Допуски и посадки прямобочных шлицевых соединений

Шлицевым соединением или зубчатым соединением, называется разъёмное соединение вала с отверстием, образуемое выступами - зубьями на валу, входящими во впадины - шлицы соответствующей формы в ступице (рис. 21).

Шлицевые соединения применяются для передачи нагрузки с колеса на вал, имеют большую нагрузочную способность и обеспечивают большое сопротивление усталости вал, чем шпоночные соединения. Они хорошо центрируют и направляют детали по валу. Поэтому они являются основными для соединения с валом подвижных вдоль вала зубчатых колёс коробок передач.

Для того, чтобы обеспечить передачу разных значений моментов, при нормировании размеров шлицевых соединений (ГОСТ 1139-80) выделяют лёгкие, средние и тяжёлые серии, которые отличаются разным сочетанием чисел (шлицев) z, размерами внутреннего диаметра d, наружного диаметра и шириной b зуба (впадины).

Для обеспечения концентричности поверхности втулки относительно оси вращения вала у шлицев сопрягаемых деталей предусмотрена центрирующая поверхность. Существует три способа центрирования: по поверхности наружного диаметра D, по поверхности внутреннего диаметра d по боковой поверхности шлицев b (рис. 22 а, б, в).

Выбор способа центрирования зависит от эксплуатационных требований и технологии изготовления шлицевых деталей. Наиболее простым и экономичным способом является центрирование по наружному диаметру D. Но этот способ применим только в том случае, если втулка остаётся незакалённой или калится на невысокую твёрдость и допускает протягивание или калибрование. Центрирование по поверхности внутреннего диаметра применяют при высокой твёрдости термически обработанных деталей и когда требуется повышенная точность центрирования.

Центрирование по боковым сторонам шлицев используют реже - когда не требуется высокая точность центрирования сопрягаемых деталей и при знакопеременных нагрузках.

Размеры и допуски шлицевых прямобочных соединений нормируют согласно ГОСТ 1139-80. Посадки осуществляются, как правило, по центрирующей поверхности и по боковым поверхностям или только по боковым поверхностям. Посадки выбирают по соответствующим таблицам стандарта в зависимости от характера работы соединения.

1. Поля допусков для размеров центрирующих поверхностей.

1.1. При центрировании по внутреннему диаметру d.

Для подвижных соединений точность внутреннего диаметра втулки нормируется полями допусков Н7, Н8. Для внутреннего диаметра вала нормируется пять полей допусков; предпочтительными являются f7, g6.

Для ширины шлицев втулки предпочтительными являются поля допусков - Д9, F10; для ширины шлицев на вал предпочтительные поля допусков - h9; f9; f8.

Для неподвижных соединений при центрировании по внутреннему диаметру нормируется поле допуска H7 на внутренний диаметр втулки и четыре поля допуска на внутренний диаметр вала, предпочтительными являются h7; js6.

1.2. при центрировании по наружному диаметру.

Для подвижных соединений на наружный диаметр втулки рекомендуется поле допуска Н7, на наружный диаметр вала – f7; g6; h7.

Для ширины шлицев при центрировании по наружному диаметру рекомендуются D9 и F10 для шлицев втулки и d9; h9; f7; f8 для шлицев вала. Для неподвижных соединений на центрирующий наружный диаметр нормируется поле допуска Н7 для диаметра втулки и поле допуска js6 для диаметра вала.

Для неподвижного соединения при центрировании по наружному диаметру для ширины шлицев установлены поле допуска F8 для втулки и поле допуска js7 для шлицев вала.

1.3. При центрировании по боковым сторонам шлицев.

Для подвижного соединения рекомендуют поля допусков D9 и F10 и поля допусков e8; f8 для шлицев вала.

Для неподвижного соединения рекомендуют поле допуска F8 на ширину шлицев втулки и поле допуска js7 для шлицев вала.

2. Поля допусков на размеры нецентрирующих поверхностей.

При центрировании по внутреннему диаметру и по поверхностям боковых сторон шлицев наружный диаметр является нецентрирующим и рекомендуется назначать на наружный диаметр вала поле допуска d11, на наружный диаметр шлицевой втулки Н12. Если внутренний диаметр является нецентрирующим рекомендуется назначать поле допуска Н11 на внутренний диаметр шлицевой втулки, а внутренний нецентрирующий диаметр вала должен быть не менее d₁ (рис. 21)

3. Условное обозначение прямобочных шлицевых соединений валов и втулок.

Обозначение шлицевых валов и втулок содержит букву, обозначающую поверхность центрирования; число зубьев и номинальные размеры d, D иb соединения вала и втулки; обозначение полей допусков и посадок диаметров, а также размера b, помещённые после соответствующих размеров. Допускается использовать в обозначении допуски и посадки только центрирующих параметров.

Пример условного обозначения соединения с числом зубьев z=8, внутренним диаметром d=36 мм, наружным диаметром D=40 мм, шириной зуба b=7 мм, с центрированием по внутреннему диаметру, с посадкой по диаметру центрирования и по размеру b -

С центрированием по наружному диаметру с посадкой по диаметру центрирования и по размеру b -

С центрированием по боковым сторонам

Пример условного обозначения втулки при центрирования по внутреннему диаметру: то же для вала: