Лекция № 11 «Взаимозаменяемость шпоночных и шлицевых соединений»

Допуски и посадки шпоночных соединений.

 

Шпоночные соединения применяются для соединения втулок, шкивов, муфт, зубчатых колес и других деталей машин с валами.

РИСУНОК.

Достоинства:

- простота и надежность конструкции;

- легкость сборки и разборки;

- невысокая стоимость.

Недостаток:

- снижение нагрузочной способности сопрягаемых деталей из – за ослабления их поперечных сечений шпоночными пазами.

Существует три типа шпоночных соединений:

а) свободное (подвижное);

б) нормальное (неподвижное разъемное);

в) плотное (неподвижное неразъемное).

Для получения различных посадок призматических шпонок установлены поля допусков на ширину b шпонок, пазов валов и втулок (ГОСТ 23360-78). Ширина шпонки определяет прочность всего соединения и является поэтому основным параметром.

Для ширины шпонки (b) установлено поле допуска h 9, для высоты (h) – h 11, для длины (l) – h 14.

Это делает возможным централизованное изготовление шпонок независимо от посадок.

Выбор посадок производят в зависимости от типа соединения.

Предельные отклонения размеров по ширине паза вала и втулки должны соответствовать:

а) при свободном соединении на валу Н 9, во втулке D 10

б) при нормальном соединении на валу N 9, во втулке Is 9.

в) при плотном соединении на валу Р 9 и во втулке Р 9.

Контроль шпоночных соединений комплексными и элементными калибрами. Допуски на изготовление комплексных калибров содержатся в ГОСТ 24109-80, а их конструкции и размеры регламентируются ГОСТ 24110-80 … 24121-80.

Допуски и посадки шлицевых соединений.

Шлицевым называется разъемное соединение составных частей изделия с применением пазов и выступов.

Шлицевые соединения бывают подвижные и неподвижные.

Шлицевые соединения обладают значительными преимуществами по сравнению со шпоночными:

- меньшее число деталей в соединении;

- большая нагрузочная способность за счет большей площади контакта рабочих поверхностей ступицы и вала;

- лучшее центрирование соединяемых деталей;

- высокая надежность при динамических и реверсивных нагрузках.

Недостаток:

- высокая трудоемкость и стоимость изготовления.

Основные типы шлицевых соединений:

а) прямобочные;

б) эвольвентные;

в) треугольные.

Наибольшее распространение имеют прямобочные шлицевые соединения, размеры и допуски которых регламентированы ГОСТ 1139-80.

Рассмотрим допуски и посадки шлицевых соединений с прямобочным профилем зуба. ГОСТ 1139-80.

Существует три способа центрирования:

а) по наружному диаметру;

б) по внутреннему Æ;

в) по боковым сторонам зубьев.

а) Центрирование по Æ D рекомендуются, когда втулку термически не обрабатывают. Этот способ применяют для неподвижных соединений, а также для подвижных, воспринимающих небольшие нагрузки.

б) Центрирование по внутреннему диаметру d целесообразно, когда втулка имеет высокую твердость. Способ обеспечивает точное центрирование и применяется для подвижных соединений.

в) Центрирование по боковым сторонам b целесообразно при передаче знакопеременных нагрузок, больших крутящих моментов, а также при реверсивном движении. Этот способ способствует равномерному распределению нагрузки между зубьями, но не обеспечивает высокой точности центрирования и поэтому применяется редко.

Посадки шлицевых соединений назначают в системе отверстия по центрирующей цилиндрической поверхности и по боковым поверхностям впадин втулок и зубьев вала (т.е. по d и b, или D и b, или только b). Допуски и основные отклонения размеров D, d и b шлицевого соединения назначают по ГОСТ 25346-82.

Поля допусков в ГОСТ 1139-80.

Посадки назначают в зависимости от способа центрирования:

; - для d;

- для b;

- для D – дают соединения с зазором

- для d и D – дают соединения с переходными посадками.

Для нецентрирующих диаметров установлены следующие поля допусков:

 

 

Для D при центрировании по d или b	вал	Втулка
а 11	Н 12
Для d при центрировании поD или b	Свободная посадка ³ d1	Н 11

 

Обозначение шлицевых соединений валов и втулок.

Z = 8

d = 36 мм

D = 40 мм

b = 7 мм

Центрирование по Æ d

Посадка по диаметру Æ центрирования по b :

Шлицевые соединения контролируют комплексными проходными калибрами и поэлементными непроходными калибрами.

Допуски калибров для контроля шлицевых прямобочных соединений регламентированы ГОСТ 7951-80.