5.2. Соединения с сегментными шпонками

ГОСТ 24071-97 – «Сегментные шпонки и шпоночные пазы» устанавливает размеры шпонок, пазов вала и отверстия, допуски и посадки.

У становлено два вида исполнения сегментных шпонок, показанных на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Сегментные шпонки

Поля допусков шпонки и шпоночных пазов вала и отверстия, требования к шероховатости пазов приняты такими же как и для шпоночных соединений с призматическими шпонками. Шпоночные соединения с сегментными шпонками применяются только для неподвижных соединений, для которых предусмотрены посадки такие же как и для призматических шпонок. Посадки, образующие свободные соединения для сегментных шпонок, отсутствуют.

Регламентированы:

ширина шпонки b выполняется по h9,

высота шпонки h₁ и h₂ = 0,8h выполняется по h11,

диаметр шпонки d выполняется по h12.

Пример условного обозначения шпонки нормальной формы с сечением bh₁ = 56,5:

Шпонка 56,5 ГОСТ 24071-97.

Обозначение низкой шпонки с сечением bh₂ = 55,5:

Шпонка 55,5 ГОСТ 24071-97.

5.3. Шлицевые соединения

Шлицевые соединения применяются для тех же целей, что и шпоночные, но имеют неоспоримые преимущества перед ними: большую усталостную прочность, более высокую точность центрирования, обладают способностью передавать большие крутящие моменты. В зависимости от профиля применяются шлицевые соединения трех видов: прямобочные, эвольвентные и треугольные. Треугольные шлицевые соединения применяются вместо соединений с натягом, для неподвижных соединений тонкостенных втулок и для соединений деталей из легких сплавов со стальными валами. Государственные стандарты на треугольные шлицевые соединения пока не разработаны, используются отраслевые стандарты.

Шлицевые соединения применяются для неподвижных и подвижных соединений.

Одним из показателей точности шлицевых соединений являются центрирование (соосность) сопрягаемых деталей. Собираемость шлицевых соединений зависит не только от точности отдельных элементов шлицевого отверстия и вала, но и от точности формы и взаимного положения.

Наряду с прямобочными и эвольвентными шлицевыми соединениями применяются и другие виды, например: шлицевые соединения с винтовыми зубьями, коническими и торцевыми зубьями. Соединения с винтовыми зубьями (привод стартера в автомобильном двигателе) используют для совместной передачи движения в осевом и окружном направлениях, конические – в бесзазорных соединениях в торцевых муфтах. В станкостроении применяются специальные шариковые шлицевые соединения.

5.3.1. Прямобочные шлицевые соединения

В прямобочных шлицевых соединениях в зависимости от передаваемого крутящего момента основные размеры подразделяются на три серии: легкая, средняя и тяжелая. Число шлицов в легкой и средней серии: 6, 8 и 10, а в тяжелой – 10, 16 и 20.

Основные размеры для каждой серии приводятся в таблицах стандарта (ГОСТ 1139-80*). К основным размерам прямобочного шлицевого соединения относятся: D – наружный диаметр, d – внутренний диаметр и ширина шлица b. Общий вид шлицевого соединения с основными размерами приведены на рис. 5.5. Стандартом предусмотрено три вида центрирования: по наружному диаметру D, внутреннему диаметру d и по боковым сторонам шлица b (рис. 5.6).

Рис. 5.6 Шлицевое соединение

Как видно из рис. 5.6,а при центрировании по наружному и внутреннему диаметрам (рис. 5.6,б) посадки осуществляются по соответствующим диаметрам и по боковым сторонам шлица, а при центрировании по боковым сторонам (рис. 5.6,в) – только по боковым сторонам.

а) б) в)

Рис. 5.7. Виды центрирования прямобочных шлицевых соединений

Нецентрирующие диаметры шлицевых поверхностей выполняются с такими отклонениями, которые обеспечивают в соединении достаточные зазоры.

В зависимости от вида центрирования предусматривается три вида исполнения шлицевых валов 1, 3 и 3 (рис. 5.7). Шлицевые валы в исполнении 1 и 3 изготавливаются при центрировании по внутреннему диаметру, а в исполнении 2 – при центрировании по наружному диаметру и боковым сторонам.

Исполнение 1 Исполнение 2 Исполнение 3

Рис. 5.7. Виды исполнения шлицевых валов

Центрирование по наружному диаметру D обычно применяется для неподвижных соединений. Реже применяется для подвижных соединений, предназначенных для передачи небольших крутящих моментов, когда для изготовления валов и втулок применяются износостойкие стали. Под подвижным соединением понимается соединение, когда втулка движется по валу вдоль шлицов по валу, или наоборот. При неподвижном соединении втулка не имеет возможности двигаться вдоль вала.

Центрирование по внутреннему диаметру d целесообразно применять для подвижных соединений и для соединений, предназначенных для передачи больших крутящих моментов, когда шлицевое отверстие подвергается термической обработке. После термической обработки для устранения дефектов, как правило, предусматривается дополнительная чистовая обработка шлицевого отверстия шлифованием.

Т а б л и ц а 6