книги / Стандартизация
..pdf- J
Рис. 5.5.2 Шпоночные пазы вала и втулки
ГОСТом регламентируются размеры сечений пазов (рис. 5.5.2) и их предельные отклонения.
Работоспособность шпоночных соединений определяется в основном точностью посадок по ширине шпонки Ъ.
Остальные размеры задают так, чтобы исключить возможность защемления шпонки по высоте или чрезмерное занижение поверхностей соприкосновения боковых сторон.
По ширине для призматических шпонок предусмотрено три варианта соединения: свободное, нормальное и плотное (табл. 5.5.1). Предельные отклонения по ширине Ъ шпоночных соединений с призматическими шпонками (по ГОСТ 26360) приведены в табл. 5.5.1.
Таблица 5.5.1 |
|
|
|
Паз |
|
Соединение |
Ширина шпонка |
|
|
||
|
Ь |
на валу Ь |
во втулке Ь |
||
Свободное |
|
|
о ( |
DIO |
|
ь |
Н 9 |
D |
|||
Нормальное |
|||||
|
N 9 |
|
JS 9 |
||
Плотное |
|
Р 9 |
/fife* |
Р 9 Я З Ч |
В качестве материала для шпонок используется чистотянутая сталь по ГОСТ 8787. Допускается применение других сталей с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа.
Сечение шпонок (b xh ) зависит от диаметра вала. В табл. 5.5.2 приведены соотношения между диаметром вала и сечением шпонок.
|
Таблица 5.5.2 |
Диаметр |
Сечение |
Диаметр |
Сечение |
|||
Диаметр |
Сечение |
|||||||
вала d , мм |
шпонки, |
вала d , мм |
шпонки, |
вала d , мм |
шпонки, |
|||
СВ. |
до |
bxh ,мм |
Св. |
до |
bxh, мм |
Св. |
до |
b x h , мм |
6 |
10 |
2x2 |
50 |
58 |
16x10 |
170 |
200 |
45x25 |
8 |
10 |
3x3 |
58 |
65 |
18x11 |
200 |
230 |
50x28 |
10 |
12 |
4x4 |
65 |
75 |
20x12 |
230 |
260 |
56x32 |
12 |
17 |
5x5 |
75 |
85 |
22x14 |
260 |
290 |
63x32 |
17 |
22 |
6x6 |
85 |
95 |
24x14 |
290 |
330 |
70x36 |
|
|
|
|
|
25x14 |
330 |
380 |
80x40 |
22 |
30 |
7x7 |
95 |
ПО |
28x16 |
|||
|
|
8x7 |
|
130 |
32x18 |
380 |
440 |
90x45 |
30 |
38 |
10x8 |
ПО |
|||||
38 |
44 |
12x8 |
130 |
150 |
36x20 |
440 |
500 |
100x50 |
44 |
50 |
14x9 |
150 |
170 |
40x22 |
|
|
|
В |
ответственных |
шпоночных |
соединениях сопряжения дна паза с |
боковыми сторонами выполняется по радиусу, величина которого указывается на рабочем чертеже.
К несопрягаемым размерам призматических шпонок относятся: высота шпонки Л и длина шпонки /.
Высоту призматических шпонок выполняют по h ll (при высоте 2-6 мм -
по А9), длину /-по А14, длину |
пазов по |
Н15. Отклонения по указанным |
элементам всегда направлены |
"в тело", |
что гарантирует собираемость |
соединения. |
|
|
Для шпоночных пазов втулок на чертежах проставляют размер d + /,, как единственно удобный для контроля; на валах предпочтительно указывать /,, но
допускается указывать и |
размер </-/,. Предельные отклонения размеров по |
|
глубине пазов в зависимости от высоты шпонки Л приведены в табл. 5.5.3 |
||
Таблица 5.5.3 |
Предельные отклонения размеров, мм |
|
Высота шпонок, мм |
||
|
d ~ , t |
d + 12 |
От 2 до 6 |
0 |
+O.I |
-0.1 |
0 |
|
Св. 6 до 18 |
0 |
+0.2 |
-0.2 |
0 |
|
Св. 18 до 50 |
0 |
+0.3 |
-03 |
0 |
Условное обозначение призматических шпонок исполнения 1 состоит из номинальных размеров шпонки bxhxl и номера ГОСТа. Например, шпонка исполнения 1 с размерами bxhxl =16x10x80: Шпонка 16x10x80 ГОСТ23360. Для 2 и 3 исполнения: Шпонка 2(3) -16x10x80 ГОСТ23360.
5.5.2 Сегментные шпонки
ГОСТ 24071 «Основные нормы взаимозаменяемости. Сегментные шпонки и шпоночные пазы» предусматривает две формы для сегментных
шпонок - нормальную (в виде целого сегмента) и низкую (в виде срезанного сегмента) (рис. 5.5.3 )
/ |
\ , Ь , / |
y v |
ь |
г X |
Ч У |
|
V |
J |
V |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
‘ N |
|
|
|
|
■С |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
X -острые кромки притупить |
4 SM4S* |
|
|
Рис. 5.5.3 Форма и размеры сегментных шпонок |
|
|||
Низкая форма |
применяется |
по согласованию сторон. |
При этом |
|
А, = 0.8А,. Шпонки в |
виде целого |
сегмента |
применяются для передачи |
крутящего момента, а в виде срезанного сегмента - для фиксации элементов конструкции (в случае неподвижной посадки, когда передача момента осуществляется за счет трения).
Форма и размеры шпоночных пазов приведены на рис. 5.5.4
Рис. 5.5.4 Форма и размеры шпоночных пазов
По ширине для сегментных шпонок предусмотрено два варианта соединения: нормальное и плотное (табл. 5.5.4).
Таблица 5.5.4 |
|
|
|
|
Соединение |
Ширина шпонка |
|
|
Паз |
|
Ь |
на валу Ь |
во втулке Ъ |
|
Нормальное |
ь |
N 9 |
d S m ih |
J S 9 |
|
||||
Плотное |
Л9 i L h |
|
В |
|
Р 9 |
/sfibv |
Р 9 |
Допускается также свободное соединение шпонки с валом и втулкой. Предельные отклонения ширины паза Ъ в этом случае должны соответствовать полям допусков для вала -Я 9, для втулок - D10.
Для термообработанных деталей допускается использовать предельные отклонения размеров: ширины паза вала - Я11, ширины паза втулки - £>10.
Таблица 5.5.5
Серр1Я 1 |
Серия 2 |
Размер |
Серия 1 |
Серия 2 |
Размер |
||||
|
|
|
|
шпонки |
|
|
|
|
шпонки |
|
|
|
|
нормальной |
|
|
|
|
нормальной |
Св. |
До |
Св. |
|
формы |
|
|
|
|
формы |
До |
b x h xx D И Л И |
Св. |
До |
Св. |
До |
b x h x x D или |
|||
|
|
|
|
эквивалентно |
|
|
|
|
эквивалентно |
|
|
|
|
й низкой |
|
|
|
|
й низкой |
|
|
|
|
формы |
|
|
|
|
формы |
3 |
4 |
3 |
4 |
1.0x1.4x4 |
14 |
16 |
20 |
22 |
4.0x7.5x19 |
4 |
5 |
4 |
6 |
1.5х2,6х7 |
16 |
18 |
22 |
25 |
5.0x6.5x16 |
5 |
6 |
6 |
8 |
2.0x2.6x7 |
18 |
20 |
25 |
28 |
5.0x7.5x19 |
6 |
7 |
8 |
10 |
2.0x3.7x10 |
20 |
22 |
28 |
32 |
5.0x9.0x22 |
7 |
8 |
10 |
12 |
2.5x3.7x10 |
22 |
25 |
32 |
36 |
6.0x9.0x22 |
8 |
10 |
12 |
15 |
3.0x5.0x13 |
25 |
28 |
36 |
40 |
6.0x10.0x25 |
10 |
12 |
15 |
18 |
3.0x6.5x16 |
28 |
32 |
40 |
- |
8.0x11.0x28 |
12 |
14 |
18 |
20 |
4.0x6.5x16 |
32 |
38 |
- |
- |
10.0x13.0x32 |
Условное обозначение сегментной шпонки состоит из размеров bxh и номера ГОСТа.
Например, шпонка нормальной формы (исполнения 1) сечением 6 хЛ,=4x6.5:
Шпонка 4x6.5 ГОСТ 24071.
Обозначение низкой шпонки с сечением ЬхЛ, =5x5.2:
Шпонка 5x5.2 ГОСТ 24071.
5.5.3 Клиновые шпонки.
Размеры шпонок, сечения пазов, допуски и посадки соединений с клиновыми шпонками регламентируется ГОСТ 24068 «Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с клиновыми шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки».
Эти соединения аналогичны призматическим с тем отличием, что шпонка изготавливается в виде клина с уклоном 1:100. Осевым перемещением шпонки обеспечивается соединение вала и втулки. Точность клиновых шпонок устанавливается темы же полями допусков, что и для призматических (h9 для b, hi 1 для h и hJ4 для Г). Требование в отношении точности ширины паза у вала и втулки нормируется одним полем допуска D10. Требование к углу наклона нормируется предельными отклонениями ±АТ10/2. Посадки для сопряжений с клиновыми шпонками не нормируются, так как соединение осуществляется осевым смещением шпонки, т.е. имеет место регулируемая посадка с натягом.
На рис. 5.5.5 приведено шпоночное соединение с клиновыми шпонками.
Рис. 5.5.5 Шпоночное соединение с клиновыми шпонками
Предусмотрено четыре исполнения клиновых шпонок (рис. 5.5.6 |
а,б,в,г) |
Условное обозначение клиновой шпонки состоит из размеров |
6 x 6 х / и |
номера ГОСТа. Например, шпонка с размерами 6=18 мм, 6 = 11 мм и / = 100 мм в первом исполнении:
Шпонка 18х11\100 ГОСТ 24068
то же, исполнения 2:
Шпонка 2- 18x11x100 ГОСТ 24068
Исполнение 1
|
|
А-А |
Исполнение 2 |
|
|
|
|
« |
- г - |
|
^ 1:100 |
|
|
||
у |
I— - xi |
|
d - |
|
T T z S |
|
б) |
|
а) |
|
|
|
Исполнение 3 |
Исполнение 4 |
|
|
|
|
|
|
1:100 |
|
|
|
|
~ |
© |
|
4)----- --Л - |
|
— |
|
в) |
|
г) |
Рис. 5.5.6 Виды исполнений клиновых шпонок.
Рис. 5.5.8
В машиностроении применяют шлицы прямобочные (рис. 5.5.4,а), эвольвентные (рис. 5.5.8,б); треугольные (рис. 5.5.8,в) и трапецеидальные (рис. 5.5.8,г).
5.5.5.1 Прямобочные шлицевые соединения.
Размеры и допуски прямобочных шлицевых соединений регламентируются ГОСТ 1139 «Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски».
Этот ГОСТ распространяется на шлицевые соединения общего назначения с прямобочным профилем зубьев, расположенных параллельно оси соединения и с боковыми сторонами профиля, параллельными оси симметрии шлица вне окружности диаметра.
ГОСТ 1139 предусматривает три серии шлицевых соединений: легкую
(наружный диаметр |
D =26-120 мм |
с числом зубьев в зависимости от |
диаметра z=6;8;10), |
среднюю (D =14-125 мм, z=6;8;10) и тяжелую ( D=20- |
|
125 M M ,Z =10; 16;20), |
различающихся |
между собой размерами и числом |
шлицев. Основное применение имеют соединения легкой и средней серий. Соединения тяжелой серии применяют преимущественно в тяжелых по износу условиях. Размеры прямобочных шлицевых соединений и их исполнение (по ГОСТ 1139) показано на рис. 5.5.9.
Вал
Шлицевое соединение отличается от гладкого тем, что сопряжение осуществляется одновременно по трем поверхностям: наружной поверхности, внутренней поверхности и по боковым сторонам шлицев. В связи с этим в шлицевых прямобочных соединениях применяются три способа относительного центрирования вала и втулки (совмещения осей вала и втулки): по наружному диаметру (£>)(рис. 5.5.10,а),по внутреннему
Посадки по боковым сторонам шлицев при этом должны соответствовать приведенным в табл. 5.5.7
Таблица 5.5.7 Посадки по боковым сторонам шлицев Ь
Поле |
|
|
Поле допуска вала |
||
допуска |
d |
e |
|
r |
h |
втулки |
|
|
|
|
|
D 9 |
\ D 9 ] |
D 9 |
D 9 |
D 9 D 9 |
|
|
l_#9 J |
e8 |
Л |
И8 9 h9 |
|
|
|
#8 |
oo^1 |
1 |
#8 |
# 8 |
|
|
S |
1------1 ooI00 1___ |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
e8 |
i |
• |
h8 |
|
|
"j- |
|||
|
|
|
| |
|
Г#10] |
# 1 0 |
# 1 0 |
# 1 0 |
# 10" |
"#10 |
|
|
d 9 |
e8 |
Л J > /8 . |
L h9 J |
P |
|
D 9 |
|
j s l |
|
-------Г OOi I |
|
1 |
1 |
Примечание. В квадратных скобках приведены посадкипредпочтительного применения
Центрирование по внутреннему диаметру d применяют при повышенных требованиях к совпадению геометрических осей, когда охватываемая деталь подвергается термообработке до твердости HRC0>40.
Исправить коробление детали, полученное при термообработке и получить точную центрирующую поверхность можно только шлифованием внутреннего диаметра отверстия, а точные поверхности на валу - только шлифованием впадин между шлицами профильными кругами. Обычно при этом шлифуются и боковые грани шлицев. Нецентрирующие диаметры выполняют: £>,-по #12, D - all. По наружной поверхности образуется зазор с. Этот способ центрирования обеспечивает наибольшую точность.
ГОСТом 1139 предусмотрены следующие посадки при центрировании по внутреннему диаметру (табл. 5.5.8)
Таблица 5.5.8 Посадки центрирующего диаметра d |
|
|
||||
Поле допуска |
|
|
Основное отклонение вала |
|
||
втулки |
е |
/ |
S |
h |
P |
i |
H I , #8 |
|
[ л \ |
_g6 }' . л . |
|
i i |
|
|
|
i |
||||
Н 8 |
Н 1 |
Н 1 H I |
H I |
|
- r |
|
|
е8 |
|
|
_ h i _ |
|
-r |
n
1 |
i |
1 |
i____ |
Примечание. В квадратныхскобкахприведены посадкипредпочтительногоприменения
Посадки по боковым сторонам шлицев должны соответствовать
приведенным в табл. 5.5.9 |
|
|
|
||
Таблица 5.5.9 |
|
Посадки по боковым сторонам шлицев Ь |
|
|
|
Поле |
|
Основное отклонение вала |
|
|
|
допуска d |
е |
/ |
h |
Р |
к |
втулки |
|
|
|
|
|
#9 |
D 9 |
D 9 |
Г#9] |
|
D 9 |
D 9 |
#9] |
|
d 9 |
е% \ е9 J |
|
Я ’ / 8 \ п \ |
|||
т о |
#10 |
|
#10 |
|
|
|
|
#8 |
d9 |
|
е9 |
|
|
f l ’ f |
i |
|
|
|
|
F 8 F 8 |
|||
|
|
|
|
|
F10 |
||
# 1 0 |
d 9 |
|
|
|
F10 |
|
|
|
# 1 0 |
|
# |
] |
|
|
> 10] |
|
|
# 1 0 Г 10 |
|
|
|
||
#8 |
|
е8 |
’L е9 |
J /7 |
’ /8 ’L/9J |
||
#9 |
|
|
|
|
#9_ |
||
#9 |
|
|
|
|
|||
#10 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
[ М |
|
# 1 1 |
#1 1 |
|
|
|
|
" # и ' |
|
Примечание.Вквадратныхскобкахприведеныпосадкипредпочтительногоприменения#10 . / 9 .
#9 Л9#9
Л8 ’
Г # 8 ] # 8
[ h i у |
h9 |
||
h i |
’ |
Л8 |
* h9 |
# 1 0 |
# 1 0 |
# 10 |
|
|
#8 |
#8 |
|
|
h i |
’ Л8 |
|
Г # 9 ] |
# 9 |
Г # 9 ] |
|
L#7 J ’ |
Л8 ’L/zlOj |
||
Г # 11] |
#11 |
Г # 11] |
|
Lh i |
У |
Л8 ТЛЮ] |
'£>91
J s l \
>8“
[>j s l ] “
10
_ Js l .
#8
j s l
[ f ]
[ F81 L*7 J
#10
k l
Центрирование по боковым поверхностям Ь используется, когда к соосности не предъявляют высоких требований, при передаче значительных моментов, в случаях, когда недопустимы большие зазоры между боковыми поверхностями вала и втулки.
Боковые грани шлицев вала обычно шлифуют. У основания шлицев предусматривают канавки (рис. 5.5.10,в). Центрирование по боковым граням применяется также в тех случаях, когда окончательная твердость втулки ЯЛС, < 40, т.е. когда протягивание может служить окончательной операцией обработки отверстия.
Диаметры выполняют: #,-по #12, # и d по а\\, </,- по #11. По наружной и внутренней поверхностям соединения образуются зазоры с (рис. 5.5.10, г ) .
ГОСТом 1139 предусмотрены следующие посадки при центрировании по боковым сторонам шлицев (табл. 5.5.10)
Таблица 5.5.10 Посадки по боковым сторонам шлицев
Поле допуска |
|
|
|
Поле допуска вала |
|||
втулки |
d |
1 |
е |
/ |
Л |
||
#9 |
#9 |
1 |
Г#9] #9 |
#9 |
#9 |
||
1------- |
00 1 ---- |
||||||
|
#9 |
L /8 j’ /9 |
Л8 ’ |
Л9 |
|||
#8 |
|
|
#8 |
ООIОО |
|
|
|
|
|
|
е8 |
|
|
||
#10 |
Г # 10] |
|
#10 |
Г # ю “ |
#10 |
#10 |
|
|
|
е8 |
|
Л8 ’ |
Л9 |
||
|
L 4 9 . |
|
L / s J ’ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Р |
#9 |
|
j s l |
|
1 |
1 |
------- |
|
|
ОО |
1 |
-Г" |
1 |
#10
j s l
к
D9
к!
#10
к !