Выбор полей допусков и посадок шлицевого соединения

Дано:	номинальный размер и число зубьев ;
	вид сопряжения;
	твёрдость втулки;
	крутящий момент, М_кр … Н · мм.

1. Выбрать способ центрирования шлицевого соединения:

– центрирование по наружному диаметру D применяется при невысокой твёрдости втулки, в основном для неподвижных соединений, а также для подвижных воспринимающих небольшие нагрузки;

– центрирование по внутреннему диаметру d применяется в тех случаях, когда втулка имеет высокую твёрдость и в основном для подвижных соединений;

– центрирование по боковым поверхностям зубьев b используется, когда не требуется особой точности соосности при передаче знакопеременных нагрузок, больших крутящих моментах, а также при реверсивном движении.

При центрировании по внутреннему диаметру валы изготавливаются в исполнении А и С, при центрировании по наружному диаметру и боковым сторонам – в исполнении В.

Варианты исполнения шлицевого соединения представлены на рисунке 9.

Исполнение В

Исполнение С

Исполнение А

Рисунок 9 – Исполнения шлицевого вала

2. Определить конструктивные размеры и серию шлицевых прямобочных соединений по приложению З.

3. Определить расчётную площадь смятия (мм) рабочих граней шлицев по следующей формуле:

	,	(56)
где	М_кр	–	передаваемый крутящий момент, Н · мм;
	z..	–	число шлицев (зубьев), ед.;
	R_ср…	–	средний радиус соединения, мм;
		–	допускаемое напряжение смятия, Н/мм² (по таблице 15).

Средний радиус соединения определяется по формуле:

	,	(57)
где	D.	–	наружный диаметр шлицевого вала, мм;
	d.	–	внутренний диаметр шлицевого вала, мм;

Таблица 15 – Допускаемые напряжения смятия для боковых граней шлицев

Вид сопряжения	Условия эксплуатации	Напряжение смятия шлицев , Н/мм²
закалённые	незакалённые
Неподвижное	тяжелые	35…50	40…70
средние	60…100	100…140
умеренные	80…120	120…200
Подвижное ненагруженное	тяжелые	15…20	20…35
средние	20…30	30…60
умеренные	25…40	40…70
Подвижное нагруженное	тяжелые	–	3…10
средние	–	5…15
умеренные	–	10…20

4. Рассчитать минимальную длину сопряжения шлицевого вала и втулки, необходимую для передачи заданного крутящего момента:

	,	(58)
где	с.	–	фаска шлица (радиус закругления), мм.

5. Выбрать поля допусков для размеров D, d и b по таблице 16.

Таблица 16 – Рекомендуемые поля допусков и посадки для размеров
D, d и b

Размер	Посадки
при центрировании по D
D	; ; ; ; ; .
d	.
b	; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .
при центрировании по d
D	.
d	; ; ; ; ; ; .
b	; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .
при центрировании по b
D	.
d	.
b	; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .