Нормирование точности шпоночных и шлицевых соединений

вала с установленной на нем втулкой посредством шпонки, т. е.

детали, представляющей собой призматический, клинообразный или сегментный брусок.
Различают соединения с призматическими, сегментными и клиновыми шпонками (рис. 4.12, 4.14, 4.15).

Рис. 4.10. Вал со шпоночным пазом Рис. 4.11. Шестерня со шпоночным пазом

Рис. 4.12. Шпонка Рис. 4.13. Вал и шестерня, соединенные шпонкой
призматическая

ширина шпонки; h – высота шпонки; l – длина шпонки.
Например:

18х11х100 ГОСТ 23360-78.

Рис. 4.14. Шпонка Рис. 4.15. Шпонка
сегментная клиновая

Рис. 4.16. Соединение призматической шпонкой,
1– втулка; 2– шпонка; 3– вал; t – глубина шпоночного паза на валу; t1 – глубина шпоночного паза во втулке; l – длина шпонки; T – крутящий момент; d – диаметр вала; D – диаметр отверстия втулки

Для ширины шпонки (b) нормируется одно поле допуска h9. Для

высоты (h) – обычно поле допуска h11 и h9 (для шпонок высотой 2…6мм поле допуска h9) и для длины (l) – поле допуска h14.
Нормирование точности шпоночных пазов на валу и во втулке задаются в зависимости от вида сопряжений, которые разделяются на три группы с различными требованиями к точности ширины пазов:
1. Свободное.
2. Нормальное.
3. Плотное.
Свободное соединение – это соединение с гарантированным зазором.
Нормальное соединение – это соединение с переходной посадкой с большей вероятностью получения зазора.
Плотное соединение – это соединение с переходной посадкой и с приблизительно равной вероятностью зазоров и натягов.

до –0,3мм на валу и от +0,1 до +0,3мм во

втулке, в зависимости от номинального размера. На длину паза установлено одно поле допуска Н15.
Сопряжение шпонок с валом и втулкой производится в системе вала, т. е. дается одно поле допуска для ширины шпонки (вала) (h9) и пять полей допусков для ширины паза у втулок и валов (см. рис. 4.17).

Рис. 4.17. Поля допусков соединения призматическими шпонками для валов
от 38 до 65мм и сечения шпонки(h х b):12х8; 14х9; 16х10; 18х11

втулке нормируют так, как показано на рис. 4.18, 4.19
Рис. 4.18.

Нормирование точности Рис. 4.19. Нормирование точности
шпоночного паза во втулке шпоночного паза на валу

когда на валу имеются зубья (выступы), а во втулке –

соответствующие впадины (шлицы) (рис. 4.20, 4.21, 4.22).

Рис. 4.20. Вал шестерня со шлицами Рис. 4.21. Втулка со шлицами

Рис. 4.22. Шлицевое соединение,
1– втулка; 2 – вал; D – наружный диаметр;
d – внутренний диаметр; b – ширина шлицев;
Т – крутящий момент

внутреннего цилиндра обычно в этих соединениях называют втулкой.
Различают прямобочные, эвольвентные

и треугольные шлицевые соединения.
При выборе размеров шлицевых соединений (ГОСТ 1139 -80), выделяют легкие, средние и тяжелые серии, которые отличаются, в основном, разными сочетаниями чисел зубьев (шлицев – z), размерами внутреннего (d) и наружного (D) диаметров и шириной (b) зуба (паза).

Рис. 4.23. Шлицевая протяжка

трем поверхностям: по наружной поверхности, по внутренней и по боковым

сторонам шлицев.
Центрирование при образовании шлицевого соединения обеспечивается совмещением осей вала и втулки. Различают три вида центрирования: по наружному диаметру (D), по внутреннему диаметру (d), по боковым сторонам шлицев (b).
Центрирование по (D) используется для подвижных и неподвижных соединений, при передаче небольших крутящих моментов и в других соединениях, подвергаемых малому износу. Этот способ центрирования наиболее простой и экономичный (рис.4.24).

Рис. 4.24. Центрирование по наружному диаметру

вала (D) – f7, g6, h7; ширина шлицев втулок (b)

– D9, F8, F10; ширина шлицев на валу (b)– d9, h9, f7, f8.
Пример: H7/f7; H7/g6; H8/h7 для D и D9/d9; F8/f8; F10/h9 для b.
Неподвижное соединение: наружный диаметр втулки (D) – Н7; наружный диаметр вала (D) – js6; ширина шлицев втулок (b) – F8; ширина шлицев на валу (b) – js7.
Пример: H7/js6 для D и F8/js7 для b.
Центрирование по (d) используется для получения высокой точности
совмещения осей вала и втулки. Этот способ центрирования дорогой, но наиболее точный (рис.4.25).

Рис. 4.25. Центрирование по внутреннему диаметру

диаметр (d) вала – e8, f7, g6, h7. Ширина шлицев

втулок (b) – D9, F10;
ширина шлицев на валу (b) – d9, f9.
Пример: H8/e8; H7/g6; H7/f7 для d и D9/d9; D9/f9; F10/f9 для b.
Неподвижное соединение: внутренний диаметр (d) втулки – H8, Н7; внутренний диаметр (d) вала – h7, js7, n6; ширина шлицев втулок(b) – Н8, F10; ширина шлицев на валу(b) – h8, h9.
Пример: H7/h7; H7/js7; H7/n7 для d и H8/h8; F10/h9 для b.
Центрирование по (b) используется, когда необходимо передать большие крутящие моменты, особенно при знакопеременной нагрузке, тем более с реверсированием. Применяется значительно реже.

Рис. 4.26. Центрирование по боковым сторонам шлицев

шлицев на валу (b) – d9, e8, f8.
Пример: D9/e8; D9/f8;

F10/d9 для b.
Неподвижное соединение: ширина шлицев втулок (b) – F8; ширина шлицев на валу (b) –js7. Пример: F8/js7 для b.

Поля допусков на размеры не центрирующих поверхностей:
 
При центрировании по наружному диаметру (D) или по боковым сторонам шлицев (b): внутренний диаметр (d) втулки – Н11 (подвижное и неподвижное соединение). Внутренний диаметр (d) вала не нормируется
При центрировании по внутреннему диаметру (d ) или по боковым сторонам шлицев (b): наружный диаметр вала (D) – а11, f9, h10 (подвижное и неподвижное соединение). Наружный диаметр втулки (D) – Н11, Н12 (подвижное и неподвижное соединение).
Пример: H12/a11 для D при центрировании по d или b.

прямобочного шлицевого соединения на первом месте указывается центрирующая поверхность, затем

число шлицев, после этого внутренний диаметр соединения и посадка по этому диаметру, затем наружный диаметр и посадка по этому диаметру и в последнюю очередь указывается ширина шлицев и посадка шлицев вала в соответствующие пазы втулки.
Центрирование по внутреннему диаметру (d):


Это обозначение указывает, что Ш.С. образовано при центрировании по внутреннему диаметру (d), имеет число зубьев z=8, значение внутреннего диаметра d=36мм и посадка по внутреннему диаметру Н7/js7, значение наружного диаметра D=40мм и посадка по этому диаметру Н12/а11, значение ширины шлицев b=7мм и посадка по шлицам F10/h9.
Допускается сокращенное обозначение, при котором посадка на нецентрирующую поверхность может не указываться. При этом посадка по ширине шлицев указывается всегда.

и их элементов на чертежах.
Рис. 4.27. Условное обозначение прямобочного шлицевого

соединения на сборочном чертеже

Рис. 4.28. Условное обозначение шлицев во втулке

Рис. 4.29. Условное обозначение шлицев на валу

шпонки. 1. ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ. Подогнать шпонку под паз в вале. Должна

вставать в вал плотно. 2. Установить шпонку в вал (медным или свинцовым молотком). 3. ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ. Подогнать шпонку под паз в отверстие и по ширине, и по высоте. 4. Напрессовать деталь. При установке сегментных шпонок напрессовывают колесо почти до середины паза. После совмещают по углу, потом вводят шпонку и допрессовывают до конца. Сборка шлицевых соединений: В подвижных соединениях. 1.Очистка 2. Промывка 3. Проверка сопряжения на краску по пятнам контакта – для высокоточных соединений 4. Доработка (при необходимости) – шабрение охватываемой детали 5. Сборка Применяются грузоподъемные устройства, чтобы не повредить поверхности от удара.