1.2 Шлицевое соединение
Шлицевое соединение представляет собой многошпоночное соединение, в котором шпонка выполнена заодно с валом и расположена параллельно его оси. Зубчатые соединения, как и шпоночные, используются для передачи крутящего момента, а также в конструкциях, требующих перемещения деталей вдоль оси вала, например в коробках скоростей.
Шлицевые соединения, как и шпоночные, предназначены для передачи крутящих моментов в соединениях шкивов, муфт, зубчатых колес и других деталей с валами.
В отличие от шпоночных соединений, шлицевые соединения, кроме передачи крутящих моментов, осуществляют еще и центрирование сопрягаемых деталей. Шлицевые соединения могут передавать большие крутящие моменты, чем шпоночные, и имеют меньшие перекосы и смещения пазов и зубьев.
Достоинства шлицевых соединений
Шлицевых соединений по сравнению со шпоночными соединениями:
1) лучшее центрирование деталей на валу;
2) уменьшение числа деталей соединения;
3) при одинаковых габаритах передают больший вращающий момент за счет большей поверхности контакта;
4) высокая надежность при динамических и реверсивных нагрузках;
5) меньшее ослабление вала (расчет на прочность ведется по внутреннему диаметру).
Недостатки шлицевых соединений
1) сложная технология;
2) повышенная точность изготовления;
3) высокая стоимость.
В зависимости от профиля зубьев шлицевые соединения делят на соединения с прямобочным, эвольвентным и треугольным профилем зубьев.
Соединения шлицевые прямобочные. Основные параметры
Шлицевые соединения с прямобочным профилем зубьев применяются для создания подвижных и неподвижных соединений.
К основным параметрам относятся:
* D – наружный диаметр;
* d – внутренний диаметр;
* b – ширина зуба.
По ГОСТ 1139-80 в зависимости от передаваемого крутящего момента установлены номинальные размеры и число зубьев легкой, средней и тяжелой серий шлицевых соединений общего назначения с прямобочным профилем шлицов, параллельных оси.
В шлицевых прямобочных соединениях применяют три способа относительного центрирования вала и втулки: а) – по наружному диаметру (D), б) – по внутреннему диаметру (d) и в) – по боковым поверхностям (рисунок 8).
Рисунок 8 – Виды центрирования шлицевых прямобочных соединений
Пример условного обозначения шлицевого соединения с центрированием по наружному диаметру D показан на рисунке 9.
Рисунок 9 – Пример условного обозначения шлицевого соединения
Соединения шлицевые эвольвентные. Основные параметры
Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зуба имеют то же назначение, что и прямобочные, но обладают рядом преимуществ (для обработки всех типоразмеров валов с определенным модулем имеется только одна червяная фреза), большей прочностью и др.
Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зубьев применяются для подвижных или неподвижных соединений. Пример подвижного шлицевого соединения приведен на рисунок 10.
Рисунок 10
К основным параметрам относятся:
D – диаметр делительной окружности зубьев (номинальный диаметр соединения);
m – модуль зубьев ;
z – число зубьев;
α = 200, остальные параметры вычисляются по зависимостям ГОСТ 6033-80
Рисунок 11
Рисунок 12
Рисунок 13
Благодаря большому числу выступов на валу зубчатое соединение может передавать большие мощности по сравнению со шпоночным соединением и обеспечивать лучшую центровку вала и колеса.
Еще раз обращаем внимание, что по форме поперечного сечения зубья (шлицы) бывают прямобочные, эвольвентные и треугольные (рисунок 8).
ГОСТ 2.409—74 устанавливает условные изображения зубчатых валов, отверстий и их соединений.
Окружности и образующие поверхности выступов (зубьев) валов и отверстий показывают на всем протяжении основными линиями (рисунок 13). Окружности и образующие поверхностей впадин показывают сплошными тонкими линиями, а на продольных разрезах — сплошными основными линиями.
При изображении зубчатых соединений и их деталей, имеющих эвольветный или треугольный профиль, делительные окружности и образующие делительных поверхностей показывают штрих-пунктирной тонкой линией (рисунок 14)
Рисунок 14
На плоскости, перпендикулярной оси зубчатого вала или отверстия, показывают профиль одного зуба (выступа) и двух впадин, а фаски на конце шлицевого вала и в отверстии не показывают (рисунок 13б).
Границу зубчатой поверхности вала, а также границу между зубьями полного профиля и сбегом показывают сплошной тонкой линией (рисунок 14).
На продольных разрезах зубья условно совмещают с плоскостью чертежа и показывают нерассеченными, а в соединениях в отверстии показывают только ту часть выступов, которая не закрыта валом (рисунок 14).
Условное обозначение шлицевого вала или отверстия по соответствующему стандарту помещается в таблице параметров для изготовления и контроля элементов соединения. Условное обозначение соединения допускается указывать на чертеже с обязательной ссылкой на стандарт на полке-выноске, проведенной от наружного диаметра вала (рисунок 14).