Выбор и назначение посадок на резьбовые и шлицевые соединения

Резьбовые соединения.

Резьбовые соединения широко используются в конструкциях машин, приборов и приспособлений различных отраслей промышленности.

Посадки резьбовых соединений определяются в основном характером соединений по боковым сторонам профиля. Расположение полей допусков наружного и внутреннего диаметров исключает возможность получения натяга по вершинам и впадинам резьбы.

Метрическая резьба применяется главным образом в качестве крепежной для резьбовых соединений. Это объясняется тем, что по сравнению с другими резьбами метрические резьбы имеют наибольший приведенный коэффициент трения f_n.

Резьбы метрические по ГОСТ 8724 - 58, [В.Д. Мягков, том 2, стр.674].

 

Таблица полей допусков метрической резьбы (по ГОСТ 16093 - 70):

Классы точности	Поля допусков болтов				Поля допусков гаек
	h	g	e	d	H	G
Точный	4h	-	-	-	4H 5H	-
Средний	6h	6g	6e	6d	5H 6H	6G
Грубый	8h	8g	-	-	7H	7G

Расчет метрической резьбы ведущей шестерни:

 

M20×1,5 - 6H/6g (ГОСТ 16093 - 70) [В.Д. Мягков, том 2, стр.675].

 

d(D)=20мм; Р=1,5мм.

По табл. 4.12 находим:

По табл. 4.17 находим:

Предельные диаметры болта:

Предельные диаметры гайки:

 

 

Шлицевые соединения.

Шлицевые соединения имеют то же назначение, что и шпоночные, но обычно применяются при передаче больших крутящих моментов и более высоких требованиях к соосности соединяемых деталей.

Среди шлицевых соединений, к которым относятся соединения с прямобочным, эвольвентным и треугольным профилем зубьев прямобочные соединения наиболее распространены. Они применяются для подвижных и неподвижных соединений. В зависимости от передаваемого крутящего момента устанавливается 3 типа соединений: легкой, средней и тяжелой серии.

Центрирование по D рекомендуется в случаях повышенных требований к точности соосности элементов соединения, когда твердость втулки не слишком высока и допускает обработку чистовой протяжкой, а вал обрабатывается фрезерованием и окончательным шлифованием по наружному диаметру D. Применяется в соединениях с малым износом поверхностей.

 

Таблица полей допусков и посадок для размеров D и b при центрировании по D (ГОСТ 1139 - 80):

Поле допуска втулки	Поле допуска вала	Посадки
Для размера D
H7	f7; g6; h6; n6
H8	e8; h7
Для размера b
F8	d9; e8; f7; f8; h6; h8
D9	d9; e8; f7; h8
F10	e9; f7; h9

Условное обозначение шлицевого соединения «ведущая шестерня - фланец»:

Для фланца:

Для шестерни:

Контроль шлицевых соединений осуществляется с помощью комплексных проходных калибров (пробок и колец), а также поэлементно путем использования непроходных калибров или универсальных измерительных приборов. Поэлементный контроль охватывает диаметры валов, отверстий, толщину зубьев вала и ширину впадин отверстия. Пробковыми и кольцевыми комплексными калибрами контролируется взаимное расположение поверхностей соединения.

 

 

Шпоночные соединения

Шпоночные соединения предназначены для соединения валов между собой с помощью специальных устройств (муфт), а также для соединения с валами различных тел вращения (зубчатых колес, шкивов, маховиков и т.д.).

Стандартизованы шпоночные соединения с призматическими, сегментными и клиновыми шпонками.

Чаще всего применяется группа ненапряженных призматических и сегментных шпоночных соединений. Использование призматических шпонок даёт возможность более точно центрировать сопрягаемые элементы и получать как подвижные, так и скользящие соединения. Соединения с сегментной шпонкой служат для образования только неподвижных соединений.

Соединения с клиновыми шпонками применяется значительно реже, они недопустимы при высоких требованиях к соосности соединяемых деталей, так как смещают их геометрические оси на размер посадочного зазора.

В России действует ГОСТ 83360 - 78 на размеры соединений с призматическими шпонками.

 

Диаметр вала	b×h
6 - 8	2×2
8 - 10	3×3
440 - 500	100×50

 

b - ширина шпонки.

h - высота шпонки.

 

 

Расчёт размерной цепи

 

Использую метод пригонки:

 

 

Среднее конусное расстояние: R=88,82мм.

Модуль: m=4,462мм.

Угол делительного конуса: δ=24°.

Из справочника найдем предельные отклонения исходно - замыкающего звена АΔ (осевое смещение зубчатого венца шестерни) :

Назначим на звенья номинальные размеры и предельные отклонения по

Найдем предельные размеры компенсатора:

 

 

С другой стороны величину компенсации можно определить:

 

Размер компенсатора: