ГЛАВА 1-2 (Расчет валов и шлицов) (1034487), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Соединения с прямобочным профилем. Эти соединения (ГОСТ 1139—80) применяют при наружных диаметрах вала 14 - 125 мм. С переходом от легкой к средней и тяжелой сериям (таблица 2.1) для одного и того же диаметра d возрастает диаметр D и увеличивается число зубьев, поэтому соединения средней и тяжелой серий отличаются повышенной несущей способностью, но более высокой трудоемкостью при изготовлении.
При центрировании по d или D для подвижных соединений рекомендуют посадку H7/f7, а для неподвижных обычно используют посадку H7/js6. По неценгрирующим диаметрам предусматривают значительный зазор: для D - Н12/а11; для d - H11/a11. При центрировании по наружному диаметру рекомендуют применять посадки по размеру b - F8/f7 или F8/L7, а при центрировании по внутреннему диаметру - посадки F10/f8 или F8/js7. Предельные отклонения от параллельности сторон зубьев вала и впадин втулки относительно оси центрирующей поверхности на длине 100 мм не должны превышать 0,03 мм в соединениях повышенной точности и 0,05 мм - в соединениях нормальной точности.
Пример обозначения соединения с центрированием по наружному диаметру, числом зубьев z = 8, внутренним диаметром d = 62 мм, наружным D = 68 мм, шириной b = 12 мм, посадками по наружному диаметру - H7/js6, по внутреннему диаметру - Н11/a11 и размеру b - F8/f7:
D - 8 x 62H11/a11 х 68H7/js6 x l2F8/f7.
Соединения с эвольвентным профилем. Эти соединения (ГОСТ 6033—80) предусмотрены для диаметров D = 4 - 500 мм при числах зубьев 6 - 82 (таблица 2.2). В отличие от исходного контура для изготовления зубчатых колес угол профиля заметно увеличен (α = 30°), а высота зуба уменьшена (h = m).
|
|
|
| Рис.2.3. | Рис.2.4. |
При центрировании по наружному диаметру (рис.2.3.) рекомендуемыми являются посадки: для неподвижных соединений - H7/n6, H7/js6, H7/h6; для подвижных соединений - H7/g6, H7/f7. Поля допусков ширины впадины ступицы принимают 9Н и 11Н, а толщины зуба вала 9h, 9g, 9d, 11с и 11a.
При плоской форме дна впадины пазов вала допускается центрирование по внутреннему диаметру. Предпочтительными являются посадки H7/h6, H7/n6, H7/g6.
Пример обозначения соединения D = 60 мм, m = 2 мм с центрированием по наружному диаметру и посадкой по диаметру центрирования H7/h6:
60 x H7/h6 x 2 ГОСТ 6033-80.
Таблица 2.2.
| D | Число зубьев при модуле m | Статический момент SF, мм3/мм | |||||
| 0,8 | 1,25 | 2 | 3 | 5 | 8 | ||
| 15 | 17 | 87 | |||||
| 17 | 20 | 12 | 111 | ||||
| 20 | 23 | 14 | 153 | ||||
| 25 | 30 | 18 | 251 | ||||
| 30 | 36 | 22 | 367 | ||||
| 35 | 26 | 16 | 484 | ||||
| 40 | 30 | 18 | 635 | ||||
| 45 | 34 | 21 | 825 | ||||
| 50 | 38 | 24 | 1039 | ||||
| 55 | 26 | 17 | 1217 | ||||
| 60 | 28 | 18 | 1423 | ||||
| 65 | 31 | 20 | 1716 | ||||
| 70 | 34 | 22 | 2035 | ||||
| 75 | 36 | 24 | 2349 | ||||
| 80 | 38 | 25 | 2633 | ||||
| 85 | 27 | 15 | 2844 | ||||
| 90 | 28 | 16 | 3174 | ||||
| 95 | 30 | 18 | 3685 | ||||
| 100 | 32 | 18 | 4019 | ||||
| 110 | 35 | 20 | 4890 | ||||
| 120 | 38 | 22 | 5847 | ||||
| 140 | 45 | 26 | 8110 | ||||
| 160 | 52 | 30 | 18 | 10460 | |||
| 180 | 58 | 34 | 21 | 13400 | |||
| 200 | 38 | 24 | 16630 | ||||
| 220 | 42 | 26 | 20080 | ||||
| 240 | 46 | 28 | 23800 | ||||
| 260 | 50 | 31 | 28400 | ||||
| 300 | 58 | 36 | 38170 | ||||
| 340 | 41 | 49000 | |||||
Соединения с треугольным профилем. Эти соединения центрируют только по боковым сторонам (рис.2.4.); они не стандартизированы и изготовляют их по отраслевым нормалям.
Наружный диаметр D и длину l шлицевого соединения устанавливают в процессе конструирования. Целесообразно ограничивать длину шлицев l ≤ 1,5D. При l > 1,5D резко возрастает неравномерность удельных сил по длине соединения и трудоемкость изготовления. В глухих отверстиях ступиц с необходимой точностью возможно изготовление только эвольвентных зубьев ограниченной длины (обычно при l ≤ 0,4D) методом обкатки на зубодолбежных станках. Не следует размещать зубья на большой глубине в глухом отверстии, так как это сопряжено с понижением точности изготовления. Дно глухого отверстия должно быть плоским или вогнутым.
2.2. Расчет прямобочных шлицевых соединений
Обозначение, наименование параметров и единицы измерения
| d - внутренний диаметр ступицы, мм; | МК - расчетный крутящий момент (наибольший из длительно действующих моментов), Нмм; |
| D - наружный диаметр вала, мм; | G — модуль упругости материала вала при сдвиге, мПа; |
| z - число зубьев (шлицев); | σ - среднее напряжение на рабочих поверхностях, мПа; |
| fB - номинальная высота фаски на зубьях вала, мм; | [ σ ]см - допускаемое среднее напряжение при расчете на смятие, мПа; |
| fc - номинальная высота фаски на зубьях ступицы, мм; | [ σ ]би - допускаемое наибольшее напряжение из условия работы без износа, мПа; |
| l - рабочая длина соединения, мм; | [ σ ]изн - допускаемое среднее напряжение при расчете на износ, мПа. |
| IK - геометрическая характеристика крутильной жесткости, мм4; | SF - удельный суммарный статический момент площади рабочих поверхностей соединения относительно оси вала, мм3/мм. |
Расчет прямобочных шлицевых соединений производится в соответствии с ГОСТом 21425-75, который распространяется на соединения валов с зубчатыми колесами, муфтами и другими деталями. Шлицевое соединение следует рассчитывать по критериям смятия и износа. Соединения, нагруженные только крутящим моментом, на износ не рассчитываются. Для соединений, подверженных действию единичных за срок службы кратковременных перегрузок, зубья дополнительно проверяются на срез при этих перегрузках.
Расчет на смятие проводится: для соединений с упрочненными рабочими поверхностями (закалка, цементация) для начального периода работы до приработки; для соединений, не имеющих упрочнения рабочих поверхностей или с улучшенными поверхностями, для периода работы после приработки. В последнем случае учитывается снижение концентрации нагрузки после начальной приработки. Расчет на износ проводится для периода работы после приработки.
2.2.1. Расчет на смятие
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
