Вышеприведенные стандарты распространяются на цилиндрические и конические (с конусностью 1 : 10) выходные концы валов, передающие вращающий момент.
Цилиндрические и конические концы валов предусматриваются двух исполнений: 1 - длинные, 2 - короткие.
2. Основные размеры цилиндрических концов валов, мм
Диаметр d | Поле допуска |
Длина l |
r | с | ||
Ряд1 | Ряд 2 | Исполнение | ||||
1 | 2 | |||||
6; 7 8; 9 10; 11 12; 14 16; 18 20; 22 25; 28 |
- - - - 19 24 - 30 |
j6 | 16 20 23 30 40 50 60 80 |
- - 20 25 28 36 42 58 |
0,4 0,6 0,6 1,0 1,0 1,6 1,6 2,0 |
0,2 0,4 0,4 0,6 0,6 1,0 1,0 1,6 |
32; 36 40; 45; 50 |
8 42;48 |
k6 | 80 110 |
58 82 |
2,0 2,0 |
1,6 1,6 |
55 60; 70 |
53 63; 65; 75 |
m6 | 110 140 |
82 105 |
2,5 2,5 2,5 |
2,0 2,0 2,0 |
80; 90 100; 110; 125 |
85; 95 105; 120 |
170 210 |
130 165 |
3,0 3,0 3,0 |
2,5 2,5 2,5 |
|
140 160; 180 |
130;150 170 |
250 300 |
200 240 |
4,0 4,0 |
3,0 3,0 |
ГОСТ 12080—66 предусматривает d= 0,8 ... 5 мм и d1= 200 ... 630 мм. Ряд 1 диаметров является предпочтительным. Допускается принимать поле допуска цилиндрических концов валов диаметром до 30 мм - k61(6, а более 120 мм - г6.
3. Основные размеры конических концов валов, мм
Диаметр d | / | /1 | d1 | d2 | /2 | |||
Ряд1 | Ряд 2 | Исполнение | ||||||
1 | 2 | 1 | 2 | |||||
б; 7 8; 9 10; 11 12; 14 |
- - - - |
16 20 23 30 |
- |
10 12 15 18 |
- | М4 М6 М6 М8х1 |
- - - М4 |
- - - 8 |
16 18 |
- 19 |
40 | 28 | 28 | 16 | М10х1,25 | М4 М5 |
8 10 |
20; 22 25; 28 30-35 * 36 - |
24 - - - 38 |
50 60 80 80 80 |
36 42 58 58 58 |
36 42 58 58 58 |
22 24 36 36 36 |
М12х1,25 М16х1,5 М20х1,5 М20х1,5 М24х2 |
Мб М8 М10 М12 М12 |
12 |
40 45 50 56 |
42 48 - 55 |
110 | 82 | 82 | 54 | М24х2 М30х2 М36х3 М36х3 |
М12 М16 М16 М20 |
24 32 32 36 |
63 71 |
60; 65 70; 75 |
140 | 105 | 105 | 70 | М42х3 М48х3 |
М20 М24 |
36 40 |
80 90 - |
85 - 95 |
170 | 130 | 130 | 90 | 56х4 64х4 64х4 |
М30 М30 М36 |
50 50 60 |
100 110 - 125 |
- - 120 - |
210 | 165 | 165 | 120 | М72х4 М80х4 М90х4 М90х4 |
М36 М42 М42 М48 |
60 65 65 70 |
140 - |
130 150 | 250 | 200 | 200 | 150 | М100х4 М110х4 |
- | - |
160 180 |
170 - |
300 | 240 | 240 | 180 | М125х4 М140х6 |
- | - |
*d брать из ряда: 30; 32; 35 мм.
Примечание. Ряд 1 диаметров является предпочтительным. ГОСТ 12081—72 предусматривает диаметры
d = 3...5 мм и d = 190...630 мм.
4. Размеры шпонок и шпоночных пазов конических концов валов, мм
Диаметр d | d3 |
b
|
h
|
t
|
||
Ряд1
|
Ряд 2
|
Исполнение | ||||
1 | 2 | |||||
6 7 8 9 10 |
- - - - - |
5,50 6,50 7,40 8,40 9,25 |
- | - | - | - |
11 12 |
- - |
10,25 11,10 |
- | 2 | 2 | 1,2 |
14 16 |
- - |
13,10 14,60 |
- 15,20 |
3 | 3 | 1,8 |
18 - 20 22 |
- 19 - - |
16,60 17,60 18,20 20,20 |
17,20 18,20 18,90 20,90 |
4 | 4 | 2,5 |
- 25 28 - |
24 - - 30 |
22,20 22,90 25,90 27,10 |
22,90 23,80 26,80 28,20 |
5 | 5 | 3,0 |
32 - 36 - |
- 35 - 38 |
29,10 32,10 33,10 35,10 |
30,20 33,20 34,20 36,20 |
6 | 6 | 3,5 |
40 - |
- 42 |
35,90 37,90 |
37,30 39,30 |
10 | 8 | 5,0 |
45 - 50 |
- 48 - |
40,90 43,90 45,90 |
42,30 45,30 47,30 |
12 | ||
- 56 |
55 - |
50,90 51,90 |
52,30 53,30 |
14 | 9 | 5,5 |
60 63 - |
- - 65 |
54,75 57,75 59,75 |
56,50 59,50 61,50 |
16 | 10 | 6,0 |
- 71 - |
70 - 75 |
64,75 65,75 69,75 |
66,50 67,50 71,50 |
18 | 11 | 7,0 |
80 - |
- 85 |
73,50 78,50 |
75,50 80,50 |
20 | 12 | 7,5 |
90 - |
- 95 |
83,50 88,50 |
85,50 90,50 |
22 | 14 | 9,0 |
100 110 |
- - |
91,75 101,75 |
94,00 104,00 |
25 | ||
- 125 - |
120 - 130 |
111,75 116,75 120,00 |
114,00 119,00 122,50 |
28 | 16 | 10,0 |
140 - |
- 150 |
130,00 140,00 |
132,50 142,50 |
32 | 18 | 11,0 |
160 - |
- 170 |
148,00 158,00 |
151,00 161,00 |
36 | 20 | 12,0 |
180 | - | 168,00 | 171,00 | 40 | 22 | 13 |
Размеры призматических шпонок - по ГОСТ 23360-78.
Для шпоночных пазов, параллельных оси вала, допускаются другие способы простановки размера глубины паза.
Шпоночный паз для конических концов валов с диаметром d до 220 мм изготавливается параллельно оси вала, с диаметром d свыше 220 мм - параллельно образующей конуса.
Технические требования. 1. Размеры шпонок и шпоночных пазов цилиндрических концов валов должны соответствовать одному из следующих стандартов: ГОСТ 24071-80, ГОСТ 23360-78, ГОСТ 24069-80, ГОСТ 10748-79.
Предельные отклонения длин l и l1 цилиндрической части конца вала ±IТ15/2 (ГОСТ 25346-89).
Для цилиндрических валов исполнения 1 используют шпонки - сегментные (ГОСТ 24071-80) для вала диаметром d до 14 мм; призматические обыкновенные (ГОСТ 23360-78) для вала диаметромd св. 12 мм; тангенциальные нормальные (ГОСТ 24069-80).
Для валов исполнения 2 используют шпонки призматические обыкновенные (ГОСТ 23360-78) для вала диаметром d до 30 мм; призматические высокие (ГОСТ 10748-79) и тангенциальные усиленные (ГОСТ 24070-80) для вала диаметром d св. 30 мм.
Для редукторов и мотор-редукторов допускается в соответствии с ГОСТ 24266-94 исполнение концов валов с двумя шпоночными пазами, расположенными под углом 120°.
Длину призматической шпонки выбирают 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, 220 250 280,320.
2. Резьбовые концы конических валов допускается изготовлять с левой резьбой.
Радиальное биение конического конца вала относительно оси вращения не должно превышать величин, указанных в табл. 5.
3. Допуск угла конусности - АТa9 по ГОСТ 8908-81.
Расчетные зависимости допускаемых вращающих моментов. Величины вращающих моментов Т в Н-м подсчитывают по формуле
Т=10-3Кd3,
где d - диаметр конца вала, мм: К =π /16[ t] ;
здесь К — в МПа.
Допускаемые вращающие моменты, передаваемые концами валов, приведены в табл. 6.
Значения коэффициента К (табл. 7) и соответствующие им допускаемые напряжения на кручение [ t]:
К, МПа . . 2,0 2,8 4,0 5,6
[t ], МПа .10 14 20 28
К, МПа . . 8,0 11,2 16,0 22,4
[t ], МПа .40 56 80 112
5. Радиальное биение конического конца вала относительно оси вращения
Размеры, мм
Номинальный диаметр конца вала d1 | Радиальное биение при точности | ||
нормальной | повышенной | высокой | |
3 | 0,020 | 0,010 | 0,005 |
Св. 3 до 6 | 0,025 | 0,012 | 0,006 |
Св. 6 до 10 | 0,030 | 0,015 | 0,008 |
Св. 10 до 18 | 0,035 | 0,018 | 0,010 |
Св. 18 до 30 | 0,040 | 0,021 | — |
Св. 30 до 50 | 0,050 | 0,025 | — |
Св. 50 до 80 | 0,060 | 0,030 | — |
Св. 80 до 120 | 0,070 | 0,035 | — |
Св. 120 до 220 | 0,100 | 0,050 | — |
Примечание. При диаметре концов валов более 220 мм радиальное биение конического конца вала устанавливают по соглашению между заказчиком и изготовителем.
6. Допускаемые вращающие моменты, передаваемые концами валов
Диаметр d, мм | Допускаемые вращающие моменты Т, Н-м, для коэффициента К, МПа | ||||||||
Ряд1 | Ряд 2 | ||||||||
2,0 | 2,8 | 4,0 | 5,6 | 8,0 | 11,2 | 16,0 | 22,4 | ||
6 7 8 9 |
- - - - |
0,5 0,71 1,0 1,4 |
0,71 1,0 1,4 2,0 |
1,0 1,4 2,0 2,8 |
1,4 2,0 2,8 4,0 |
2,0 2,8 4,0 5,6 |
2,8 4,0 5,6 8,0 |
4,0 5,6 8,0 11,2 |
5,6 8,0 11,2 16,0 |
10 11 12 14 |
- - - - |
2,0 2,8 4,0 5,6 |
2,8 4,0 5,6 8,0 |
4,0 5,6 8,0 11,2 |
5,6 8,0 11,2 16,0 |
8,0 11,2 16,0 22,4 |
11,2 16,0 22,4 31,5 |
16,0 22,4 31,5 45,0 |
22,4 31,5 45,0 63,0 |
16 18 - 20 |
- - 19 - |
8,0 11,2 12,5 16,0 |
11,2 16,0 18,0 22,4 |
16,0 22,4 25,0 31,5 |
22,4 31,5 35,5 45,0 |
31,5 45,0 50,0 63,0 |
45,0 63,0 71,0 90,0 |
63,0 90,0 100 125 |
90,0 100 140 180 |
22 - 25 28 |
- 24 - - |
22,4 25,0 31,5 45,0 |
31,5 35,5 45,0 63,0 |
45,0 50,0 63,0 90,0 |
63,0 71,0 90,0 125 |
90,0 100 125 180 |
125 140 150 250 |
180 200 250 355 |
250 280 355 500 |
30 32 35:36 - |
- - - 38 |
50,0 63,0 90,0 100 |
71,0 90,0 125 140 |
100 125 180 200 |
140 180 250 280 |
200 250 355 400 |
280 355 500 560 |
400 500 710 800 |
560 710 1000 1120 |
40 - 45 - |
- 42 - 48 |
125 140 180 200 |
180 200 250 280 |
250 280 355 400 |
355 400 500 560 |
500 560 710 800 |
710 800 1000 1120 |
1000 1120 1400 1600 |
1400 1600 2000 2240 |
50 - 55 60 |
- 53 56 - |
250 280 355 400 |
355 400 500 560 |
500 560 710 800 |
710 800 10001 120 |
1000 1120 1400 1600 |
1400 1600 2000 2240 |
2000 2240 2800 3150 |
2800 3150 4000 4500 |
63 - 70;71 - |
- 65 - 75 |
500 560 710 800 |
710 800 1000 1120 |
1000 1120 1400 1600 |
1400 1600 2000 2240 |
2000 2240 2800 3150 |
2800 3150 4000 4500 |
4000 4500 5600 6300 |
5600 6300 8000 9000 |
80 - 90 - |
- 85 - 95 |
1000 1120 1400 1600 |
1400 1600 2000 2240 |
2000 2240 2800 3150 |
2800 3150 4000 4500 |
4000 4500 5600 6300 |
5600 6300 8000 9000 |
8000 9000 11200 12500 |
11200 12500 16000 18000 |
100 - 110 - |
- 105 - 120 |
2000 2500 2800 3150 |
2800 3150 4000 4500 |
4000 4500 5600 6300 |
5600 6300 8000 9000 |
8000 9000 11200 12500 |
11200 12500 16000 18000 |
16000 18000 22400 25000 |
22400 25000 31500 35500 |
125 - 140 - |
- 130 - 150 |
4000 4500 5600 6300 |
5600 6300 8000 9000 |
8000 9000 11200 12500 |
11200 12500 16000 18000 |
16000 18000 22400 25000 |
22400 25000 31500 35500 |
31500 35500 45000 50000 |
45000 50000 63000 71000 |
160 - 180 |
- 170 - |
8000 9000 11200 |
11200 12500 16000 |
16000 18000 22400 |
22400 25000 31500 |
31 500 35500 45000 |
45000 50000 63000 |
63000 71000 90000 |
90000 100000 125000 |
Примечание. Значения вращающих моментов для валов диаметром менее 6 мм не регламентируются.
7. Значения коэффициента К в зависимости от характера нагрузки, прочности и твердости материала вала.
Предел прочности σв, МПа | Твердость вала НВ | Значение коэффициента К, МПа, при | ||||||
чистом кручении | кручении плюс изгиб от радиальной нагрузки | |||||||
F≤ |
F< |
|||||||
а | Ь | с | а | Ь | а | b | ||
От 500 до 850 Св. 850 до 1200 |
От 145 до 250 Св. 250 до 350 |
8 11,2 |
5,6 8 |
4 5,6 | 5,6 8 |
4 5,6 |
2,8 4 |
2 2,8 |
Св.1200 | Св. 350 | 16 22,4 | 11,2 | 8 | 11,2 | 8 | 5,6 | 4 |
Примечания:
1. a - при нагрузке постоянной величины и постоянного направления;
b - при нагрузке переменной величины, если максимум достигает двукратного значения;
с - при чистом кручении переменного направления.
2. Радиальная нагрузка F приложена к середине длины конца вала.