Эти зазоры компенсируют погрешности профиля и расположения шлицев вала и втулки.
.Поля допусков на D, d и Ъобразуют предельные контуры се чения шлицевой детали (рис. 171), за которые не должны выхо дить действительные значения этих параметров.
Поле допуска на каждый элемент (D, d, Ь) состоит из поля до пуска на изготовление этого элемента профиля и поля на компен сацию погрешностей формы и расположения шлицев, а также эксцентриситета поверхности центрирования относительно шли
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цев (рис. |
172). |
Соответственно этому |
в |
таблицах |
допусков |
|
|
|
ГОСТ 1139—58 указаны три пре |
|
|
|
дельных отклонения: верхнее и |
|
|
|
нижнее самого элемента и сум |
|
|
|
марное |
(нижнее — для размеров |
|
|
|
отверстия |
и |
верхнее — для |
раз |
|
|
|
меров |
вала), |
определяющее соот |
|
|
|
ветствующий |
номинальный |
раз |
|
|
|
мер комплексного калибра (пробки |
|
|
|
или кольца). Верхние предель |
|
|
|
ные отклонения толщины зубьев |
|
|
|
вала и нижние предельные от |
|
|
|
клонения ширины впадины отвер |
|
|
|
стия, |
приведенные в |
стандарте, |
|
|
|
не являются обязательными и мо |
Рис. 171. Предельные контуры |
гут корректироваться по опыт |
шлицевых |
деталей |
с посадкой |
ным данным завода-изготовитедя. |
|
А_ |
: |
Взаимозаменяемость |
соединений |
|
X ' |
при этом обеспечивается контро |
1 — зуба вала; 2 — впадины втулки; |
лем комплексными проходными и |
3 — номинальный контур |
поэлементными непроходными ка |
либрами.
Посадки шлицевых деталей по наружному и внутреннему диа метрам аналогичны посадкам гладких цилиндрических деталей. Как видно из рис. 172, а, б ив, для образования посадок назна чаются поля допусков отверстий А, А 2&, А 3 и валов Г, 11, С, Д, X, Л, Ш, С2а, Л2а. Поля допусков (отклонения) для толщины зубьев вала обозначаются через Sx, S2, S3 в сочетании с буквами П, С, X, Л, которые характеризуют положение поля допуска тол щины зуба вала относительно поля допуска ширины впадины от верстия, а отклонения ширины впадины отверстий — через U. Индексы при S и U — степени точности.
Большинство шлицевых соединений по сопрягаемым поверх ностям имеет гарантированные зазоры. Чем больше длина осевого перемещения шлицевой втулки и чем чаще имеют место переме щения, тем большим должен быть зазор между опорными поверх ностями в сопряжении, необходимый для размещения смазки, компенсации температурных деформаций и погрешностей изго товления деталей. Гарантированные зазоры также устанавливают
для обеспечения самоцентрирования втулки относительно вала в тяжелонагруженных и реверсивных передачах. Например, в ав томобилях имеются неподвижные шлицевые соединения, у которых
Х5
Размер Ь
Рис. 172. Схемы расположения полей допусков шлицевых соеди
нений с прямобочпым профилем:
а — при центрировании по d; б — при центрировании по В ; « — нрн цен трировании по Ь
по центрирующему диаметру назначают посадки типа ходовой или легкоходовой. При высоких требованиях к точности центри рования стремятся получить наименьшие зазоры по центрирую щим диаметрам.
С .У /’
Если основным требованием к соединению является высокая прочность (особенно при переменных нагрузках и реверсивном движении), а точность центрирования втулки не имеет существен ного значения, то предусматривают возможно меньшие зазоры между боковыми поверхностями зубьев и впадин. Пример такого соединения — карданное сочленение в автомобилях, где исполь зуется центрирование по боковым сторонам зубьев.
По нецентрирующим цилиндрическим поверхностям всегда предусматривается значительный зазор, величина которого должна быть достаточной для обеспечения сопряжения только по посадоч ным поверхностям.
Следует отметить, что расположение полей допусков в шли цевом сопряжении по скользящей посадке A U_i_\ не обеспечивает
свободного перемещения втулки по валу вследствие неизбежных перекосов и неточности взаимного расположения шлицев. Учи тывая влияние этих погрешностей, можно рекомендовать приме нение следующих посадок для шлицевых соединений в соответ ствии с предъявляемыми к ним эксплуатационными требованиями:
при центрировании по D для неподвижных соединений, не подвергающихся частой разборке, при высоких ударных иагруз-
ках |
A |
Us |
при умеренной нагрузке и необходимости частой |
|
г |
sjl' |
|
|
|
A |
Uз |
|
|
|
легкой разборки для неподвижных соединений |
|
|
|
с 1 Г с ' 11 ри уме |
|
|
|
|
|
|
|
1 и. |
|
для |
репной нагрузке и скользящем характере соединения X S.X ' |
втулок, термически оораоотапных после протягивания, |
Ло' |
Ьл |
|
' |
2^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
02а |
(для неподвижного соединения) и J |
(для подвижного соедине- |
ния); |
при |
центрировании |
по Ъ— ноле |
допуска |
отверстия |
U и |
поля допусков |
вала SJI |
и 'SLX (преимущественно). |
валов |
и |
их |
В |
условном |
обозначении шлицевых |
отверстий, |
соединений необходимо указывать поверхность центрирования, число зубьев, номинальные размеры внутреннего (d) и наружного
(D) диаметров, поле допуска (посадки) по центрирующему диа метру и но боковым сторонам зубьев.
Примеры обозначений при центрировании по с/, D и Ь соответ
ственно: |
|
ей х 42 X 48 ^ |
2)6x23 Х 2 6 ^ : 6 2 0 x 9 2 x 1 0 2 ^ . |
§ 58. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ Ш Л И Ц Е В Ы Х СОЕДИНЕНИЙ
СЭВОЛЬВЕНТНЫМ И ТРЕУГО ЛЬНЫ М ПРОФИЛЕМ ЗУБА
Вэвольвентных шлицевых соединениях (см. рис. 167, б) втулку относительно вала центрируют по профилям зубьев (центрирова ние по S) или по наружному диаметру (центрирование по D).
Центрирование по внутреннему диаметру не применяют из-за малых размеров опорных площадок но впадинам зубьев. Наи большее распространенно получил способ центрирования по S (по боковым поверхностям), который обеспечивает высокую точность центрирования. Иногда используют центрирование по вспомогательной цилиндрической поверхности «, диаметр ко торой несколько больше наружного диаметра соединения
(рис. 173).
Система допусков и посадок для соединений с звольвентным |
профилем построена на тех же принципах, что и для соединений |
с прямобочными зубьями. Установлены три предельных отклоне |
ния ширины впадин втулки и толщины зубьев |
вала: предельное |
суммарное отклонение (нижнее — для ширины |
впадин втулки и |
верхнее — для толщины зубьев |
вала), учи |
|
тывающее погрешности расположения зубьев |
|
и определяющее |
соответственно |
толщину |
|
зубьев или ширину впадин комплексных ка |
|
либров (пробки и кольца); |
предельные |
|
отклонения (верхнее и нижнее) одного только |
|
размера ширины впадин (для втулки) или |
|
толщины зубьев (для вала). Отклонения |
|
ширины впадин втулки и толщины зубьев |
|
вала отсчитываются от общего номинального |
|
размера, определяемого по формуле |
|
Рис. 173. Центриро |
|
|
|
|
|
S |
2х tg |
сся, |
|
(185) |
вание эвольвентного |
|
шлицевого соедине |
где х — смещение исходного |
профиля. |
ния по вспомогатель |
ной цилиндрической |
Точность изготовления впадин по ширине |
поверхности |
может быть выполнена по |
S3, |
Sза |
или St, |
SsaIi, S3aC, SsaX |
а толщина зубьев валов — но S3H , S3C, S3Х, |
и S4ffl (рис. 174). Различные посадки по S осуществляются по системе отверстия. Отклонения валов S3H и S3aII создают напря женные посадки, S3C и SsaC — скользящие, S3X, SsaX и SiUI — посадки с зазором. Неподвижные посадки для шлицевых соединений с звольвентным профилем зуба применяют редко, а среди подвижных наиболее распространены скользящая и хо довая.
При центрировании по D предельные отклонения наружного диаметра вала и отверстия следует назначать по стандартам на посадки гладких цилиндрических деталей в системе отверстия,
например: г , ^ t , —|#-идр. Для нецентрирующих наружного и
внутреннего диаметров предусмотрены относительно грубые до пуски. внутренний диаметр отверстия сЦ выполняется по Л3,
« “ V . На*)У5кыый Диаметр вала Z)B — с отклонениями по Х 3
*^СКИ на внУтренний диаметр вала и наружный диаметр отверстия не устанавливаются.
Примеры обозначений соединения при центрировании соответ ственно по D и S:
Эв. 50 х 2,5 х 18 - } |
; |
Эв. 5 0 x 2 ,5 x 1 8 - ^ . |
Л о заА |
|
^заА |
Шлицевые соединения с треугольным профилем зуба. Такие соединения центрируются только по боковым сторонам зубьев,
Рис. 174. Схема расположения полей допусков шли цевых соединений с эвольвентным профилем при цен трировании по S (для т = 1 ~ 1,5)
а по внутреннему и наружному диаметрам имеют зазоры (см. рис. 167, в). Допуски и посадки устанавливаются только ведом ственными нормалями, например угол 2|3 принят равным 72° или 90°. Одна из нормалей предусматривает лишь одну скользя щую, а вторая — глухую, напряженную и ходовую посадки.
§ 59. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Для обеспечения собираемости шлицевых деталей необходимо, чтобы размеры их параметров, отклонения формы и расположения шлицев находились в заданных пределах. Отклонения формы и расположения шлицев и впадин числовыми значениями не регла ментируются и дифференцированно не проверяются.
Наружный диаметр вала, внутренний диаметр втулки, тол щину зубьев вала и ширину впадины втулки контролируют при помощи гладких предельных калибров или дифференцированно средствами и методами, применяемыми для измерения элементов зубчатых, резьбовых и гладких цилиндрических соединений (специальные средства измерения используют сравнительно редко). Кроме того, вал проверяют комплексным шлицевым кольцом,
а отверстие втулки — комплексной шлицевой пробкой. Для рас чета предельных размеров комплексных калибров используется вторая часть допуска — на компенсацию погрешностей располо жения. Комплексными шлицевыми калибрами устанавливают как правильность взаимного расположения шлицев, так и соответст вие отклонений размеров нормам. Рассчитываются такие калибры как проходные. По форме они являются прототипом сопрягаемых деталей.
Комплексные калибры для шлицевых отверстий с прямобочным профилем зуба бывают двух типов: для соединений с центрированием по D и Ъ, имеющие поясок для направления
Рис. 175. Комплексные шлицевые калибры
калибра при вводе его в проверяемое отверстие (рис. 175, а); для соединений с центрированием по d, имеющие два цилиндри ческих пояска по краям шлицевой нарезки, выполняющие функции центрирующего диаметра (рис. 175, б).
Кольцо для контроля шлицевых валов с прямобочным профи лем показано на рис. 175, е; комплексные калибры для контроля шлицевых деталей с эвольвентным профилем — на рис. 175, г и д .
Шлицевые валы и втулки считаются годными, если комплекс ный калибр проходит, а наружный и внутренний диаметры, тол щина зуба у вала и ширина впадин во втулке не выходят за уста новленные пределы. Методы и универсальные средства измерения отдельных параметров шлицевых изделий, а также расчет испол нительных размеров шлицевых калибров приведены в работе [20].
Рпс. 176. Схема сборочной размер ной цени
Г ЛАВА XI I
ДОПУСКИ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ
§ 60. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ЗНАЧЕНИЕ АНАЛИЗА РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ
Для нормальной работы машины или другого изделия необхо димо, чтобы составляющие их детали и поверхности последних занимали одна относительно другой определенное, соответствую щее служебному назначению положение. При расчете точности относительного положения деталей и их поверхностей учитывают взаимосвязь многих размеров деталей в изделии. Например, из рис. 176 видно, что при изменении размеров Ах и А 2 величины зазоров Ад также меняются. В зависимости от принятой последо
вательности обработки поверх ностей между действительными размерами отдельной детали также имеется определенная взаимосвязь. В обоих случаях она устанавливается при по мощи размерных цепей (ГОСТ
10319-70).
Размерной цепью называют совокупность взаимосвязанных размеров (звеньев), образующих замкнутый контур и опреде ляющих точность взаимного рас положения осей и поверхностей одной детали ( подетальная раз
мерная цепь) или нескольких деталей в узле или механизме (сборочная размерная цепь). Замкнутость размерного контура — необходимое условие для составления и анализа размерной цепи. Однако на рабочем чертеже размеры следует проставлять в виде незамкнутой цепи; не проставляется размер замыкаю щего звена, так как для обработки он не требуется.
По взаимному расположению размеров размерные цепи делят на линейные, плоские и пространственные. Размерная цепь назы вается линейной, если все ее размерь! номинально параллельны один другому и, следовательно, могут проектироваться без изме нения их величины на две или несколько параллельных линий. Размерная цепь называется плоской, если все или часть ее раз
