4.2. Порядок расчета посадок шлицевого соединения

Выбор посадок для проектируемых шлицевых соединений представляет собой сложную технико-экономическую задачу, так как требует от исполнителей применения расчетов с учётом всех данных, всесторонне характеризующих работу соединений в условиях эксплуатации. Поэтому в учебных целях при курсовом проектировании студенту задается шлицевое соединение в готовом виде с необходимыми посадками и решение задачи сводится к следующему:

1- По заданному условному обозначению дать расшифровку прямобочного шлицевого соединения и определить номинальные размеры его элементов.

2. По таблицам стандартов найти предельные отклонения полей допусков центрирующего и не центрирующего диаметров, а также размера b.

3. Вычислить предельные размеры всех элементов, их допуски и предельные значения зазоров или натягов, получаемых в соединениях по центрирующему диаметру и боковым поверхностям зубьев.

4. Построить схемы взаимного расположения полой допусков центрирующего диаметра и боковых поверхностей втулки и вала.

5. Вычертить эскизные изображения шлицевого соединения и его деталей с указанием посадок, полей допусков, предельных отклонений и шероховатости сопрягаемых и несопрягаемых поверхностей.

Дано:

Шлицевое соединениеb-16x52x60x5

Произведем расшифровку его условной записи. Заданное шлицевое соединение центрируется по b, имеет число зубьев z —16, номинальное значение внутреннего диаметра d = 52мм с посадкой ,наружного D =60с посадкой ,толщину зуба вала (ширину впадины втулки) b = 5 мм с посадкой

По таблицам стандарта ГОСТ 25347—82 [3] находим предельные отклонения диаметров и размера b втулки и вала. Имеем:

а)для шлицевой втулки:

внутренний диаметр d=52Н11(^+0.190)

наружный диаметр D = 60Н12(^+0.3)

ширина впадины b=5F10( )

б)для шлицевого вала:

внутренний диаметр d=52d<d_{1 -5,0}

наружный диаметр D = 60a11( )

толщина зуба b=5f9( )

Вычисляем предельные размеры и допуски всех элементов, а также зазоры, получаемые в соединениях по центрирующему диаметру и боковым поверхностям зубьев.

а)для шлицевой втулки

внутренний диаметр

dmах=d_H+ES=52+0,19=52,19(мм)

dmin=d_H+EI = 52+0 = 52 (мм)

T_d = d_maxd=ES-EI

T_d=52,19—52=0.19 (мм)

Наружный диаметр

Dmах=D_H+ES=60+0,3=60,3 (мм)

Dmin=D_H+EI = 60+0 = 60 (мм)

T_D = D_max-D_mln=ES-EI

T_D-=60,3—60=0.3 (мм)

Ширина впадины

Bmах=B_H+ES=5+0,058=5,058(мм);

Bmin=B_H+EI = 5+0.01 = 5,01(мм);

T_B = B_max-B_mln=ES-EI_;

T_B=5,058—5,01=0,048 (мм)

б)дляшлицевого вала:

внутренний диаметр

dmax = d_H+es=52-0=52(мм);

d_min = d_H+ei = 52+(—5,0) =47,0 (мм);

T_d = D_max-D_mln=ES-EI_;

T_d=52—47,0 =5,0(мм)

Наружный диаметр

dmax = d_H+es=60+(— 0,34) =59,66(мм);

d_min = d_H+ei = 60+(—0,53) =59,47 (мм);

T_d = D_max-D_mln=ES-EI_;

T_d= 59,66—59,47 =0,19(мм)

Толщина зуба

bmax = b_H+es=5+(— 0,01) =4,99(мм)

b_min = b_H+ei = 5+(—0,04) =4,96 (мм)

T_b = b_max-b_mln=ES-EI

T_b = 4,99—4,96 =0,03 (мм)

Определяем зазоры

а) внутренний диаметр

S_max = ES—ei=0.19—(—5,0)=5,19(мм)

S_min =EI— es=0— 0 =0 (мм)

Определяем допуск посадки;

T_s=S_max-S_min=T_D+T_d

Ts = 5,19-0=5,19 (мм)

б) наружный диаметр

S_max = ES—ei=0,3—(—0,53)=0,83(мм)

S_min =EI— es=0— (-0,34) =0,34 (мм)

Определяем допуск посадки;

T_s=S_max-S_min=T_D+T_d

Ts = 0,83-0,34 = 0,49 (мм)

в) по размеру b

S_max = ES—ei=0,058—(—0,04)=0,098 (мм)

S_min =EI— es=0,01— ( — 0,01) =0,02 (мм)

Определяем допуск посадки;

T_s=S_max-S_min=T_D+T_d

Ts = 0,098-0,02 = 0,078 (мм)

Все размерные характеристики шлицевого соединения заносим в табл. 4.1.

Наименование элементов и соединений шлицевого соединения	Номинальный размер, мм	Условное Обозначение поля допуска (посадки)	Предельные отклонения, мм		Предельные размеры, мм		Допуски размера (посадки),мм	Зазор (натяг),мм
			верхнее	нижнее	мах	min		мах	min
Центрирующие элементы
наружный диаметр втулки	60	H12	+0,300	0	60,3	60	0.3
Наружный диаметр вала	60	a11	-0.34	-0.53	59,66	59,47	0.19
Нецентрирующие элементы
внутренний диаметр втулки	52	Н11	+0,190	0	52,19	52	0.19
Внутренний диаметр вала	52	d<d1	0	-5,0	52	47,0	5,0
ширина впадин втулки	5	F10	+0,058	+0.01	5,058	5,01	0.048
толщина зуба вала	5	f9	-0,01	-0.04	4,99	4,96	0.03
Соединения: по размеру b	5						0,078	0,098	0,02
по наружному диаметру	60						0,49	0,83	0.34
по внутреннему диаметру	52						5,19	5,19	0

Таблица 4.1 Размерные характеристики шлицевого соединения