| размеры сечений шлицев и их предельные отклонения |
| Основные размеры прямобочных шлицев | |||||
| z x d x D, мм z – число зубьев | d1, мм | a, мм | b, мм | c, мм | r, мм не более |
| не менее | |||||
| легкая серия | |||||
| 6 x 23 x 26 6 x 26 x 30 6 x 28 x 32 8 x 32 x 36 8 x 36 x 40 8 x 42 x 46 8 x 46 x 50 8 x 52 x 58 8 x 56 x 62 8 x 62 x 68 10 x 72 x 78 10 x 82 x 88 10 x 92 x 98 10 x 102 x 108 10 x 112 x 120 | 22.1 24.6 26.7 30.4 34.5 40.4 44.6 49.7 53.6 59.8 69.6 79.3 89.4 99.9 108.8 | 3.54 3.85 4.03 2.71 3.46 5.03 5.75 4.89 6.38 7.31 5.45 8.62 10.08 11.49 10.72 | 6 6 7 6 7 8 9 10 10 12 12 12 14 16 18 | 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 | 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 |
| средняя серия | |||||
| 6 x 11 x 14 6 x 13 x 16 6 x 16 x 20 6 x 18 x 22 6 x 21 x 25 6 x 23 x 28 6 x 26 x 32 6 x 28 x 34 8 x 32 x 38 8 x 36 x 42 8 x 42 x 48 8 x 46 x 54 8 x 52 x 60 8 x 56 x 65 8 x 62 x 72 10 x 72 x 82 10 x 82 x 92 10 x 92 x 102 10 x 102 x 112 10 x 112 x 125 | 9.9 12.0 14.5 16.7 19.5 21.3 23.4 25.9 29.4 33.5 39.5 42.7 48.7 52.2 57.8 67.4 77.1 87.3 97.7 106.3 | – – – – 1.95 1.34 1.65 1.70 – 1.02 2.57 – 2.44 2.50 2.40 – 3.00 4.50 6.30 4.40 | 3.0 3.5 4.0 5.0 5.0 6.0 6.0 7.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 10.0 12.0 12.0 12.0 14.0 16.0 18.0 | 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 | 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 |
| тяжелая серия | |||||
| 10 x 16 x 20 10 x 18 x 23 10 x 21 x 26 10 x 23 x 29 10 x 26 x 32 10 x 28 x 35 10 x 32 x 40 10 x 36 x 45 10 x 42 x 52 10 x 46 x 56 16 x 52 x 60 16 x 56 x 65 16 x 62 x 72 16 x 72 x 82 20 x 82 x 92 20 x 92 x 102 20 x 102 x 115 20 x 112 x 125 | 14.1 15.6 18.5 20.3 23.0 24.2 28.0 31.3 36.9 40.9 47.0 50.6 56.1 65.9 75.6 85.5 94.0 104.0 | – – – – – – – – – – – – – – – – – – | 2.5 3.0 3.0 4.0 4.0 4.0 5.0 5.0 6.0 7.0 5.0 5.0 6.0 7.0 6.0 7.0 8.0 9.0 | 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 | 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 |
| Посадки шлицевых соединений | |||||||||
| чертеж сопряжения |  |  |  | ||||||
| центрирующий элемент | центрирование по D | центрирование по d | центрирование по b | ||||||
| посадки | по D | по d | по b | по D | по d | по b | по D | по d | по b | подвижное соединение | H7 / f7 H7 / g6 H8 / e8 | – | F8 / f7 F8 / f8 D9 / h9 | H12 / a11 | H7 / f7 H7 / g6 H8 / e8 | D9 / h9 F8 / f8 F8 / f7 | H12 / a11 | – | F8 / f8 D9 / e8 D9 / f8 | неподвижное соединение | H7 / js6 H7 / n6 | – | F8 / f7 F8 / f8 F8 / js7 | H12 / a11 | H7 / js6 H7 / js7 H7 / n6 | F8 / js7 D9 / h9 D9 / k7 | H12 / a11 | – | F8 / js7 D9 / js7 D9 / k7 |
Примечания:
– предпочтительные посадки
– допускаются и другие посадки, см. ГОСТ 1139-80.
Допуски симметричности боковых сторон шлицев в диаметральном выражении по отношению к оси симметрии центрирующего элемента.
| допуск симметричности боковых сторон шлицев | ||||
| b, мм | 2,5; 3 | 3,5; 4; 5; 6 | 7; 8; 9; 10 | 12; 14; 16; 18 |
| допуск симметричности, мм | 0,01 | 0,012 | 0,015 | 0,18 |
Пример обозначения подвижного шлицевого соединения с центрированием по D:
для соединения:
D – 8 x 36 x 40 H7/f7 x 7 F8/f7
для отверстия этого соединения:
D – 8 x 36 x 40 H7 x 7 F8
для вала:
D – 8 x 36 x 40 f7 x 7 f7
Пример обозначения подвижного шлицевого соединения с центрированием по d:
для соединения:
d – 8 x 36 H7/f7 x 40 H12/a11 x 7 D9/h9
для отверстия этого соединения:
d – 8 x 36 H7 x 40 H12 x 7 D9
для вала:
d – 8 x 36 f7 x 40 a11 x 7 h9
Пример обозначения подвижного шлицевого соединения с центрированием по b:
для соединения:
b – 8 x 36 x 40 H12/a11 x 7 D9/f 8
для отверстия этого соединения:
b – 8 x 36 x 40 H12 x 7 D9
для вала:
b – 8 x 36 x 40 a11 x 7 f8
Шлицевые соединения контролируют комплексными калибрами, при этом поэлементный контроль осуществляют непроходными калибрами или измерительными приборами. В спорных случаях контроль комплексным калибром является главным.
Существуют треуголные зубчатые соединения. Треугольные зубчатые соединения применяют главным образом для неподвижного соединения деталей при передаче небольших врвщающих моментов, чтобы избежать прессовых посадок, а также при тонкостенных втулках.
Для особо сильно нагруженных узлов с большим крутящим моментом, применяются эвольвентные шлицевые соединения. Они способны выдерживать динамические нагрузки и работать в условиях вибрации. Шлицы эвольвентные имеют поверхность соприкосновения значительно больше, чем в прямозубом зацеплении. Широкое основание не позволяет сломать и смять эвольвентный зуб. Недостатком является сложное изготовление соединительного профиля, особенно по отверстию. Часто эвольвентные шлицы применяются на полых валах. Сочетание большой мощности и малого веса.
Характеристика соединения
Шлицевые эвольвентные соединения на практике доказали свою надежность и прочность. Основание зуба шире и его не смогут сломать даже динамические нагрузки. Смятие происходит только при очень больших перегрузках, поскольку по эвольвенте площадь контакта – рабочая, больше, чем у других видов шлицов.
В отличие от прямых шлицов, которые рассчитываются на смятие и проверяются на срез, эвольвентный профиль имеет большую площадь контакта, и расчет на прочность производится на срез, затем делается проверка на смятие. Чаще всего основным параметром выбора типа соединений эвольвентных является наименьший в сечении размер вала. Именно он испытывает наибольшие нагрузки. Крутящий момент, динамические удары, вибрация, которые он способен выдержать, не критичны для зубьев.
Чертеж эвольвентного шлицевого вала совпадает с изображением зубчатой шестерни того же радиуса и модуля. Нарезка производится на одном оборудовании червячными фрезами. В отличие от прямобочных шлицев, когда для каждого диаметра вала необходимо подбирать свой инструмент, эвольвентные зубья выполняются одной фрезой с соответствующим модулем.
В обозначении шлицевого эвольвентного соединения свои отдельные маркировки имеют обе сопрягаемые детали:
Шлицевые зубчатые эвольвентные соединения центрируются по эвольвентной поверхности зуба, реже по наибольшему диаметру. Центровка по внутреннему размеру по впадине эвольвентного зуба на практике не осуществляется. Обозначение свое имеют шлицевые соединения каждого вида центрировки по:
- боковым поверхностям – D×m×9H/9g ГОСТ 6033-80;
- наружному диаметру – D×H7/g6 ГОСТ 6033-80;
- внутреннему –iD×m×H7/g6 ГОСТ 6033-80.
D – наружный диаметр, который имеют эвольвентные валы до нарезки зуба;
i – обозначает центрировку по внутреннему размеру эвольвентного соединения;
H и g, с соответствующими цифрами – класс точности обработки.
Можно встретить таблицу размеров на шлицы эвольвентные с din параметрами. Это означает, что соединение сделано по нормативам немецкого института стандартизации. Они частично соответствуют международному стандарту ISO, имеют переводные таблицы.
Кроме неподвижных соединений, изготавливаются скользящие. В них втулка перемещается вдоль вала, и входит в зацепление с различными колесами в коробке передач. Для этого с торца по эвольвенте делается срез на конус – заходная фаска для включения эвольвентного шлицевого соединения.
В неподвижных соединениях только снимаются острые углы, и втулка запрессовывается на вал.
Центрирование и посадки
Если шлицевое эвольвентное соединение центрируется по наружному радиусу, по формуле рассчитываются основные размеры:
где d – диаметр делительной окружности;
m – модуль зуба выла и впадины втулки;
z – число зубьев.
Расчет номинальной делительной окружности для настройки инструмента рассчитывается по формуле:
s =е=0,5π m + 2х m tg α;
s – номинальная делительная окружность на валу;
e – делительная окружность по впадине втулки;
x – смещение формы исходного контура;
ɑ – угол наклона эвольвенты зуба, для шлицевых соединений он равен 30°.
На эвольвентные шлицы рассчитывается размер смещения от исходного контура:
И номинальный размер по впадинам втулки равен максимальному диаметру при центрировании по нему:
При центрировании по боковым поверхностям зубьев:
da – номинальный диаметр вала, вершин зубьев;
D – наружный размер впадины втулки;
Допуск на нецентрированные размеры зависит от типа термической и поверхностной обработки и определяется по таблице предельных отклонений, которая имеется в ОСТ 1 00086-73
На сборочном чертеже они указываются формулами, например узел прибора и деталями в соединении: вала с диаметром делительной окружности 4 мм и модулем зуба 0,5.
При центрировании по наружному диаметру –
При центрировании по боковой поверхности эвольвентного соединения –
Где – 8 число зубьев;
S4 – коэффициент, учитывающий исполнение по форме эвольвенты.
В технической сопроводительной документации указываются характеристики на шлицы:
На чертеже детали обозначение обозначение для вала:
Аналогичное значение для отверстия втулки:
Все” обозначения приведены для соединения с наружным диаметром вала 6 мм.
Применение
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.
Расчет соединений
Расчет прямобочных шлицев и таблица нормированных размеров заложена в ГОСТ 1139-80. Для эвольвентных шлицевых соединений применяется ГОСТ 6033-80. В нем предусмотрена посадка по наружному диаметру и боковой поверхности.
Центрирование по внутреннему радиусу эвольвентных соединений используется только для теоретических расчетов. Практическое изготовление таких эвольвентных соединений очень сложное, требует специальной доводки шлифовкой до нужных размеров и форм зуба.
Посадка при центрировании по наружному диаметру:
Df – размер по вершине зуба;
da –размер наибольший по втулке.
Для использования в качестве центрирующей боковой эвольвентной поверхности:
Перед тем как определить модуль, рассчитывается номинальный диаметр вала и выбирается ближайший нормализованный. Затем проводится проверочный расчет, подтверждающий правильность выбора эвольвентного соединения.
В таблице нормализованных эвольвентных валов имеются 2 вида цифр. Жирным шрифтом или цветом выделяются предпочтительные значения модуля для различных диаметров. Например, не рекомендуется к исполнение минимальный модуль для данного диаметра и максимальный по значению. Сами значения диаметров также расположены в 2 ряда. Размеры из первого предпочтительнее. Они широко применяются, проще в обработке, имеется набор стандартного инструмента, используемого для нарезки зубьев. Детали из первого ряда обеспечиваются стандартизированными кольцами, крепежом и другими деталями для сборки узла.
Расчет на сечение эвольвентного соединения, определение радиуса вала, делается по наименьшему диаметру на крутящий момент, прочность на изгиб и динамические нагрузки. Расчет номинального диаметра соединения производится по формуле:
Где D – наружный диаметр;
Dɑ – номинальный диаметр;
При центрировании эвольвентного соединения – боковой поверхности
с учетом зазоров
Угол профиля зуба зацепления эвольвентного соединения по ГОСТ 30°, в случае выполнения по Отраслевому Стандарту допускается наклон эвольвенты 20°. Такое зацепление встречается в старом оборудовании отдельных предприятий, работающих по отраслевым стандартам тяжелого машиностроения.
При проведении расчетов на прочность зуба по сечению, построение эвольвенты и расчет нагрузок на шлицы осуществляется по методике для прямозубых зацеплений. Вводится корректирующий коэффициент, поскольку рабочая площадь больше. Одновременно и постоянно взаимодействуют под нагрузкой все зубья. Погрешность исполнения при обработке не может обеспечить одинаковое соединение практически всех боковых поверхностей. Вводится расчетный коэффициент 0,75 при центрировании по боковой поверхности с точностью исполнения по 9 и 8 квалитетах.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
32. Доля допусков нецентрирующих диаметров
По боковым поверхностям
зубьев
При плоской форме дна
впадины
При плоской форме дна
впадины
По наружному диаметру
При плоской форме дна
впадины
Допуски нецентрирующих диаметров.
Допуски и основные отклонения для нецентрирующих диаметров – по ГОСТ 25347-82.
Поля допусков нецентрирующих диаметров должны соответствовать указанным в табл. 32.
Предельные отклонения от параллельности сторон зубьев вала и втулки. Предельные отклонения от параллельности сторон зубьев вала и втулки относительно оси центрирующей поверхности устанавливаются в стандартах на комплексные калибры.
Условные обозначения. Обозначения шлицевых соединений, валов и втулок должны содержать: номинальный диаметр соединения D; модуль m; обозначение посадки соединения (полей допусков вала и втулки), помещаемое после размеров центрирующих элементов; обозначения посадки по нецентрирующим размерам, обозначение настоящего стандарта.
Примеры условных обозначений: соединения D=”50″ мм, m=”1″ мм с центрированием по боковым сторонам зубьев, с посадкой по боковым поверхностям зубьев 9H/9g:
50x2x9H/9g ГОСТ 6033-80
то же, для внутренних шлицев соединения:
50х2х9Н ГОСТ 6033-80
то же, для наружных шлицев соединения:
50x2x9g ГОСТ 6033-80
Условное обозначение соединения D=”50″ мм, m=”2″ мм с центрированием по наружному диаметру Df , с посадкой по диаметру центрирования H7/g6, с посадкой по нецентрирующим поверхностям зубьев 9H/9h:
50xH7/g6x2x9H/9h ГОСТ 6033-80
то же, для внутренних шлицев соединения:
50хН7х2х9Н ГОСТ 6033-80
то же, для наружных шлицев:
50xg6x2x9h ГОСТ 6033-80
Условное обозначение соединения D=”50″ мм, m=”2″ мм с центрированием по внутреннему диаметру df с посадкой по диаметру центрирования H7/g6, с посадкой по нецентрирующим боковым поверхностям зубьев 9H/9h:
i50x2xH7/g6 9H/9h
ГОСТ 6033-80
то же, для внутренних шлицев соединения:
i50x2xH7 9H ГОСТ 6033-80
то же, для наружных шлицев соединения:
i50x2xg6 9h ГОСТ 6033-80
ТРЕУГОЛЬНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Треугольные зубчатые соединения (рис. 24) применяют главным образом для неподвижного соединения деталей при передаче небольших вращающих моментов, чтобы избежать прессовых посадок, а также при тонкостенных втулках.
На рис. 20 обозначено:
β – угол зуба и впадины отверстия;
Dв – наружный диаметр вала;
da – внутренний диаметр отверстия;
dв – диаметр впадины вала;
Da – диаметр впадины отверстия.
Основные параметры соединений: число зубьев 20—70; модуль 0,2—1,5 мм; угол впадин вала 90; 72 и 60º. Центрирование только по боковым сторонам зубьев.
Наряду с цилиндрическими соединениями применяют и конические (см. рис. 24). Обычно конусность 1:16, угол уклона впадины 1°37″; размеры зубьев устанавливают по большому основанию конуса (сечение А—А).
Соединения впадин зуба на валу 90° с числом зубьев 36 и 48 и номинальными диаметрами от 5 до 75 мм принимают по табл. 33, допуски – по табл. 34. Формулы для определения параметров треугольных соединений приведены в табл. 35.
Выбор размеров, допусков и посадок. Номинальные размеры Mв и Mа выбирают по табл. 36 в зависимости от принятого номинального диаметра, равного наружному диаметру вала.
На чертежах отверстия и вала указывают число зубьев z , угол 90° (см. рис. 24), угол β, диаметр начальной окружности d.
Отверстие 90º 
33. Основные размеры треугольных соединений, мм
| Номи- нальный диа- метр Dв | Отверстие и вал | Отверстие | Вал | ||||||
| Число зубьев z | Угол β º | Диаметр начальной окружности d | Диаметр по вершинам 1 | Диаметр впадин Da min | Внутренний диаметр da | наружный диаметр Dв | Диаметр впадин dв max | ||
| наружный D1 | внутренний D2 | ||||||||
| 5 6 8 10 12 15 16 20 | 36 | 80 | 4,891 5,863 7,793 9,721 11,674 14,556 17,430 19,339 | 5,124 6,142 8,164 10,184 12,230 15,250 18,260 20,260 | 4,658 5,584 7,422 9,258 11,118 13,862 16,599 18,418 | 5,03 6,03 8,03 10,03 12,03 15,03 18,03 20,03 | 4,72 5,66 7,52 9,38 11,26 14,04 16,81 18,66 | 5 6 8 10 12 15 16 20 | 4,69 5,63 7,49 9,35 11,23 14,01 16,78 16,63 |
| 22 25 28 30 32 35 38 40 42 45 50 55 60 65 70 75 | 48 | 82,5 | 21,527 24,455 27,373 29,325 31,277 34,195 37,113 39,064 41,016 43,944 48,833 53,722 58,621 63,519 68,409 73,298 | 22,280 25,310 28,330 30,350 32,370 35,390 38,410 40,430 42,450 45,480 50,540 55,600 60,670 65,740 70,800 75,860 | 20,774 23,600 26,416 28,300 30,184 33,000 35,816 37,698 39,582 42,408 47,126 51,844 55,572 61,298 66,017 70,736 | 22,03 25,03 28,03 30,03 32,05 35,05 38,05 40,05 42,05 45,05 50,05 55,05 60,05 65,05 70,05 75,05 | 20,97 23,82 26,66 28,57 30,47 33,31 36,15 38,05 39,95 42,81 47,57 52,33 57,10 61,88 66,64 71,40 | 22 25 28 30 32 35 38 40 42 45 50 55 60 65 70 75 | 20,94 23,79 26,63 28,54 30,42 33,26 36,10 38,00 39,90 42,76 47,52 52,28 57,05 61,83 66,59 71,35 |
1 Теоретические диаметры по вершинам указывают на чертеже: наружный D1 только на отверстии, внутренний D2 – на валу.
34. Допуски для треугольных соединений
“>