3 Определение допусков и посадок элементов шлицевого соединения

3.1 Исходные данные

Заданы следующие номинальные размеры элементов шлицевого вала

6х36х40х7

В обозначении шлицевого вала отсутствуют поля допусков и посадки основных размеров.

Основные параметры соединения, следующие:

- способ центрирования шлицевого соединения выбрать самостоятельно;

z = 6 - число шлицев;

d = 36 мм – внутренний диаметр;

D = 40 мм – наружный диаметр;

b = 7 мм – ширина зуба (паза).

3.2 Обоснование размера центрирования.

Согласно заданным номинальным размерам наружного диаметра шлицевого вала D = 40 мм и внутреннего диаметра подшипника d = 40 мм, выбираем шлицевое соединение вала 38 с фланцем 39.

Фланец 39 крепится гайкой 37 через шайбу 36, т.е. соединение неподвижное с дополнительным креплением. Твердость материала фланца не высокая, что допускает его калибровку протяжкой, поэтому, учитывая рекомендации [4], выбираем для неподвижного соединения наиболее простой и экономичный способ центрирования по наружному диаметру D. Поскольку фланец должен сравнительно легко сниматься при демонтаже, а узел работает при больших скоростях и реверсивных нагрузках, то зазоры по D и b должны быть минимальными.

3.3 Выбор посадок основных параметров соединения.

По рекомендациям [6] посадками неподвижного шлицевого соединения при центрировании по наружному диаметру D при работе на больших скоростях и реверсивных нагрузках являются:

по не центрирующему размеру d -  ммпосадка не предусмотрена.

по центрирующему размеру D - Н7/j_s6;

по не центрирующему размеру b – 7D9/h8.

Принимаем обозначение заданного соединения:

D- 6х36х40Н7/j_s6x7D9/h8.

3.4 Определение предельных отклонений, размеров, зазоров.

Для центрирующего размера D –Н7/j_s6:

для отверстия - Н7 - основное отклонение нижнее EI = 0, второе отклонение верхнее ES = EI + IT7 = 0 + 25 = +25 мкм;

для вала - j_s6 допуск располагается симметрично относительно нулевой линии (±IT/2)и поэтому при IT6 = 16 мкм нижнее отклонение ei = -8 мкм, верхнее отклонение es = +8 мкм.

Вычисляем предельные размеры:

наибольший диаметр отверстия

D_max = D_н + ES = 40 + 0,025 = 40,025 мм;

наименьший диаметр отверстия

D_min = D_н + EI = 40 + 0 = 40 мм;

наибольший диаметр вала

d_max = d_н + es = 40 + 0,008 = 40,008 мм;

наименьший диаметр вала

d_min = d_н + ei = 40 + (-0,008) = 40,992 мм.

Вычисляем наибольший и наименьший зазоры:

S_max= D_max- d_min = 40,025 – 39,992 = 0,033 мм;

S_min= D_min – d_max = 40 – 40,008 = -0,008 мм.

Получили отрицательный наименьший зазор, т.е. натяг.

Для не центрирующего размера “b” – 7D9/h8:

для ширины паза В- 7D9 - основное отклонение нижнее EI = +40 мкм, второе отклонение верхнее ES = EI + IT9= +40 + 36 = +76 мкм;

для ширины зуба b-7h8 - основное отклонение верхнее es = 0, второе отклонение нижнее ei = es – IT8 = 0 – 22 = -22 мкм.

Вычисляем предельные размеры:

наибольший и наименьший размеры ширины паза

B_max = B_н+ ES = 7 + 0 = 7 мм;

B_min = B_н + EI = 7 + 0,04 = 7,04 мм;

наибольший и наименьший размеры ширины зуба

b_max = b_н + es = 7 + 0 = 7 мм;

b_min = b_н + ei = 7 + ( -0,022 ) = 6,978 мм.

Вычисляем наибольший и наименьший зазоры

S_max = B_max – b_min = 7,076 -6,978 = 0,098 мм;

S_min = B_min – b_max = 7,04 – 7 = 0,04 мм.

Результаты выше приведенных вычислений сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты определения параметров посадок шлицевого соединения

Наименование пара метров шлицевого соединения	Номинальныйраз- мер, мм	Поле допуска	Величина допус ка, мкм	Предельные отклонения			Предельные размеры,мм			Зазоры, мм
				верх-нее, мкм	ниж-нее, мкм	наи-больший		наи-меньший	наи- боль ший		наи-меньший
Центрирующий параметр D Отверстие 40 Н7 25 +25 0 40,025 40 0,033 – 0,008 Вал 40 js6 16 + 8 - 8 40,008 39,992 Не центрирующий параметр b Ширина паза 7 D9 36 +76 +40 7,076 7,04 0,098 0,04 Ширина зуба 7 h8 22 0 -22 7 6.978

3.5 Построим схемы расположения полей допусков по центрирующему и не центрирующему параметрам (рисунки 3.1, 3.2).

Рисунок 3.1 – Схема расположения полей допусков шлицевого соединения по центрирующему параметру D –Н7/j_s6

Рисунок 3.2 – Схема расположения полей допусков шлицевого соединения по не центрирующему параметру b – 7D9/h8

3.6 Выполнение рисунков шлицевого соединения.

По данным выбора параметров шлицевого соединения выполняем рисунки шлицевого соединения, шлицевого вала и шлицевой втулки с обозначением размеров, посадок, отклонений и шероховатостей (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Обозначение шлицевого соединения в сборе (а), шлицевого вала (б) и шлицевой втулки (в)

3.7 Выбор средств измерения

Шлицевые соединения контролируют комплексными проходными калибрами и поэлементными непроходными калибрами или измерительными приборами. При контроле комплексными калибрами отверстие годное, если комплексная пробка проходит, а размеры

диаметров и ширина паза не выходят за установленные верхние пределы; вал – годный, если комплексный калибр – кольцо проходит.

При выборе универсальных средств измерения необходимо выполнять следующее условие

±   lim,

где  - допускаемая погрешность измерения,

lim – предел допускаемой погрешности универсальных средств измерения.

Для размера d - 36 мм:

отверстие D -  мм – величина допуска не предусмотрена. Выбираем по [6] нутромер индикаторный НИ18-50-2 (ГОСТ 868-82), с пределами измерения 18-50 мм с ценой деления 0,01 мм и пределами допускаемой погрешности lim = 15мкм.

вал d -  - величина допуска не предусмотрена, поэтому выбираем штангенциркуль ШЦ-II-250-0,05 (ГОСТ 166-89) с пределами измерения 0-250 мм, класса точности 2, с ценой деления 0,05 мм и пределами допускаемой погрешности lim = 50 мкм.

Для размера D - 40Н7/j_s6:

отверстие D - Н7 - величина допуска IT7 = 25 мкм, допускаемая погрешность измерения  = 7 мкм. Выбираем по [6] нутромер модели 109 с головкой 2ИГ (ГОСТ 9244-75) с пределами измерения 18-50 мм, с ценой деления 0,002 мм и пределами допускаемой погрешности lim =  3,5 мкм.

вал d - j_s6 - величина допуска IT6 = 16 мкм, допускаемая погрешность  = 5 мкм. При такой допускаемой погрешности выбираем микрометр МК-50-1 (ГОСТ 6507-90) с пределами измерения 25-50 мм , класса точности 1, с ценой деления 0,01 мм и пределами допускаемой погрешности lim = 2,5 мкм.

Для размера b – 7D9/h8:

паз втулки В-7D9 - величина допуска IT9 = 36 мкм допускаемая погрешность  = 9 мкм. При такой допускаемой погрешности выбираем нутромер индикаторный НИ 6-10-1 (ГОСТ 868-82) с пределами измерения

6 – 10 мм, с ценой деления 0,01 мм и пределами допускаемой погрешности lim = 8 мкм.

зуб вала b - 7h8 - величина допуска IT8 = 22 мкм, допускаемая погрешность  = 5 мкм. При такой допускаемой погрешности выбираем микрометр МК-25-1 (ГОСТ 6507-90) с пределами измерения 0-25 мм, класса точности 1, с ценой деления 0,01 мм и пределами допускаемой погрешности lim = 2 мкм.