Мороз В.Г. - Шлицевые соединения (1093402), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Применяется центрирование по(d) также в случае, когда после термообработки могут возникнутьзначительные искривления длинных валов. Способ центрирования по dзначительно дороже чем центрирование по D, в связи с тем, что получениевысокоточных поверхностей d и b при изготовлении щлицевого валапроводится в исполнении 1Б (рис.3), где фрезой с «усиками» выполняются9канавки для выхода шлифовального круга и создаётся посадочная поверхность«a».Шлицевая втулка изготавливается в исполнении 1А (рис.3).Центрирование по (b)- боковым сторонам шлицев (рис.4с),используется, когда не требуется высокая точность центрированиясопрягаемых деталей при знакопеременных нагрузках, при передачезначительных моментов, когда недопустимы большие зазоры междубоковыми поверхностями вала и втулки.
Центрирование по b являетсянаиболее простым и экономичным способом. При центрировании по b зазорыгарантированы по поверхностям d и D, исполнение шлицевой втулки 1А (рис.3),шлицевого вала 2Б (рис.3), где предусматривается занижение диаметра d до d1,чем обеспечивается возможность выхода шлифовального круга при обработкебоковых поверхностей шлицев.2.2 Допуски и посадки при центрировании по наружному,внутреннему диаметрам и по ширине зубьев.Посадки шлицевых соединений с прямобочным профилем строятсяпо системе отверстия, т.
к. в этом случае номенклатура дорогостоящихпротяжек меньше, чем при применении системы вала. При различныхспособах центрирования посадки осуществляются по центрирующейповерхности и по боковым поверхностям впадин втулки и зубьев вала,т.е. по D и b, или по d и b, либо только по b. Допуски и посадкишлицевых соединений с прямобочным профилем зуба нормируютстандартами.Рекомендуемые поля допусков и посадки для размеров d и b прицентрировании по d приведены в таблице 11 приложения.Рекомендуемые поля допусков и посадки для размеров D и bпри центрировании по D приведены в таблице 12 приложения.Рекомендуемые поля допусков и посадки для размера b прицентрировании по b приведены в таблице 13 приложения.Поля допусков нецентрирующих диаметров приведены в таблице 14.По не центрирующим цилиндрическим поверхностям всегда предусматривается значительный зазор, величина которого должна быть достаточнойдля обеспечения сопряжения только по посадочным поверхностям.
В связис этим для не центрирующих диаметров (таблица 8 приложения)устанавливают следующие поля допусков:1. для D при центрировании по d или b:a11- для вала, H12- для втулки;2. для d при центрировании по D или b:H11/a10, либо d не должен быть меньше диаметра d1.Погрешности формы и расположения шлицев для прямобочных шлицевыхсоединений отдельно не нормируют, их допустимость проверяюткомплексными калибрами, при изготовлении которых предусматривается зазор10между поверхностями калибра и детали, в пределах которого суммарноукладываются: отклонения от параллельности сторон зубьев вала и втулкиотносительно оси центрирующей поверхности, погрешность углового шага, идр. Нормирование проводится лишь для отклонения от симметричности всоответствии с таблицей 15 приложений.
Числовые значения предельныхотклонений отверстий и валов для выбранных посадок и значения допусковдля выбранных квалитетов принимают по таблицам 16,17,18 и 19 или посоответствующим стандартам.11Рисунок 4. Методы центрирования прямобочных шлицевых соединенийа) по диаметру d, б) по диаметру D, c) по боковым поверхностям b .2.3 Обозначение допусков и посадок прямобочных шлицевыхсоединений на чертежах.В условном обозначении шлицевых валов, отверстий и их соединенийнеобходимо указывать поверхность центрирования, число зубьев,номинальные размеры внутреннего (d) и наружного (D) диаметров, полядопусков и посадки по диаметрам и по боковым сторонам зубьев.Ниже даются примеры обозначения шлицевых соединений.1. Шлицевое соединение центрируемое по dПараметры прямобочного шлицевого соединения лёгкой сериичисло зубьев Z = 8, больший диаметр D=40, малый диаметр d=36мм,ширина зуба b =7мм, с посадками (табл.11):H7по df7 ,по DH 12,a11по bD9f8 .В полном виде формула шлицевого соединения будет:d 8 36Шлицевое отверстие:Шлицевый вал:H7H12D9 407f7a11f8d 8 36H 7 40H12 7 D9;d 8 36 f 7 40a11 7 f 8;Для нецентрирующих диаметров в обозначении допускается не указыватьдопуски, например: для этого же соединения на сборочном чертеже можетбыть показано так:d 8 36H7D9 40 7f7f8122.
шлицевое соединение центрируемое по DПараметры прямобочного шлицевого соединения тяжёлой серии (табл10):число зубьев Z = 20, малый диаметр d=92мм, больший диаметр D=102,ширина зуба b =7мм, с посадками (табл13):по dH 11,a10по DH7,n6по bF10.h9Полная формула для сборки примет вид:D 20 92H11H7F10 102 14a10n6h9Шлицевое отверстие:D 20 92H11102H 7 14F10Шлицевый вал:D 20 92a10 102n7 14h9 .3. шлицевое соединение с центрированием по bПараметры прямобочного шлицевого соединения средней сериичисло зубьев Z = 6, малый диаметр d=11мм, больший диаметр D=14мм,ширина зуба b =3мм, с посадками ( по табл. 13):по dH 11,a10по DH 12,a11по bD9.e8Для сборки:b 6 11Шлицевое отверстие:Шлицевый вал:H11H12D9 143a10a11e8d 8 11H1114H12 3D9d 8 11a10 14a11 3e8 .Выбор размеров шлицевых соединений.При проектировании шлицевых соединений первоначально конструктивнооценивается размер круглого вала, который в дальнейшем просчитывается напрочность с учётом коэффициентов запаса, и уточняется в соответствии состандартизованными размерами.
Полученные шлицевые выступы и впадины во13внутренних углах имеют значительную концентрацию напряжений, поэтомуразмер шлицевого вал даже по меньшему диаметру всегда больше расчётногокруглого вала. По данным /1/ это превышение составляет 15…20%. Длясобираемости соединения, а также для обеспечения подвижности необходимопредусмотреть радиусы, фаски для создания возмозможности выходашлифовального круга при обработке. Спроектированное шлицевое соединениепроверяют на смятие и износ (методики этих расчётов приведены в /13 /, вданном пособии они не приводятся).2.5.
Посадки прямобочных шлицевых соединенийПосадки прямобочных шлицевых соединений выбирают посоответствующим таблицам стандартов, таблицы 11, 12, 13 приложения, взависимости от выбранного метода центрирования и от характера работысопряжения.Далее при выборе посадок можно руководствоваться следующимисоображениями. Многие шлицевые соединения по сопрягаемым поверхностям имеют гарантированные зазоры. Чем больше длина осевогоперемещения шлицевой втулки и чем чаще имеют место перемещения, тембольше должен быть зазор между опорными поверхностями в сопряжении,необходимый для размещения смазки, компенсации температурныхдеформаций и погрешностей изготовления деталей.
Гарантированные зазорытакже устанавливают для обеспечения самоцентрирования втулкиотносительно вала в тяжелонагруженных и реверсивных передачах. Так,например, в автомобилях имеются неподвижные шлицевые соединения, укоторых по центрирующему диаметру назначают посадки с основнымиотклонениями f, e, d .При высоких требованиях к точности центрирования стремятсяполучить наименьшие зазоры по центрирующим диаметрам.Если точность центрирования не имеет существенного значения, а напервый план выдвигаются требования высокой прочности (особенно припеременных нагрузках и реверсивном движении), то предусматривают,возможно меньшие зазоры между боковыми поверхностями зубьев ивпадин.
Примером такого соединения является карданное сочленение вавтомобилях, где используется центрирование по боковым поверхностямзубьев.Следует помнить, что вследствие неизбежных перекосов и неточностивзаимного расположения шлицев посадки шлицевых соединений как бысмещаются по сравнению с обычными одноименными посадками длягладких цилиндрических соединений в сторону уменьшения зазора илиувеличения натяга.
Так, например; посадки обеспечивающие скольжение длясоединения вал-отверстие, будут уже неподвижными. Учитывая влияниеупомянутых погрешностей, можно, например, рекомендовать применениепосадок для шлицевых соединений в соответствии с предъявляемыми кним эксплуатационными требованиями ( таблица 7):142.6. Пример выбора допусков и посадок прямобочных шлицевыхсоединений.Ниже приведен типовой пример выбора поверхностей центрирования ипосадок прямобочных шлицевых соединений и определения допусков ипредельных размеров всех элементов сопряжения с обозначением их начертежах.В соответствии с заданием (см.
табл 21) рассматриваются следующиехарактеристики соединения:РасчетныйдиаметрВарианткруглогоСоосность Нагрузки№вала(d крв)10125ВысокаяСредниеТвердость Осеваяшлицевой подвижностьвтулкипарыВысокаяВысокаяОпределить размеры, допуски и предельные размеры всех элементовсоединения, построить схемы расположения полей допусков, посадок и датьсборочный шлицевого соединения и рабочий чертежи составляющихэлементов.Решение.Диаметр по впадинам d шлицевого вала определяется через расчётный диаметр(получен на базе прочностных расчётов и др.) круглого валаd крв как:d= d крв +(10… 20)%= 25+(10… 20)% 27,5 min …30,maxВ силу средней нагруженности выбираем соединения по средней серии, азатем по диаметру d параметры в соответствии с таблицей 9:диаметры: d=28мм, D=34 мм,ширина зубьев b=7,число зубьев z=6,радиусы скруглений r = 0,3 мм,фаски f = 0,4 мм с предельным отклонением +0,2 мм,посадочная поверхность «a» не менее 1,70 мм,при занижении диаметра d до d1 не менее 25,9мм.Учитывая высокие требования к соосности, заключаем, что возможноприменения центрирования по диаметрам D, либо d.Принимая во внимание исходно заданную высокую твёрдость втулки дляшлицевого отверстия и затруднённость её обработки, выбираем центрированиепо d.15Для варианта центрирования по d предусмотрена 11, в рассматриваемомзадании предусмотрена высокая подвижность соединения и поэтому изпредложенных в таблице 11 посадок следует выбрать посадку с достаточнымзазором.