8 Выбор посадок и определение предельных размеров деталей прямобочных шлицевых соединений

8.1 Исходные данные

0. Размеры шлицевого соединения (условное обозначение).

1. Вид соединения.

2. Твердость шлицевой втулки.

Шлицевые соединения, имея то же назначение, что и шпоночные, обеспечивают передачу больших крутящих моментов, высокую точность центрирования и направления, большее сопротивление усталости.

В зависимости от профиля зубьев шлицевые соединения делятся на прямобочные, эвольвентные и треугольные. Наиболее распространены шлицевые соединения с прямобочным профилем, хотя эвольвентные за счет ряда преимуществ получают все большее распространение.

По передаваемому крутящему моменту установлены три серии шлицевых прямобочных соединений: легкая, средняя и тяжелая.

Шлицевые соединения могут быть подвижными, когда втулка перемещается вдоль вала (зубчатые колеса коробок передач, муфты и т.п.) и неподвижными.

Существует три способа относительного центрирования вала и втулки: по наружному диаметру D; по внутреннему диаметру d; по боковым сторонам зубьев b.

Центрирование по диаметру D применяется в неподвижных соединениях, а также подвижных соединениях, передающих небольшой крутящий момент. Это способ обеспечивает точное центрирование и рекомендуется, когда шлицевая втулка имеет невысокую твердость и калибруется протяжкой, а шлицевый вал фрезеруется и окончательно шлифуется по D.

Центрирование по диаметру d целесообразно при высокой твердости шлицевой втулки. Способ обеспечивает точное центрирование и применяется обычно для подвижных соединений.

Центрирование по размеру b применяют при передаче больших крутящих моментов, знакопеременных нагрузках (при требовании минимальных зазоров между боковыми поверхностями зубьев), однако способ не обеспечивает высокой точности центрирования.

Поля допусков, а также посадки валов и втулок для различных способов центрирования шлицевых прямобочных соединений устанавливает ГОСТ 1139-80. Посадки предпочтительного применения приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Предпочтительные посадки шлицевых соединений с прямобочным профилем

Способ центрирования	Тип соединения
	подвижные			неподвижные
	D	d	b	D	d	b
По наружному диаметру D	H7 / f7	H11 / *	F8 / f8 F8 / f7	H7 / js6	H11 / *	F8 / js7
По внутреннему диаметру d	H12 / a11 H7 / f7	H7 / g6 D9 / h9	H12 / a11	H7 / js6	D9 / k7	F10 / js7
По размеру b	H12 / a11 H11 / *	D9 / e8 D9 / f8	F10 / d9	H12 / a11	H11 / *	F8 / js7

*. При нецентрирующем диаметре d (центрирование по D или b) допуск на диаметр вала не установлен, а ограничивается размером d₁ (приложение 9 пособия).

8.2 Содержание задания

0. Выбрать и обосновать способ центрирования шлицевого соединения.

1. Назначить посадки по центрирующим и нецентрирующим поверхностям, определить предельные отклонения. Составить таблицу размерных характеристик шлицевого соединения, определить предельные зазоры.

2. Вычертить схемы расположения полей допусков по сопрягаемым размерам.

3. Выполнить эскизы соединения и его деталей, указав их условные обозначения.

8.3 Порядок выполнения.

8.3.1 Способ центрирования шлицевого соединения назначается в зависимости от вида соединения, характера нагрузки и твердости втулки.

8.3.2 Поля допусков и посадки центрирующих и нецентрирующих поверхностей в зависимости от способа центрирования устанавливаются по ГОСТ 1139 - 80 или таблице 8.1. Предельные отклонения размеров элементов шлицевого соединения назначаются по ГОСТ 25347 - 82. При центрировании по наружному диаметру D или размеру b диаметр вала d устанавливают по приложению К (не менее d₁).

Установленные значения предельных отклонений и размеров сводятся в таблицу. Пример размерных характеристик шлицевого соединения

D - 8  36 H11  42 H7 / f7  7 F8 / f8 приведен в таблице 8.2.

Таблица 8.2 - Размерные характеристики деталей шлицевого соединения

Наименование элементов	Номина-льный размер, мм	Поле допус-ка	Предельные отклонения, мкм		Предельные размеры, мм		Допуск размера T, мм
			ES (es)	EI (ei)	Макс.	Мин.
Шлицевая втулка
Отверстие, D	42	H7	25	0	42.025	42.000	0.025
Отверстие, d	36	H11	160	0	36.160	36.000	0.160
Ширина впадин, b	7	F8	35	13	7.035	7.013	0.022
Шлицевый вал
Вал, D	42	f7	- 25	- 50	41.975	41.950	0.025
Вал, d1	не менее 33,5
Толщина шлицев, b	7	f8	- 13	- 35	6.987	6.965	0.022

Предельные зазоры в сопряжениях подсчитываются аналогично заданию 1.

8.3.3 Пример схемы расположения полей допусков приведен на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1 - Схемы расположения полей допусков деталей прямобочного шлицевого соединения

8.3.4 Пример выполнения эскизов шлицевого соединения, втулки и вала приведен на рисунке 8.2.

Рисунок 8.2 - Обозначение допусков и посадок шлицевого соединения на рабочих и сборочных чертежах