Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

Допуски и посадки прямобочных шлицевых соединений

 

 

ГОСТ 1139-80 распространяется на шлицевые соединения общего назначения с прямобочным профилем шлицев, расположенных параллельно оси соединения, и устанавливает число зубьев, номинальные размеры соединений легкой, средней и тяжелой серии, а также допуски для соединений с центрированием по внутреннему диаметру, по наружному диаметру и по боковым сторонам зубьев.

Основные размеры и числа зубьев шлицевых соединений должны соответствовать указанным на рисунке 1 и в таблицах 1 – 3.

 

 

А, В, С – варианты исполнения шлицевых валов

Рисунок 1 – Основные размеры шлицей

 

Таблица 1 – Размеры легкой серии, мм

z×d×D Число зубьев, z d D b d1, не менее а, не менее с r, не более
номин. пред. откл.
6×23×26 6×26×30 6×28×32 8×32×36 8×36×40 8×42×46 8×46×50 8×52×58 8×56×62 8×62×68 10×72×78 10×82×88 22,1 24,6 26,7 30,4 34,5 40,4 44,6 49,7 53,6 59,8 69,6 79,3 3,54 3,85 4,03 2,71 3,46 5,03 5,75 4,89 6,38 7,31 5,45 8,62 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Продолжение таблицы 1

10×92×98 10×102×108 10×112×120 89,4 99,9 108,8 10,08 11,49 10,72 0,5 0,5 0,5 +0,3 +0,3 +0,3 0,5 0,5 0,5

 

Таблица 2 – Размеры средней серии, мм

z×d×D Число зубьев, z d D b d1, не менее а, не менее с r, не более
номин. пред. откл.
6×11×14 6×13×16 6×16×20 6×18×22 6×21×25 6×23×28 6×26×32 6×28×34 8×32×38 8×36×42 8×42×48 8×46×54 8×52×60 8×56×65 8×62×72 10×72×82 10×82×92 10×92×102 10×102×112 10×112×125 3,5 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 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 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 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

 

Таблица 3 – Размеры средней серии, мм

z×d×D Число зубьев, z d D b d1, не менее с r, не более
номин. пред. откл.
10×16×20 10×18×23 10×21×26 10×23×29 10×26×32 10×28×35 10×32×40 10×36×45 10×42×52 10×46×56 16×52×60 16×56×65 16×62×72 2,5 14,1 15,6 18,5 20,3 23,0 24,4 28,0 31,3 36,9 40,9 47,0 50,6 56,1 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 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 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

Продолжение таблицы 3

16×72×82 20×82×92 20×92×102 20×102×115 20×112×125 65,9 75,6 85,5 94,0 104,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 +0,3 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

 

Для обеспечения концентричности поверхности втулки относительно оси вращения вала у шлицев сопрягаемых деталей предусмотрена центрирующая поверхность. Существует три способа центрирования: по поверхности наружного диаметра D (рисунок 2,а), по поверхности внутреннего диаметра d (рисунок 2, б) и по боковой поверхности шлицев b (рисунок 2, в).

Рисунок 2 – Способы центрирования

 

Выбор способа центрирования зависит от эксплуатационных требований и технологии изготовления шлицевых деталей.

Наиболее простым и экономичным способом является центрирование по наружному диаметру D. Но этот способ применим только в том случае, если втулка остается незакаленной или калится на невысокую твердость и допускает протягивание или калибрование.

Центрирование по поверхности внутреннего диаметра применяют при высокой твердости термически обработанных деталей и когда требуется повышенная точность центрирования.

Центрирование по боковым сторонам шлицев используют реже – когда не требуется высокая точность центрирования сопрягаемых деталей и при знакопеременных нагрузках.

В соединениях легкой и средней серий размер а дан для валов исполнения А при изготовлении методом обкатывания. Валы соединений тяжелой серии исполнения А, как правило, методом обкатывания не изготовляют (рисунок 1).

При центрировании по внутреннему диаметру шлицевые валы изготовляют в исполнении С. При центрировании по наружному диаметру и боковым сторонам зубьев шлицевые валы изготовляют в исполнении В.

Обозначения шлицевых соединений валов и втулок содержат: букву, означающую поверхность центрирования; число зубьев и номинальные размеры d, D и b соединения вала и втулки; обозначения полей допусков и посадок диаметров, а также размера b, помещенные после соответствующих размеров. Допускается указывать в обозначении допуски только центрирующих диаметров.

Пример условного обозначения соединения с числом зубьев z = 8, внутренним диаметром d = 36 мм, наружным диаметром D = 40 мм, шириной зуба b = 1 мм, с центрированием по внутреннему диаметру, с посадкой по диаметру центрирования и по размеру b – :

 

d – 8 × 36 × 40 × 7 .

 

С центрированием по наружному диаметру с посадкой по диаметру центрирования и по размеру b – :

 

D – 8 × 36 × 40 × 7 .

 

С центрированием по боковым сторонам:

 

b – 8 × 36 × 40 × 7 .

Пример условного обозначения втулки при центрировании по внутреннему диаметру:

 

d – 8 × 36Н7 × 40Н12 × 7D9;

 

то же, для вала:

 

d – 8 × 36e8 × 40a11 × 7f8.

 

Посадки шлицевых прямобочных соединений осуществляются, как правило, по центрирующей поверхности и по боковым поверхностям или только по боковым поверхностям.

Поля допусков валов должны соответствовать указанным в таблице 4, а втулок – в таблице 5. Поля допусков, набранные полужирным шрифтом, являются предпочтительными. Поля допусков, указанные в скобках, применять не желательно.

Рекомендуемые посадки валов и втулок приведены в таблице 6 – 8.

В таблице 9 приведены поля допусков нецентрирующих диаметров.

 

 

Таблица 4 – Поля допусков валов

Квалитет Основное отклонение
d e f g h js k n
      g5   js5    
      g6 (h6) js6   n6
    f7   h7 js7 k7  
d8 e8 f8   h8      
(d9) e9 f9   h9      
d10       (h10)      

 

Таблица 5 – Поля допусков втулок

Квалитет Основное отклонение
D F H Js
    H6  
    H7  
  F8 H8  
D9      
D10 F10   Js10

 

Таблица 6 – Рекомендуемые посадки валов и втулок (центрирование по внутреннему диаметру)

Вид соединения Поля допусков
подвижное соединение неподвижное соединение
Посадка d втулка H8 H7 H7
вал e8 f7 g6 h7 h7 js6; jc7 n6
D втулка D9; F10 D9; F10 D9 F8 D9; F10 F8 D9; F10 H8 F8; F10 D9 H8 F8; F10 H8
вал e8; e9 f9; e8 h9 f8; f7; h7 f8; h9 f7; h7 f8; h9 h7; h8 h7; jc7; k7 k7 js7 h7; js7 js7

 

Таблица 7 – Рекомендуемые посадки валов и втулок (центрирование по наружному диаметру)

Вид соединения Поля допусков
подвижное соединение неподвиж-ное соеди-нение
Посадка D втулка H8 H7 H7
вал e8 f7 g6 h7 js6 n6
d втулка F8 D8; F8 F8 D9 D8; F8 F8 D8; F8 D8; F8 D8; F8
вал e8 e8; d9; h9 f7; f8; h8 f7; h8; h9 f7; h9 h8 f7 h8; js7 h8; js7

 

Таблица 8 – Рекомендуемые посадки валов и втулок (центрирование по боковым сторонам зубьев)

Вид соединения Поля допусков
подвижное соединение неподвижное соединение
Посадка b втулка D9; F8; F10 D9; F8; F10 D9; F8 D9; F10
вал e8; f8; d9; h9 d9; f8; h9; e9 js7 k7

 

Таблица 9 – Поля допусков нецентрирующих диаметров

Нецентрирующий диаметр Вид центрирования Поле допуска
вал втулка
d по D или по b H11
D по d или b a11 H12

 

Посадку выбирают в зависимости от характера работы соединения. Например, при центрировании по d в случае неподвижных соединений, работающих при больших ударных нагрузках и редкой разборке, можно выбрать посадку по центрирующим диаметрам и посадку по ширине шлица b.

Для неподвижных соединений при умеренной нагрузке и частой разборке при центрировании по d можно выбрать посадку для центрирующего диаметра и посадку по ширине шлица b. Для подвижных соединений можно выбрать посадку для центрирующего диаметра и посадку по ширине шлица b.

 

Пример.

Для подвижного шлицевого соединения с номинальным размером 6×28×34, работающего с повышенной точностью центрирования, выбрать поверхность центрирования и посадки. Определить допуски и предельные размеры всех элементов соединения, построить схемы расположения полей допусков, посадок и дать сборочный чертеж шлицевого соединения.

Решение. По ГОСТ 1139-70 находим размер b. Для заданного номинального размера b = 7 мм. При повышенной точности центрирования целесообразно выбрать центрирование по внутреннему диаметру. Посадки выбираем по приложению I ГОСТ 1139-70: для размера d – ; для размера b – ; для размера D (нецентрирующий диаметр) – .

Выбранное шлицевое соединение можно обозначить следующим образом:

 

отверстие: d – 6 × 28H7 × 34H12 × 7F8;

вал: d – 6 × 28e8 × 34a11 × 7f7;

соединение: d – 6 × 28

 

По ГОСТ 25347-82 определяем предельные отклонения диаметров:

1) Ø28Н7: ES = + 21 мкм; EI = 0;

2) Ø34Н12: ES = + 250 мкм; EI = 0;

3) Ø28е8: es = - 40 мкм; ei = - 73 мкм;

4) Ø34а11: es = - 310 мкм; ei = - 470 мкм;

5) 7F8: ES = + 35 мкм; EI = + 13 мкм;

6) 7f7: es = - 13 мкм; ei = - 28 мкм.

Строятся схемы расположения полей допусков (рисунки 3 – 5) и выполняются эскизы сопряжения (рисунок 6).

 

 
 

 


Рисунок 3 – Схема расположения полей допусков для посадки по наружному диаметру (размер D)

 

 

 
 

 

 


Рисунок 4 – Схема расположения полей допусков для посадки по внутреннему диаметру (размер d)

 

 

 
 

 

 


Рисунок 5 – Схема расположения полей допусков для посадки по ширине зубьев шлицы (размер b)

 

       
 
 
   
в)

 


а) эскиз шлицевого вала с указанием посадки по внешнему диаметру; б) эскиз шлицевой втулки с указанием посадки по внутреннему диаметру; в) эскиз шлицевого соединения с указанием посадки по ширине зуба

Рисунок 4 – Эскизы деталей и сопряжения

 


Подсчет предельных размеров деталей шпоночного соединения

 

 

В машиностроении наибольшее применение получили соедине­ния с призматическими шпонками. Размеры этих шпонок и шпоночных пазов, а также их предельные отклонения нормируются ГОСТ 23360-78. Предельные отклонения размеров призматических шпонок по ширине и высоте установлены для трех исполнений шпонок, а именно: с закруглениями по обоим концам (исполнение А), прямоугольным (исполнение В) и с закруглением на одном конце (исполнение С) – рисунок 1.

 

 

Рисунок 1 – Варианты исполнения шпонок

 

Размеры шпонок и их предельные отклонения должны соответствовать указанным в таблице 1.

 

Таблица 1 – Размеры и предельные отклонения шпонок

Размеры в миллиметрах

Ширина b (пред. откл. h9) Высота h (пред. откл. h11, h9) Размер фаски S или радиус r Длина l (пред. откл. h14)
не более не менее от до
0,25 0,16
0,40 0,25
0,60 0,40
0,80 0,60

 

Продолжение таблицы 1

0,80 0,60
1,20 1,00
2,00 1,60
3,00 2,50
Примечание: 1) у шпонок с высотой от 2 до 6 мм предельные отклонения высоты соответствуют h9; 2) допускается применять шпонки длиной, выходящей за указанные пределы диапазонов длин. При этом длины свыше 500 мм следует выбирать из ряда Ra 20 по ГОСТ 6636-69; 3) наименьшая фаска S и радиус r даны для ответственных шпоночных соединений; 4) допускается по заказу потребителя изготовлять шпонки высотой от 2 до 6 мм с предельными отклонениями по h11; 5) для размера по высоте h предельные отклонения берутся по h11 (у шпонки квадратного сечения – по h9).

 

Длины шпонок должны выбираться из ряда: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320; 360; 400; 450; 500 мм.

Выбор посадки производят в зависимости от характера соединения и от вида производства, для которого она предназначена.

Размеры сечений пазов и их предельные отклонения должны соответствовать указанным на рисунке 2 и в таблице 2.

При контроле размеров (d – t1) и (d + t2) предельные отклонения должны соответствовать указанным в таблице 3.

Предельные отклонения размера длины паза вала должны соответствовать полю допуска Н15.

 

 

 

Рисунок 2 – Сечения пазов

 

 

Таблица 2 – Размеры сечения пазов и их предельные отклонения

Размеры в миллиметрах

Диаметр вала, d Сече-ние шпо-нки, b×h Шпоночный паз
Ширина Глубина
Свободное соединение Нормальное соединение Плот-ное соеди-нение Вал, t1 Втулка, t2
Вал (H9) Втулка (D10) Вал (N9) Втулка (Js9) Вал и втулка (P9) Номин. Пред. откл. Номин. Пред. откл.
От 6 до 8 2×2 +0,025 +0,060 +0,020 -0,004 -0,029 +0,012 -0,012 -0,006 -0,031 1,2 +0,1 1,0 +0,1
Св. 8 до 10 3×3 1,8 1,4
Св. 10 до 12 « 12 « 17 « 17 « 22 4×4 +0,030 +0,078 +0,030 -0,030 +0,015 -0,015 -0,012 -0,042 2,5 1,8
5×5 3,0 2,3
6×6 3,5 2,8
Св. 22 до 30 « 30 « 38 8×7 +0,036 +0,098 +0,040 -0,036 +0,018 -0,018 -0,015 -0,015 4,0 +0,2 3,3 +0,2
10×8 5,0 3,3
Св. 38 до 44 « 44 « 50 « 50 « 58 « 58 « 65 12×8 +0,043 +0,120 +0,050 -0,043 +0,021 -0,021 -0,018 -0,061 5,0 3,3
14×9 5,5 3,8
16×10 6,0 4,3
18×11 7,0 4,4
Св. 65 до 75 « 75 « 85 « 85 « 95 « 95 « 110 20×12 +0,052 +0,149 +0,065 -0,052 +0,026 -0,026 -0,022 -0,074 7,5 4,9
22×14 9,0 5,4
25×14 9,0 5,4
28×16 10,0 6,4
Св.110до130 « 130 « 150 « 150 « 170 « 170 « 200 « 200 « 230 32×18 +0,062 +0,180 +0,080 -0,062 +0,031 -0,031 -0,026 -0,088 11,0 7,4
36×20 12,0 +0,3 8,4 +0,3
40×22 13,0 9,4
45×25 15,0 10,4
50×28 17,0 11,4
Св.230до260 « 260 « 290 « 290 « 330 « 330 « 380 56×32 +0,074 +0,220 +0,100 -0,074 +0,037 -0,037 -0,032 -0,106 20,0 12,4
63×32 20,0 12,4
70×36 22,0 14,4
80×40 25,0 15,4
Св.380до440 « 440 « 500 90×45 +0,087 +0,260 +0,120 -0,087 +0,043 -0,043 -0,037 -0,124 28,0 17,4
100×50 31,0 19,5

 

Таблица 3 – Предельные отклонения размеров (d – t1) и (d + t2)

Размеры в миллиметрах

Высота шпонок Предельные отклонения размеров
d – t1 d + t2
От 2 до 6 -0,1 +0,1
Свыше 6 до 18 -0,2 +0,2
Свыше 18 до 50 -0,3 +0,3

 

Таблица 4 – Значения предельных отклонений, необходимых для расчета параметров шпоночного соединения

Интервалы размеров, мм Отклонения, мкм
h9 h11 h14 H15
От 1 до 3 -25 -60 -250 +400
Св. 3 до 6 -30 -75 -300 +480
Св. 6 до 10 -35 -90 -360 +580
Св. 10 до 14 -43 -110 -430 +700
Св. 14 до 18
Св. 18 до 24 -52 -130 -520 +840
Св. 24 до 30
Св. 30 до 40 -62 -160 -620 +1000
Св. 40 до 50
Св. 50 до 65 -74 -190 -740 +1200
Св.65 до 80
Св. 80 до 100 -87 -220 -870 +1400
Св. 100 до 120
Св. 120 до 140 -100 -250 -1000 +1600
Св. 140 до 160
Св. 160 до 180
Св. 180 до 200 -115 -290 -1150 +1850
Св. 200 до 225
Св. 225 до 250
Св. 250 до 280 -130 -320 -1300 +2100
Св. 280 до 315
Св. 315 до 355 -140 -360 -1400 +2300
Св. 355 до 400
Св. 400 до 450 -155 -400 -1550 +2500
Св. 450 до 500

Пример.

Рассчитать и выбрать посадки на шпоночное соединение для вала, диаметром 36 мм.

Исходные данные: d = 36 мм.

По ГОСТ 23360-78 для данного размера вала выбираем следующие значения:

1) ширина шпонки b = 10 мм;

2) высота шпонки h = 8 мм;

3) глубина паза вала t1 = 5 мм;

4) глубина паза втулки t2 = 3,3 мм;

5) длина шпонки l = 70 мм.

Определяем допуски размеров при нормальном шпоночном соединении:

1) ширина шпонки ;

2) высота шпонки ;

3) ширина паза вала ;

4) ширина паза втулки ;

5) глубина паза вала мм;

6) глубина паза втулки ;

7) длина шпонки ;

8) длина паза вала .

Устанавливаем посадки в сопряжениях:

1) паз втулки-шпонка ;

2) паз вала-шпонка ;

3) посадка по длине шпонки .

В соединении вал-втулка устанавливаем переходную посадку Ø .

Схема расположения полей допусков представлена на рисунке 3. На рисунке 4 показаны эскизы соединения и его отдельных деталей.

 

                   
   
 
   
 
   
б)
 
 
 
   
в)

 

 


Рисунок 3 – Схемы расположения полей допусков: а) соединение «паз втулки bвт – шпонка bш»; б) соединение «паз вала bв – шпонка bш»; в) соединение по длине шпонки lш и паза вала lв

 

 

 
 

 


Рисунок 1 – Эскизы шпоночного соединения