Шлицевые (зубчатые) соединения

Иметь представление о видах центрирования деталей соединений. Знать параметры, сравнительную оценку и области применения шли- цевых (зубчатых) соединений; формулы для проверки на смятие прямобоч- ных и эвольвентных шлицевых соединений и уметь ими пользоваться. Уметь подобрать соответствующее шлицевое соединение по стандар­ту и проверить выбранное соединение на прочность.

Шлицевые (зубчатые) соединения образуются наружными зубьями на валу и внутренними зубьями в отверстии ступицы. Зубья на валу вы­полняют фрезерованием, строганием, иногда накатыванием, зубья в от­верстии — протягиванием или долблением.

П о форме боковых поверхностей зубья шлицевых соединений вы­полняют прямобочными, эвольвентными и треугольными (рис. 18.1).

Наиболее распространены соединения с прямобочными шлицами. Соединения с эволъвентными шлицами более технологичны и обладают большой несущей способностью. Соединения с треугольными шлицами применяют реже, для тонкостенных валов и ступиц.

Расчет шлицевых (зубчатых) соединений

Критерием работоспособности соединений является сопротивление смятию боковых поверхностей.

Расчет производится по наибольшему длительно действующему мо­менту. Основными геометрическими параметрами прямобочных соеди­нений являются число шлицов, внутренний и наружный диаметры.

В зависимости от числа шлицов и их высоты стандарт предусматри­вает три серии соединений: легкую, среднюю и тяжелую (табл. П35 Приложения).

Легкая серия рекомендуется для неподвижных соединений, сред­няя — для подвижных, тяжелая — для передачи больших моментов.

Шлицевые эвольвентные соединения характеризуются числом зубь­ев, модулем и наружным диаметром. При одинаковом наружном диа­метре вала можно выбрать разное число зубьев при соответствующем модуле (табл. П36 Приложения).

П о внутреннему (расчетному) диаметру вала подбирают шлицевое соединение и проверяют на прочность по напряжениям смятия на боко­вой поверхности зуба (см. табл. П35, П36 Приложения).

Расчет прямобочных шлицевых соединений выполняют по формуле

где d_cp — средний диаметр шлицов,

А_см — площадь поверхности смятия,

; l — длина ступи­цы колеса; z — число шлицов.

Окончательно для прямобочных шлицевых соединений

Расчет эвольвентных шлицевых соединений выполняют по формуле

где d — диаметр делительной окружности, d = mz:;

А_см — площадь поверхности смятия, А_ш = 0,8mlz; т — модуль зубьев эвольвентных шлицов.

В приведенных формулах предполагалось, что нагрузка распределе­на по боковой поверхности равномерно.

При расчете шлицевых соединений обычно учитывают неравномер­ность распределения нагрузки по зубьям коэффициентом K = 0,7...0,8.

Допускаемые напряжения смятия для неподвижных соединений [а_см] = 30...70 МПа, для подвижных соединений с закаленными поверх­ностями [а_см] = 5...15 МПа.

Лекция 51. Неразъемные соединения. Заклепочные соединения. Сварные соединения

Знать основные типы заклепочных соединений, основные достоинства и недостатки заклепочных соединений по сравнению со сварными.

Уметь рассчитывать заклепочный шов на прочность.

Неразъемным соединением является соединение, которое нельзя разо­брать без разрушения или повреждения.

Заклепочные (клепаные) соединения относятся к неразъемным со­единениям. Заклепочное соединение состоит из листов, соединенных с помощью заклепок, вставленных в отверстия в деталях. Соединение об­разуется расклепыванием стержня, формируется замыкающая головка. При расклепывании стержень заклепки осаждается и полностью запол­няет отверстие.

По назначению заклепочные соединения разделяют на прочные (для восприятия внешних нагрузок) и прочно-плотные, обеспечивающие так­же герметичность соединения.