/p6	H7/n6
			H7/g6	H8/u8	M7/h6
			E9/h8	H7/s6	N7/h6
			H8/d9	P7/h6	Н6/ш5
			H8/h7	R7/h6	Js7/h6
			Hll/dll	U8/h7	H8/n7
			D10/h9	H8/z8	H7/k6

 

Варианты заданий для курсовой работы по теме 2

Исходные данные, а также марка масла и система изготовления при­ведены в таблицах 2.3 и 2.4.

 

Таблица 2.4

 

Параметр	Первая цифра варианта
Диаметр соединения, dn, мм
Длина соединения, l,мм
Шероховатость поверхности	вала RZd, мкм	0,20	0,32	0,40	0,50	0,63	0,80	1,00	1,25	1,60	2,0
отверстия RZD, мкм	0,32	0,40	0,50	0,63	0,80	1,00	1,25	1,60	2,0	2,5

 

 

Таблица 2.5

 

Параметр	Вторая цифра варианта
Радиальная сила R, кН	0,7	0,8	0,9	1,5	2,0	2,5	2,3	0,6	0,5	0,4
Частота вращения n, мин-1
Марка масла	М-8В1	М-10В2	М-12Г1	И-Л-А-32	И-Л-А-46	И-Л-А-68	И-Л-А-100	Т-22	Т-30	Т-46
Система изготовления	CH	Ch	CH	Ch	CH	Ch	CH	Ch	CH	Ch

 

 

Варианты заданий для курсовой работы по теме 3

 

Исходные данные приведены в таблицах 3.7 и 3.8.

Таблица 3.7

Параметр	Первая цифра варианта
Крутящий момент МКР, Н∙м
Материал вала	Сталь 25	Сталь30	Сталь35	Сталь 40	Сталь 45
Длина соединения l, мм

 

Таблица 3.8

Параметр	Вторая цифра варианта
Радиальная сила Pr, кН	4,0	3,0	3,5	2,5	2,0	3,2	2,2	1,5	1,0	1,2
Осевая сила РОС, кН	3,0	2,5	2,0	1,8	1,6	1,4	1,2	1,0	0,8	0,6
Диаметр соединения, dn, мм
Внутренний диаметр вала, d1, мм
Наружный диаметр ступицы, d2, мм
Материал отверстия	СЧ 28	СЧ 20	Сталь 30	ЛМцОс 58-2-2	Бр А11Ж6Н6
Система изготовления	Ch	CH	Ch	CH	Ch	CH	Ch	CH	Ch	CH

 

 

Варианты заданий для курсовой работы по теме 4

Данные к выбору переходной посадки

 

 

 

 

 

Первая цифра вариан­та	Технические и эксплуатационные требования к посадке	Вторая цифра варианта
Диаметр соединения,мм
1*	На соединение действует вибрационная нагрузка. Разборка производится редко				86 94 12			105 130
2 3*	По условиям работы сое­динение требует преиму­щественно зазора				36 40 92
4 5*	Детали соединения не­подвижны, масса их не­большая, разборка про­изводится часто				30 22 43				ПО
	На соединение действует постоянная по величине нагрузка. Допускается равная вероятность по­лучения как зазора, так и натяга				44 57 68
8 9*	По условиям работы сое­динение требует преиму­щественно натяга				31 46 65

Примечание:* — посадка повышенной точности.

 

 

Варианты заданий для курсовой работы по теме 5

Исходные данные приведены в таблице 5.11 и 5.12

Таблица 5.11

Параметр	Первая цифра варианта
Радиальное усилие Fr, кН	3,0	3,2	3,4	3,6	3,8	4,0	4,2	4,4	4,6	4,8
Класс точности подшипника
Группа зазора		нор-мальная					нор-мальная
Кольцо, которое вращается	внутреннее	наружное	внутреннее	наружное	внутреннее

Таблица 5.12

Параметр	Вторая цифра варианта
Подшипник
Наружный диаметр корпуса D1, мм
Внутренний диаметр вала d2, мм
Характер нагрузки	перегрузка до 125 %	перегрузка до 150 %	перегрузка до 200 %

 

Варианты заданий для курсовой работы по теме 6

Для сборочной единицы сельскохозяйственной машины, представленной на чертежах 1– 2 (приложение 2), в соответствии с заданным вариантом (табл. 6.3 и 6.4) провести расчет указанной размерной цепи теоретико-вероятностным методом^*.

Таблица 6.3

Данные для расчета размерных цепей

Первая цифра варианта	Номер рисунка	Замыка-ющее звено	Вторая цифра варианта
Предельные отклонения, мм
0 1 А – 48 ±0,40 +0,60 +0,20 ±0,50 +0,50 +0,35 +0,70 +0,10 +0,44 +0,55 –0,30 –0,60 –0,22 –0,45 –0,15 –0,65 –0,32 –0,25 1 1 Б – 20 ±0,35 +0,15 +0,20 ±0,45 +0,42 +0,55 ±0,40 +0,60 +0,50 +0,70 –0,60 –0,50 –0,36 –0,20 –0,15 –0,40 –0,22 2 1 Г – 4 ±0,15 +0,20 +0,25 ±0,20 +0,10 +0,18 ±0,25 +0,30 +0,06 +0,32 –0,05 –0,15 –0,20 –0,07 –0,10 –0,21 –0,14 3 1 Д –10 ±0,33 +0,10 +0,15 ±0,40 +0,20 +0,30 ±0,43 +0,50 +0,60 +0,70 –0,55 –0,60 –0,50 –0,45 –0,20 –0,15 –0,10 4 1 У – 4 ±0,40 +0,15 +0,20 ±0,50 +0,30 +0,40 ±0,56 +0,80 +0,72 +0,64 –0,60 –0,75 –0,50 –0,60 –0,30 –0,10 –0,20 5 1 Ж – 7 ±0,35 +0,70 +0,90 ±0,40 +0,80 +0,20 ±0,45 +0,50 +0,65 +0,10 0,00 0,00 0,00 –0,55 –0,30 –0,20 –0,70 6 1 И – 17 ±0,40 +0,20 +0,15 ±0,45 +0,52 +0,62 ±0,35 +0,64 +0,30 +0,15 –0,50 –0,52 –0,24 –0,10 –0,22 –0,40 –0,75 7 2 Б – 2 ±0,15 +0,05 +0,10 ±0,20 +0,16 +0,20 +0,25 +0,12 +0,30 +0,07 –0,24 –0,20 –0,21 –0,10 –0,07 –0,15 –0,05 –0,26 8 2 Г = 4 ± 0,20 +0,35 +0,40 ±0,15 +0,30 +0,22 ±0,25 +0,17 +0,10 +0,05 –0,08 –0,05 –0,10 –0,14 –0,32 –0,20 –0,24 9 2 Д = 4 ±0,30 +0,10 +0,22 ±0,20 +0,35 +0,40 ±0,25 +0,45 +0,50 +0,60 –0,30 –0,25 –0,15 –0,05 –0,12 –0,05 –0,10

 

 

Варианты заданий для курсовой работы по теме 7

Данные для расчета размеров калибров и выбора средств измерения

Таблица 7.1

 

Номинальный размер и посадка выбираются из данных к 1-му заданию, причем, если:
обе цифры варианта четные	посадка с зазором
обе цифры варианта нечетные	посадка с натягом
другие сочетания цифр	переходная посадка

 

 

Варианты заданий для курсовой работы по теме 8.1

Исходные данные для выполнения работы приведены в таблицах 8.5 и 8.6.

Таблица 8.5

Параметр	Первая цифра варианта
Шаг резьбы Р, мм	1,0	1,5	2,0*	круп.	1,0	1,5	2,0*	круп.	1,5	1,0
Поле допуска	d2	4h	6h	4g	6g	8g	8h	4h	6g	4h	6h
d	4h	6h	4g	6g	8g	8h	4h	6g	4h	6h
D2	4Н	7G	5Н	6Н	7H	7G	4Н	5Н	6G	6G
D1	5Н	7G	5Н	7H	7H	7G	5Н	6H	6G	6G

^*Для резьбы Ml2, M14 принять шаг 1,75 мм (см. табл. 6.6)

Таблица 8.6

Параметр	Вторая цифра варианта
Резьба	М12	М14	М16	М18	М20	М22	М24	М27	М30	М33

 

Варианты заданий для курсовой работы по теме 8.2

Исходные данные для выполнения задания представлены в таблицах 8.13 и 8.14.

Таблица 8.13

Параметр	Первая цифра варианта
Тип шпонки*	Сег.	Пр.	Сег.	Пр.	Пр.	Пр.	Сег.	Пр.	Сег.	Пр.
Вид соединения	Нормаль- ное	Плотное	Свобо- дное	Нормаль- ное	Плотное	Свободное
Условия работы	Точное центрирование	Большие нагрузки	Осевое перемещение

^*Сег. – сегментная шпонка; Пр. – призматическая шпонка.

 

Таблица 8.14

Параметр	Вторая цифра варианта
Диаметр вала d, мм

 

 

Варианты заданий для курсовой работы по теме 8.3

Исходные данные приведены в таблицах 8.22 и 8.23

Таблица 8.22

Параметр	Первая цифра варианта
Ширина шлица b, мм									2,5
Серия соединения	Легкая	Средняя	Тяжелая

 

Таблица 8.23

Параметр	Вторая цифра варианта
Вид центрирования	D	d	b	D	d	b	D	d	b	D
Вид соединения	Подвижное	Неподвижное	Подвижное	Неподвижное
Точность центрирования	Повышенная	Невысокая

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 1

 

Значения единицы допуска (ГОСТ 25364-89)

 

Интервалы размеров, мм	Единица допуска i, мкм
От 1 до 3	0,54
Свыше 3 до 6	0,73
Свыше 6 до 10	0,90
Свыше 10 до 18	1,08
Свыше 18 до 30	1,31
Свыше 30 до 50	1,56
Свыше 50 до 80	1,86
Свыше 80 до 120	2,19
Свыше 120 до 180	2,52
Свыше 180 до 250	2,90
Свыше 250 до 315	3,23
Свыше 315 до 400	3,54
Свыше 400 до 500	3,89

 

Таблица 2

Значения числа единиц допуска
для квалитетов с 4 по 18 (ГОСТ 25364-89)

 

Квалитет	Число единиц допуска к
	2,7
	3,7

 

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 1

 

Таблица 3
_______________ Значения допусков

__________________________

Интервал номиналь­ных размеров, мм	Квалитет
Свыше	До	мкм
—
		2,5
		2,5
										ПО

 

Интервал номиналь­ных размеров, мм			Квалитет
Свыше	До	мкм см
-