Допуски и посадки шлицевых эвольвентных соединений

 

Соединения эвольвентного профиля являются наиболее перспективными. Профиль очерчивается окружностью вершин, окружностью впадин и эвольвентами; как профили зубьев зубчатых колёс (рис. 25).

Рис. 25

Эвольвентные шлицевые соединения имеют тоже значение, что и прямобочные, но имеют ряд достоинств по сравнению с ними:

1. Более технологичны, так как валы одного модуля могут быть обработаны одной червячной фрезой и могут обеспечить высокую точность, используя все отделочные операции, как и для зубчатых колёс (шевингование, шлифование и т. д.).

2. Обладают повышенной прочностью, благодаря большому количеству зубьев и утолщению зубьев к основанию.

3. Обеспечивают более точное центрирование и самоустановку под нагрузкой.

Для шлицевых соединений с эвольвентным профилем зубьев, расположенных параллельно оси соединения, с углом профиля 30° стандартизованы основные зависимости для определения размеров соединений по ГОСТ 6033-80. Размерный ряд охватывает соединения с модулями , наружными диаметрами и числами зубьев .

Основные параметры соединений:

,

где X - смещение исходного контура (параметр, необходимый для установки инструмента при нарезании); m - модуль; z - число зубьев; D - номинальный (исходный) диаметр соединения.

Смещение исходного контура - расстояние по нормали между делительной окружностью вала и втулки.

(42)

Номинальная ширина впадины и толщина зуба принимается равной размеру по дуге делительной окружности и определяется по формуле:

(43)

где - угол профиля равный 30°; S - номинальная делительная окружная толщина зуба; l - номинальная делительная окружная ширина впадины втулки.

Для вала диаметр окружности вершин зубьев обозначают d_a, диаметр окружности впадин d_f, для втулки диаметр окружности вершин зубьев обозначают D_a, диаметр окружности впадин втулки D_f.

В эвольвентных соединениях применяют центрирование по наружному диаметру, по боковым поверхностям зубьев и по внутреннему диаметру. Наиболее часто применяют центрирование по боковым поверхностям зубьев. Центрирование по внутреннему диаметру не рекомендуется применять из-за малых размеров опорных площадок во впадинах зубьев.

1. Центрирование по боковым поверхностям

Точность шлицевых соединений при центрировании по боковым поверхностям зубьев обеспечивается точностью ширины впадины у втулки и толщины зуба у вала.При нормировании точности ширины впадины и толщины зубьев эвольвентных шлицевых соединений нормируются два вида допусков (рис. 25).

 

T_e (T_s) - допуск собственно ширины впадины втулки (толщины зуба вала);

T - суммарный допуск, включающий отклонения собственно ширины впадины (толщины зуба), отклонения формы и расположения элементов профиля впадины (зуба).

Для ширины впадины l втулки установлено одно основное отклонение H и степени точности 7, 9, 11, для толщины S зуба установлены отклонения: r, p, n, k, h, g, d и степени точности 7-11.

При обозначении полей допусков на ширину впадины и толщину зуба сначала указывается степень точности, затем основное отклонение, например: 7Н, 11Н, 9g, 7r.

На нецентрирующий внутренний диаметр втулки D_a установлено поле допуска Н11, на нецентрирующий наружный диаметр вала d_a нормируют поля допусков d9; h11. На нецентрирующий наружный диаметр втулки D_f и внутренний диаметр вала d_f поля допусков не нормируются, а указываются максимальные или минимальные значения в зависимости от формы впадины (плоская или закруглённая).

Номинальные значения внутренних и наружных диаметров находятся по следующим формулам:

(44)

(45)

При плоской форме дна впадины на d_f нормируют поле допуска h16 и

(46)

При плоской форме дна впадины на D_f нормируют поле допуска H16 и

2. Центрирование по наружному диаметру

Установлены два ряда полей допусков для центрирующих диаметров окружности впадин втулки D_f и окружности вершин зубьев вала d_a: ряд 1 - H7 для D_f и n6; js6; h6; g6 для d_a; ряд 2 - H8 для D_f и n6; h6; f7 для d_a. Первый ряд следует предпочитать второму. Значения основных отклонений и допусков определяют согласно ГОСТ 25346-89 (3, ч. 1).

При центрировании по наружному диаметру нормируются одновременно требования к точности ширины впадины втулки и толщины зуба вала, как основных элементов шлицевого соединения, характеризующих его эксплуатационные свойства.

Для ширины впадины втулки нормируются поля допусков 9Н и 11Н, для толщины зуба вала: 9h; 9g; 9d; 11c; 11a.

Номинальные значения внутренних и наружных диаметров , D_a и d_f находятся по формулам 44, 46.

3. Центрирование по внутреннему диаметру

Применение этого способа ограничено, хотя при данном способе можно добиться высокой точности благодаря шлифованию сопрягаемых поверхностей.

Для внутреннего диаметра втулки D_a нормируются поля допусков Н7 и Н8 для внутреннего диаметра вала d_f нормируются поля допусков g6; n6; h6. На ширину впадины и толщину зуба установлены такие же ограничения, как и при центрировании по наружному диаметру.

Номинальные значения внутренних и наружных диаметров

; ; .