Таблица 22
Винты с цилиндрической головкой и шестигранным углублением (ГОСТ 11738-84) (размеры в мм)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр |
Шаг |
|
|
Диа- |
|
Высота |
|
|
|
Размер |
|
Диа- |
Величина |
|||||||||||||||||||
|
|
метр |
|
|
|
|
|
метр |
||||||||||||||||||||||||
резьбы |
резь- |
|
|
головки |
"под ключ" |
|
углубле- |
|||||||||||||||||||||||||
головки |
|
фаски |
||||||||||||||||||||||||||||||
d = d1 |
бы P |
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
S |
|
ния h |
|||||||||||||||||||
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1 |
|||||||||||||||||||
3 |
0,5 |
5,5 |
|
|
3 |
|
|
2,5 |
|
|
|
|
|
3,2 |
1,5 |
|||||||||||||||||
4 |
0,7 |
7,0 |
|
|
4 |
|
|
3,0 |
|
|
|
|
|
3,8 |
2,2 |
|||||||||||||||||
5 |
0,8 |
8,5 |
|
|
5 |
|
|
4,0 |
|
|
|
|
|
4,9 |
2,8 |
|||||||||||||||||
6 |
1,0 |
10 |
|
|
6 |
|
|
5,0 |
|
|
|
|
|
6,1 |
3,5 |
|||||||||||||||||
8 |
1,25 |
13 |
|
|
8 |
|
|
6,0 |
|
|
|
|
|
7,0 |
4,5 |
|||||||||||||||||
10 |
1,5 |
16 |
|
|
10 |
|
8,0 |
|
|
|
|
|
9,7 |
6,0 |
||||||||||||||||||
12 |
1,75 |
18 |
|
|
12 |
|
10 |
|
|
|
|
|
12,0 |
7,0 |
||||||||||||||||||
Пример обозначения винта с диаметром резьбы d = 4 мм, полем допуска 8g, длиной l = 25 мм, класса прочности 8.8, без покрытия:
Винт М4 × 25.88 ГОСТ 11738-84.
Пример обозначения винта с диаметром резьбы d = 4 мм, класса прочности 4.6, из стали 35Х, с покрытием "пассивное" толщиной 9 мкм:
Винт М4 × 25.6g.46.35Х.119 ГОСТ 11738 - 84.
4. Шлицевые (зубчатые) соединения
Для соединения ступицы с валом вместо шпонок часто пользуются выступами на валу, называемыми шлицами (зубьями), которые входят в соответствующие пазы ступицы. Такое соединение ступицы с валом называется шлицевым или зубчатым.
В зависимости от формы профиля шлицев различают соединения с прямобочными (рис.11), эвольвентными (рис.12) и треугольными (рис.13) зубьями.
81
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Рис.11. Прямобочные шлицевые соединения s= e
c 
d
c
= |
D |
|
a |
||
|
d f
d
Рис.12. Эвольвентное шлицевое соединение
82
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Рис.13. Треугольное шлицевое соединение
Шлицевые соединения по сравнению со шпоночными имеют сле- дующие достоинства: большие нагрузочную способность и прочность вала, лучшие направление при перемещении ступицы по валу в осевом направлении и центрирование соединяемых деталей. К недостаткам следует отнести более высокую стоимость.
При выборе способа центрирования соединяемых деталей руково- дствуются следующими соображениями. Центрирование по диаметрам D и d обеспечивает лучшую соосность ступицы и вала, чем центрирова- ние по боковым поверхностям зубьев; однако центрирование по боко- вым граням обеспечивает более высокую нагрузочную способность со- единения из-за более равномерного распределения нагрузки по зубьям.
Диаметр центрирования выбирают в зависимости от термообра- ботки контактирующих поверхностей соединения. При твердости по- верхностей зубьев HB ≤ 350 (нормализация, улучшение) центрируют по диаметру D, так как в этом случае центрирующие поверхности ступицы можно обрабатывать протяжками, а наружный диаметр вала - шлифова- нием; при твердости HB > 350 (закалка, цементирование, азотирование и т.п.) посадочные поверхности соединения можно обрабатывать шли- фованием, поэтому центрирование рекомендуют выполнять по внут- реннему диаметру вала d.
Наиболее употребительными являются прямобочные шлицевые со- единения; они стандартизованы по ГОСТ 1139-80. Центрирование этих соединений может быть выполнено по наружному диаметру D (см. рис.11,а), внутреннему диаметру d (см. рис.11,б) или боковым поверх- ностям зубьев b (см. рис.11,в). Посадки назначают в зависимости от элемента центрирования. Допуски установлены стандартом.
Предпочтительными посадками прямобочных шлицевых соедине- ний являются:
при центрировании по диаметру D:
83
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
для размера D H7/f7, H7/js6;
для размера b F8/f7, F8/f8, F8/js7;
для нецентрируемого размера d H12/a11; при центрировании по диаметру d:
для размера d H7/f7, H7/g6;
для размера b D9/h9, D9/js7, D9/k7, F10/f9, F10/js7;
для нецентрируемого размера D H12/a11; при центрировании по толщине b:
для размера b F8/js7, D9/e8, D9/f8, F10/f8, F10/d9;
для нецентрируемых размеров D и d H12/a11.
Условное обозначение прямобочного шлицевого соединения должно включать: букву, определяющую поверхность центрирования (D, d или b), число зубьев z, номинальные размеры параметров d, D и b с указанием посадок.
Эвольвентное зубчатое соединение стандартизовано по ГОСТ 6033-80 с углом профиля α = 30ο (см. рис.12). По сравнению с прямо- бочным зубчатым соединением оно более технологично, обладает более высокими нагрузочной способностью и точностью. Однако такое со- единение дороже прямобочного, поэтому имеет ограниченное примене- ние.
Эвольвентное шлицевое соединение центрируют по боковым по- верхностям зубьев и по наружному диаметру; более распространено центрирование по боковым граням (по толщине зуба s, рис.12).
Допуски на эвольвентное зубчатое соединение стандартизованы. Рекомендуемыми посадками для таких соединений могут быть:
снатягом H7/r9, H7/p8, H7/n7; переходные H7/k8, H7/h8, H9/h9, H9/k8;
сзазором H9/g9, H9/f7, H9/f8, H11/d10.
Условное обозначение эвольвентного соединения должно содер- жать: номинальный диаметр D, модуль m, обозначение посадки соеди- нения, помещенное после размеров центрирующих элементов, и номер стандарта.
Шлицевые соединения с треугольными зубьями (см. рис.13) не стандартизованы, применяются только в качестве неподвижного соеди- нения, центрирование осуществляется по боковым сторонам зубьев. Параметры такого соединения следующие: угол профиля зубьев α = {30ο, 36ο, 45ο}, модуль m = 0,2…1,6 мм, число зубьев z = 20…70. При-
меняют при тонкостенных втулках и полых валах при жестких требова- ниях к габаритам по диаметру и высоких нагрузках. Большое число
84
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
зубьев позволяет осуществлять достаточно тонкую регулировку поло- жения ступицы на валу в окружном направлении. Из-за технологиче- ских трудностей треугольные зубья часто заменяют мелкими эволь- вентными зубьями.
Размеры стандартных шлицев выбирают по таблицам (см., напри- мер, табл.23 и 24) в зависимости от диаметра вала. Длину шлицев l ог- раничивают размером l ≤ 1,5D.
85
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Таблица 23
Размеры прямобочных шлицевых соединений, в мм
(ГОСТ 1139-80)
Серия |
z×d×D |
b |
d1 |
a |
f |
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|||
не менее |
номиналь- |
|
предельное |
не |
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ный размер |
|
отклонение |
более |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
6×23×26 |
6 |
22,1 |
3,54 |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
Легкая |
6×26×30 |
6 |
24,6 |
3,85 |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
6×28×32 |
7 |
26,7 |
4,03 |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
|
|
|
|||||||
|
8×32×36 |
6 |
30,4 |
2,71 |
0,4 |
|
+0,2 |
0,3 |
|
8×36×40 |
7 |
34,5 |
3,46 |
0,4 |
|
+0,2 |
0,3 |
Серия |
z×d×D |
b |
d1 |
a |
f |
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|||
не менее |
номиналь- |
|
предельное |
не |
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ный размер |
|
отклонение |
более |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
6×11×14 |
3 |
9,9 |
- |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
|
6×13×16 |
3,5 |
12,0 |
- |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
Средняя |
6×16×20 |
4,0 |
14,5 |
- |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
6×21×25 |
5,0 |
19,5 |
1,95 |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
|
|
6×18×22 |
5,0 |
16,7 |
- |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6×23×28 |
6,0 |
21,3 |
1,34 |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
|
6×28×34 |
7,0 |
23,4 |
1,65 |
0,4 |
|
+0,2 |
0,3 |
|
10×16×20 |
2,5 |
14,1 |
- |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
Тяжелая |
10×18×23 |
3,0 |
15,6 |
- |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
10×23×29 |
4,0 |
20,3 |
- |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
|
|
10×21×26 |
3,0 |
18,5 |
- |
0,3 |
|
+0,2 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10×26×32 |
4,0 |
23,0 |
- |
0,4 |
|
+0,2 |
0,2 |
86
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 24 |
||
|
|
|
Размеры эвольвентных шлицевых соединений, в мм |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(ГОСТ 6033-80) |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номиналь- |
|
|
|
|
|
|
Модуль m |
|
|
|
|
|
|||||
ный диаметр |
Ряд 1 |
0,5 |
|
|
0,8 |
|
|
1,75 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|||
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ряд 2 |
|
0,6 |
|
|
1,0 |
|
|
|
1,5 |
|
2,5 |
|
3,5 |
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ряд |
|
Ряд 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
10 |
8 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
12 |
10 |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
14 |
12 |
|
8 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
16 |
13 |
|
10 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
18 |
15 |
|
11 |
8 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
22 |
18 |
|
13 |
10 |
|
8 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
26 |
22 |
|
16 |
12 |
|
10 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
28 |
23 |
|
17 |
13 |
|
10 |
|
8 |
6 |
|
|
|
|
|
Номиналь- |
|
|
|
|
|
|
|
Модуль |
m |
|
|
|
|
|
|||
ный диаметр |
Ряд 1 |
0,5 |
|
|
0,8 |
|
|
1,75 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|||
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ряд 2 |
|
0,6 |
|
|
1,0 |
|
|
|
1,5 |
|
2,5 |
|
3,5 |
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ряд |
|
Ряд 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
30 |
25 |
|
18 |
14 |
|
11 |
|
9 |
6 |
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
32 |
27 |
|
20 |
15 |
|
12 |
|
10 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
34 |
28 |
|
21 |
16 |
|
13 |
|
10 |
7 |
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
38 |
32 |
|
23 |
18 |
|
14 |
|
12 |
8 |
6 |
|
|
|
|
|
|
22 |
|
42 |
36 |
|
26 |
20 |
|
16 |
|
13 |
9 |
7 |
6 |
|
|
|
25 |
|
|
|
48 |
40 |
|
30 |
24 |
|
18 |
|
15 |
11 |
8 |
7 |
|
|
|
|
|
28 |
|
54 |
45 |
|
34 |
26 |
|
21 |
|
17 |
12 |
10 |
8 |
|
|
|
30 |
|
|
|
|
48 |
|
36 |
28 |
|
22 |
|
18 |
13 |
10 |
8 |
|
|
|
|
|
32 |
|
|
52 |
|
38 |
30 |
|
24 |
|
20 |
14 |
11 |
9 |
|
6 |
|
35 |
|
|
|
|
57 |
|
42 |
34 |
|
26 |
|
22 |
16 |
12 |
10 |
|
7 |
|
|
|
38 |
|
|
62 |
|
46 |
35 |
|
29 |
|
24 |
18 |
14 |
11 |
|
8 |
|
40 |
|
|
|
|
64 |
|
48 |
38 |
|
30 |
|
25 |
18 |
14 |
12 |
|
8 |
87
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Проверку выбранного шлицевого соединения на прочность прово-
дят по напряжениям смятия на |
боковых |
поверхностях |
зубьев |
||
по следующей условной зависимости: |
|
|
|
|
|
sсм = |
2T |
|
£ [sсм |
] |
|
dср × z × l × h × y |
|
||||
|
|
МПа, |
|
||
где T - передаваемый соединением крутящий момент, Н×мм; z - |
|||||
число зубьев; dср - средний диаметр поверхности контакта |
зубьев, |
||||
dср = (D + d)/2 - для прямобочных и dср = mz - для эвольвентных и треугольных шлицев, мм; h - высота поверхности контакта, h @ (D – d)/2 - для прямобочных и h @ m - для эвольвентных и треугольных зубьев, мм; y = 0,7…0,8 - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по шлицам, большие значения y принимают при центрировании по диаметрам D и d; [sсм] - допускаемые напря- жения смятия, рекомендации по выбору [sсм] приведены в табл.25; l - длина контактной линии в шлицевом соединении (длина ступицы), мм.
Таблица 25 Допускаемые напряжения смятия [σсм] для шлицевых соединений
Тип соединения |
Условия эксплуатации |
[sсм], МПа |
|
|
|
||
|
|
HB £ 350 |
HB > 350 |
Неподвижное |
Тяжелые (с ударами) |
35…50 |
40…70 |
|
Средние |
60…100 |
100…140 |
|
Легкие |
80…120 |
120…200 |
Подвижное |
Тяжелые (с ударами) |
- |
3…10 |
под нагрузкой |
Средние |
- |
5…15 |
|
Легкие |
- |
10…20 |
Пример обозначения. Для соединения, имеющего параметры z = 6, d = 16 мм, D = 20 мм, b = 4 мм, с центрированием по наружному диаметру D, с посадкой H7/f7 обозначения записывают так:
для соединения D - 6´16H12/a11´20H7/f7´4F8/f7; для ступицы D - 6´16H12´20H7´4F8;
для вала D - 6´16a11´20f7´4f7.
Допускается не указывать в обозначении допуски нецентрирую- щих диаметров, но при посадке по боковым сторонам допуски указы- ваются при всех способах центрирования. По внутренней поверхности
88
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com