Условные обозначения метрических резьб.

Обозначение резьбовых элементов должно сочетать в себе следующую информацию:

а) указание о виде резьбы (М - метрическая);

б) значение номинального диаметра, т.е. наружного диаметра (d, D) (одинаковое для болта и для гайки, образующих соединение);

в) значение шага, если он мелкий (крупный шаг не указывается);

г) специально указывается LH, если резьба левая;

д) поле допуска на приведенный средний диаметр (d2 или D2);

е) поле допуска на диаметр выступов, т.е. поле допуска на наружный диаметр болта (d) или внутренний диаметр гайки (D1);

ж) значение длины свинчивания, если она не нормальная.

Примеры полного обозначения резьбового элемента:

для наружной резьбы - болта: М20 X 0,75LH - 7g 6g - 15;

для внутренней резьбы - гайки: М20 X 0,75LH - 4Н5Н - 10.

Обозначение резьбовых соединений состоит, как и при обозначении резьбовых элементов, из данных о резьбе и точности ее параметров. Данные о резьбе указывают так же, как и для резьбовых элементов, т.е. указание о метрической резьбе, о значении шага, правая или левая резьба, а также сведения о длине свинчивания. Как и для гладких элементов, при обозначении точности резьбового соединения в числителе указывается элемент с внутренней сопрягаемой поверхностью, т.е. точность внутренней резьбы - гайки, а в знаменателе указываются требования к точности сопрягаемого элемента с наружной поверхностью, т.е. точность наружной резьбы - болта.

Пример полного обозначения резьбового сопряжения: М20 X 0.75LH - 4H5H/7g6g-15. Короткое обозначение: М20 - 7H/6g.

Примеры обозначения посадок метрических резьб приведены на рис.2. Если обозначение поля допуска наружного диаметра у болта или внутреннего диаметра у гайки
совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, его в обозначении не приводят. Пример условного обозначения резьбового сопряжения с левой резьбой и мелким шагом Р = 1 мм: М12×1LH – 6H/6g.

Шпоночные соединения

Шпоночное соединение – один из видов соединений вала со втулкой с использованием дополнительного конструктивного элемента (шпонки), предназначенной для предотвращения их взаимного поворота. Чаще всего шпонка используется для передачи крутящего момента в соединениях вращающегося вала с зубчатым колесом или со шкивом, но возможны и другие решения, например – защита оси от проворота относительно неподвижного корпуса. В отличие от соединений с натягом, которые обеспечивают взаимную неподвижность деталей без дополнительных конструктивных элементов, шпоночные соединения – разъемные. Они позволяют осуществлять разборку и повторную сборку конструкции с обеспечением того же эффекта, что и при первичной сборке. Шпоночные соединения могут быть подвижными или неподвижными в осевом направлении. В подвижных соединениях часто используют направляющие шпонки с креплением к валу винтами. Вдоль вала с направляющей шпонкой обычно перемещается зубчатое колесо (блок зубчатых колес), полумуфта или другая деталь. Шпонки, закрепленные на втулке, также могут служить для передачи крутящего момента или для предотвращения поворота втулки в процессе ее перемещения вдоль неподвижного вала.

По форме шпонки разделяются на призматические, сегментные, клиновые и тангенциальные. В стандартах предусмотрены разные исполнения шпонок некоторых видов, например, призматические шпонки с двумя закругленными торцами (исполнение 1), с одним закругленным торцом (исполнение 3) и с незакругленными торцами (исполнение 2), сегментные шпонки со срезанным краем сегмента (исполнение 2). Призматические шпонки дают возможность получать как подвижные, так и неподвижные соединения. Сегментные шпонки и клиновые шпонки, как правило, служат для образования неподвижных соединений. Форма и размеры сечений шпонок и пазов стандартизованы и выбираются в зависимости от диаметра вала, а вид шпоночного соединения определяется условиями работы соединения.

Шпоночное соединение включает в себя минимум три посадки: вал-втулка (центрирующее сопряжение) шпонка-паз вала и шпонка-паз втулки. Точность центрирования деталей в шпоночном соединении обеспечивается посадкой втулки на вал. Это обычное гладкое цилиндрическое сопряжение. В сопряжении по высоте шпонки специально предусмотрен зазор по номиналу (суммарная глубина пазов втулки и вала больше высоты шпонки). Зазоры - натяги в шпоночном соединении представляют собой модель размерного взаимодействия этого соединения.

Размеры, допуски, посадки и предельные отклонения соединений с призматическими шпонками установлены ГОСТ 23360-78.Основные параметры шпонок и шпоночных пазов в соединениях с призматическими шпонками даны в таблице 1.

Рис. 1. Основные размеры шпонок и шпоночных пазов: диаметр вала d, фаска S, сечение шпонки b x h, глубина паза на валу t1, на втулке t2.

Материал - сталь с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МН/м2 (60 кгс/мм2). Длина шпонок должна выбираться из ряда: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50;56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220 с полем допуска h14. Для длины L шпоночного паза, которая на 0,5...1,0 мм больше длины шпонки, установлено поле допуска Н15.

На рабочем чертеже проставляется один размер для вала t1 (предпочтительный вариант) и для втулки d +t2. В обоснованных случаях (пустотелые валы, передача пониженных крутящих моментов и т.п.) допускается применять меньшие размеры сечений стандартных шпонок.

Предельные отклонения глубин пазов на валу t1 и во втулке t2 приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Стандарт устанавливает следующие поля допусков размеров шпонок: ширины b – h9; высоты h – h9, а при h свыше 6 мм – h11.

Стандартом установлены поля допусков по ширине шпонки и шпоночных пазов b для свободного, нормального и плотного соединений (Табл. 3).

Таблица 3.

Для ширины пазов вала и втулки допускаются любые сочетания указанных полей допусков. Рекомендуемые посадки приведены в табл. 2.

рис. 2

Пример простановки посадок шпоночного сопряжения.

Для обеспечения качества шпоночного соединения, которое зависит от точности расположения плоскостей симметрии пазов вала и втулки, назначают допуски симметричности и параллельности и указывают их в соответствии с ГОСТ 2.308-79.

Числовые значения допусков расположения определяют по формулам:

Т  = 0,6 Т шп

Т = 4,0 Т шп,

где Т шп – допуск ширины шпоночного паза b.

Расчетные значения округляют до стандартных по ГОСТ 24643-81.

Шероховатость поверхностей шпоночного паза выбирается в зависимости от полей допусков размеров шпоночного соединения (Ra 3,2 мкм или 6,3 мкм).

Условное обозначение призматических шпонок состоит из:

- слова "Шпонка";

- обозначения исполнения (исполнение 1 не указывают);

- размеров сечения b x h и длины шпонки l;

- обозначения стандарта.

Пример условного обозначения призматической шпонки исполнения 2 с размерами b = 4 мм, h= 4 мм, l = 12 мм: Шпонка 2 - 4 х 4 х 12 ГОСТ 23360-78.

Призматические направляющие шпонки закрепляются в пазах вала винтами. Для отжима шпонки при демонтаже служит резьбовое отверстие. Пример условного обозначения призматической направляющей шпонки исполнения 3 с размерами b = 12 мм, h = 8 мм, l = 100 мм: Шпонка 3 - 12 х 8 х 100 ГОСТ 8790-79.

Сегментные шпонки применяют, как правило, для передачи небольших крутящих моментов. Размеры сегментных шпонок и шпоночных пазов (ГОСТ 24071-80) выбираются в зависимости от диаметра вала. Зависимость полей допусков ширины паза сегментного шпоночного соединения от характера шпоночного соединения (Табл. 4).

Таблица 4.

Для термообработанных деталей допускаются предельные отклонения ширины паза вала по Н11, ширины паза втулки - D10. Стандарт устанавливает следующие поля допусков размеров шпонок:

- ширины b – h9;

- высоты h (h1) - h11;

- диаметра D - h12.

Условное обозначение сегментных шпонок состоит из слова "Шпонка"; обозначения исполнения (исполнение 1 не указывают); размеров сечения b x h (h1); обозначения стандарта. Пример условного обозначения сегментной шпонки исполнения 2 с размерами b = 4 мм и h = 6,5 мм: Шпонка 2 – 4 х 6,5 ГОСТ 24701-80.

Клиновые шпонки применяют в неподвижных соединениях, когда требования к соосности соединяемых деталей невысоки. Размеры клиновых шпонок и шпоночных пазов нормированы ГОСТ 24068-80. Длину паза на валу для клиновой шпонки исполнения 1 выполняют равной 2l, для остальных исполнений длина паза равна длине l закладной шпонки. Предельные отклонения размеров b, h, l для клиновых шпонок такие же, как и для призматических (ГОСТ 23360-78). По ширине шпонки b стандарт устанавливает соединения по ширине паза вала и втулки с использованием полей допуска D10. Длина паза вала L – по Н15. Предельные отклонения глубин t1 и t2 соответствуют отклонениям для призматических шпонок. Предельные отклонения угла наклона верхней грани шпонки и паза ± АТ10/2 по ГОСТ 8908-81. Пример условного обозначения клиновой шпонки исполнения 2 с размерами b = 8 мм, h = 7 мм, l = 25 мм: Шпонка 2 - 8 х 7 х 25 ГОСТ 24068-80.

БЛОК

Шлицевые соединения

Шлицевое (зубчатое) соединение — соединение вала (охватываемой поверхности) и отверстия (охватывающей поверхности) с помощью шлицев (пазов) и зубьев (выступов), радиально расположенных на поверхности. Обладает большой прочностью, обеспечивает соосность вала и отверстия, с возможностью осевого перемещения детали вдоль оси. Шлицевые соединения, как и шпоночные, предназначены для передачи крутящих моментов в соединениях шкивов, муфт, зубчатых колес и других деталей с валами. Но в отличие от шпоночных соединений, шлицевые соединения, кроме передачи крутящих моментов, осуществляют еще и центрирование сопрягаемых деталей. Шлицевые соединения могут передавать большие крутящие моменты, чем шпоночные, и имеют меньшие перекосы и смещения пазов и зубьев. Применяются для соединений с наружным диаметром от 14 до 125 мм.

Шлицевые соединения классифицируются:

• по форме профиля шлицев (зубьев):
• прямобочные;
• эвольвентные;
• треугольные.

• по передаваемой нагрузке (ГОСТ 1139-80 ):
• лёгкая серия;
• средняя серия;
• тяжёлая серия.

• по способу центрирования[3] сопрягаемых деталей:
• по наружному диаметру зубьев;
• по внутреннему диаметру зубьев;
• по боковым поверхностям зубьев.

• по степени подвижности:
• подвижное;
• нормальное;
• неподвижное.

Рисунок 1. Виды шлицевых соединений: прямобочные, эвольвентные, треугольные.