Примечание. Для трапецеидальной и упорной резьб значения d_Dmin нe приводят, так как проволочки и ролики этих размеров будут располагаться ниже наружного диаметра контролируемого профиля.

Номинальные диаметры проволочек d_D0
 для измерения параметров шлицевых соединений с эвольвеитным профилем

Длины проволочек L и рабочей поверхности L₁
Размеры, мм

  Примечание. Длину проволочек, предназначенных для применения с приспособлением для установки на прибор, не устанавливают.

39. Предельные отклонения
 диаметров проволочек и роликов
 в зависимости от классов точности
 0 и 1 (по ГОСТ 2475-88)

  Примечание. Отклонения формы рабочей поверхности проволочки и ролика (любое отклонение от круглости или профиля продольного сечения) должны находиться в пределах допуска на диаметр.
  Критерием предельного состояния является несоответствие требованиям табл. 39.
  Технические требования. Проволочки и ролики следует изготовлять размерами:
  от 0,045 до 0,346 мм для типа I, 
  »0,115 » 4,980мм » » II,
  » 5,176 » 35,00 мм » » III.
  Конструкция проволочек должна обеспечивать возможность их применения с приспособлениями для подвешивания или установки на приборе.
  Примечание. Приспособление для подвешивания проволочек на приборе должно иметь отверстие для подвешивания диаметром не менее 2,5 мм и обеспечивать расстояние от центра этого отверстия до середины длины проволочки не менее 55 мм.
  Проволочки и ролики следует изготовлять из углеродистой стали У10А, У12А по ГОСТ 1435—90; из хромистой стали Х - по ГОСТ 5950—73; из подшипниковой стали ШХ15 - по ГОСТ 801-78.
  Допускается изготовлять проволочки и ролики из быстрорежущей стали.
  Рабочие поверхности проволочек и роликов диаметром d_D0 ≥0,866 мм должны иметь хромовое либо другое износостойкое покрытие.
  Нерабочие поверхности проволочек и роликов без износостойкого покрытия должны быть подвергнуты антикоррозионной обработке.
  Твердость рабочих поверхностей проволочек и роликов из углеродистой и хромистой сталей - не ниже 59 HRC_э, из быстрорежущей стали - не ниже 63 HRC_э.
  Допускается проволочки типа I изготовлять с твердостью не ниже 51 HRCэ.
  Проволочки и ролики для измерения среднего диаметра наружной резьбы следует изготовлять двух классов точности: 0 и 1. Проволочки и ролики для измерения параметров шлицевых эвольвентных соединений - класса точности 1.
  Параметр шероховатости Ra по ГОСТ 2789—73 рабочих поверхностей проволочек и роликов - не более 0,04 мкм.
  На рабочих поверхностях проволочек и роликов не должно быть дефектов, ухудшающих их эксплуатационные качества.
  Проволочки и ролики следует выпускать комплектами, состоящими:
  из 3 шт. одного типа с равными номинальными диаметрами - для измерения среднего диаметра наружных резьб;
  из 2 шт. одного типа с равными номинальными диаметрами - для измерения параметров шлицевых соединений.
  Проволочки и ролики следует подвергать старению и размагничиванию.
  Полный установленный ресурс проволочек и роликов - не менее 2000 измерений.

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ
 (рис. 25)

  Боковые поверхности зубьев шлицевого соединения работают на смятие, а основание их - на изгиб и срез.

Втулка

Рис. 25

  Для применяемых соотношений элементов шлицевых соединений основным является расчет на смятие:
Т_{max /} φ Fl_ср ≤ [ σ _см ]
  где Т - наибольший допустимый вращающий момент, передаваемый соединением, Н-м;
  φ=(0,7÷0,8) - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузок по рабочим поверхностям зубьев; обычно 
принимают φ=0,75;
  F - площадь всех боковых поверхностей зубьев с одной стороны на 1 мм длины,

  F = z [ ( D_в - d_а ) / 2 (f + r )]   для прямобочных (прямоугольных) зубьев;

  здесь z - число зубьев; D_в  - наружный диаметр зубьев вала, мм; d_а  - диаметр отверстия шлицевой втулки, мм; f - размер фаски, мм; r - радиус закругления, мм;
  F = 0,8mz для эвольвентных зубьев; m -модуль, мм;

  F = ( D_в + d_а ) / 2 · l  для треугольных зубьев; 

  l - рабочая длина зуба, мм;

  r_ср =  (D_в + d_а ) / 4 для прямобочных (прямоугольных) зубьев;

  r_ср = 0,5 d_a для эвольвентных и треугольных зубьев;
  [ σ _см ] - допускаемое напряжение на смятие, МПа (табл. 40).

40. Допускаемые напряжения на смятие боковых поверхностей зубьев
 шлицевых соединений

  а - тяжелые условия эксплуатации: нагрузка знакопеременная с ударами в обоих направлениях; вибрации большой частоты и амплитуды; условия смазки (для подвижных соединений) плохие; небольшая твердость деталей соединения; невысокая точность соосности ступицы и вала;
  б - средние условия эксплуатации; в - легкие условия эксплуатации.

Рис. 26. Номограмма для определения параметров зубчатых (шлицевых) соединений

  Испытание на скручивание вала с прямоугольными зубьями и плоским дном впадины показывает, что его прочность эквивалентна прочности гладкого вала, диаметр которого несколько меньше внутреннего диаметра шлицевого вала.
  Практически шлицевый вал рассчитывают на прочность так же, как гладкий вал, диаметр которого равен внутреннему диаметру шлицевого вала.
  Для определения допускаемого вращающего момента по заданным параметрам или для определения параметров по заданному вращающему моменту в зубчатых (шлицевых) эвольвентных неподвижных соединениях для расчетов можно пользоваться номограммой (рис. 26).
  Расчетная формула к номограмме:

[Т] ₌  φz Flr_ср[ σ _см ]

  где φ=0,75 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения сил по рабочим поверхностям зубьев;
  z - число зубьев;
  F = 0,8m; r_ср = 0,5mz .
  Допускаемые напряжения смятия [ σ _см ] :50,0 МПа для поверхности с твердостью 240...300 НВ; 120,0 МПа для поверхности с твердостью
 ≥50 HRC.
  Условные изображения зубчатых валов, отверстия и их соединений. Окружности и образующие поверхностей выступов зубьев вала и отверстия показывают сплошными основными линиями (рис. 27-32).
  Окружности и образующие поверхностей впадин на изображениях зубчатого вала и отверстия показывают сплошными тонкими линиями (рис. 27), при этом сплошная тонкая линия поверхности впадин на проекции вала на плоскость, параллельную его оси, должна пересекать линию границы фаски (см. рис. 29, 30)
  Образующие поверхности впадин на продольных разрезах вала и отверстия показывают сплошными основными линиями (см. рис. 27, 31, 32).
  На проекции вала и отверстия на плоскость, перпендикулярную его оси, а также в поперечных разрезах и сечениях окружности впадин показывают сплошными тонкими линиями (см. рис. 31, 32).
  Делительные окружности и образующие делительных поверхностей на изображениях деталей зубчатых соединений показывают штрихпунктирной тонкой линией (см. рис. 29, 32).
  Границу зубчатой поверхности вала, а также границу между зубьями полного профиля и сбегом показывают сплошной линией (см. рис. 27, 30).
  На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси зубчатого вала и отверстия, изображают профиль одного зуба и двух впадин.
  Допускается изображать большее число зубьев и впадин.
  На этих изображениях фаски на конце зубчатого вала и в отверстии не показывают.
  Если секущая плоскость проходит через ось зубчатого вала и отверстия, то на разрезах и сечениях валов зубья условно совмещают с плоскостью чертежа и показывают нерассеченными (см. рис. 27), а на разрезах и сечениях отверстий впадин зубья условно совмещают с плоскостью чертежа (см. рис. 32).
  При изображении зубчатого вала или отверстия в разрезе или сечении линии штриховки проводят:
  в продольных разрезах и сечениях - до линий впадин (см. рис. 27, 31, 32);
  в поперечных разрезах и сечениях - до линий выступов (см. рис. 27, 32).
  Если секущая плоскость проходит через ось зубчатого соединения, то при его изображении на разрезе показывают только ту часть поверхности выступов отверстия, которая не закрыта валом (рис. 33).

Рис. 27

Рис. 28

Рис.29

Рис. 30

Рис.31

Рис.32

Рис. 33

Рис.34

  Радиальный зазор между зубьями и впадинами вала и отверстия не показывают (рис. 34).
  Правила выполнения чертежей зубчатых валов н отверстий. Чертежи деталей зубчатых соединений должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД и настоящими дополнениями.
  На изображениях зубчатых валов, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси, указывают длину зубьев полного профиля /I до сбега (см. рис. 27).
  Допускается дополнительно указывать полную длину зубьев или наибольший радиус инструмента R, или длину сбега /г (см. рис. 28-30).
  На чертеже детали стандартизованного зубчатого соединения указывают в технических требованиях или на полке линии-выноски условное обозначение вала или отверстия по соответствующему стандарту.

Дополнительные источники

  Основные нормы взаимозаменяемости.
  Соединения шлицевые прямобочные. Размеры, допуски - ГОСТ 1139—80.
  Соединения зубчатые (шлицевые) эвольвентные - ГОСТ 6033—80.
  Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Метод расчета нагрузочной способности - ГОСТ 21425-75.
  Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с клиновыми шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. ДОПУСКИ и посадки - ГОСТ 24068— 80.
  Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с тангенциальными нормальными шпонками. Размеры сечений шпонок и пазов. Допуски и посадки - ГОСТ 24069-80.
  Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с тангенциальными усиленными шпонками. Размеры сечений шпонок и пазов. Допуски и посадки -ГОСТ 24070-80.
  Орлов П. И. Основы конструирования. В 2-х кн. 3-е изд. Кн. 2. М.: Машиностроение, 1988.