Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MU_LAB_RAB_po_DM__1-6 (1).doc
Скачиваний:
90
Добавлен:
06.03.2016
Размер:
929.79 Кб
Скачать

1.2. Шлицевые соединения

В шлицевых соединениях вращающий момент с вала на ступицу (или наоборот) передается с помощью специальных выступов (зубьев) на внешней цилиндрической поверхности вала, заходящих в соответствующие им пазы (шлицы) на внутренней цилиндрической поверхности ступицы и наоборот. Естественно, что материалом для получения шлицов являются материалы вала и ступицы, для изготовления которых обычно выбирают среднеуглеродистые, стали, типа сталь 45, реже легированные стали, типа сталь 40Х.

В силовых машиностроительных конструкциях в настоящее время обычно используются соединения с прямобочными шлицами (рис. 4.2) и эвольвентными шлицами (рис. 4.3).

Рис. 4.2. Соединение с прямобочными шлицами

Рис. 4.3. Соединение с эвольвентными шлицами

Из соединений с прямобочными шлицами наиболее распространены соединения с центрированием по наружному диаметру (рис. 4.2) или внутреннему диаметру. Геометрические параметрыиэтих соединений стандартизованы и выбираются по справочным таблицам ГОСТ 1139-80 [2] в зависимости от их номинального внутреннего диаметра, равного диаметру отверстия в заготовке ступицы, и серии (табл. 4.2). Стандарт предусматривает три серии: легкую среднюю и тяжёлую. Для одного и того же диаметрас переходом от легкой серии к средней и тяжелой возрастает наружный диаметри увеличивается число шлицов, При этом их ширинауменьшается, а фаскапрактически не меняется. Поэтому соединения средней и тяжелой серий отличаются повышенной нагрузочной способностью.

Таблица 4.2

Геометрические характеристики прямобочных шлицов из ГОСТа 1139-80

, мм

23

26

28

32

36

42

46

52

56

62

72

82

Легкая серия

,мм

26

30

32

36

40

46

50

58

62

68

78

88

, мм

6

7

6

7

8

9

10

12

,мм

0,3

0,4

0,5

6

8

10

Средняя серия

,мм

28

32

34

38

42

48

54

60

65

72

82

92

, мм

6

7

6

7

8

9

10

12

,мм

0,3

0,4

0,5

6

8

10

Тяжёлая серия

,мм

29

32

35

40

45

52

56

60

65

72

82

92

, мм

4

5

6

7

5

6

7

6

,мм

0,3

0,4

0,5

10

16

20

Эвольвентные шлицевые соединения технологичнее прямобочных и обладают большей нагрузочной способностью. Центрирование в соединениях с эвольвентным профилем шлицов выполняют, как правило, по их боковым поверхностям (рис. 4.3), реже по наружному диаметру . За номинальный диаметр соединения принимают его наружный диаметр, равный диаметру заготовки вала, и в зависимости от него определяют по справочным таблицам ГОСТа 6033-80 [2] модульшлицов и их число(табл. 4.3).

Таблица 4.3

Геометрические характеристики эвольвентных шлицов из ГОСТ 6033-80

, мм

, мм

20

22

25

28

30

32

35

38

40

42

45

48

50

52

55

58

60

1

18

20

24

26

28

30

34

36

38

40

44

46

48

50

54

56

58

1,25

14

16

18

21

22

24

26

29

30

32

34

37

38

40

42

45

46

1,5

12

13

15

17

18

20

22

24

25

26

28

30

32

33

35

37

38

2

8

9

11

12

13

14

16

18

18

20

21

22

24

24

26

28

28

Посадки элементов шлицевых соединений также регламентированы указанными выше стандартами и выбираются по соответствующим справочным таблицам [2].

Отказы шлицевых соединений обычно обусловлены смятием и изнашиванием боковых рабочих поверхностей их зубьев. При этом и смятие, и износ зависят от одного и того же фактора – величины напряжений смятия на этих поверхностях шлицов. Следовательно, прочность по напряжениям смятия можно принять в качестве обобщенного критерия работоспособности шлицевых соединений. Тогда в упрощенной расчётной модели при равномерном распределении нагрузки по длине шлицов определение работоспособности соединений сводится к проверке условия

, (4.2)

где - номинальный передаваемый соединением вращающий момент, Нм;- число зубьев (щлицев);- средний диаметр соединения, мм;- высота шлицев, мм; для прямобочных щлицев:,; для эвольвентных шлицев:,;- длина шлицев;- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по зубьям (шлицам);- допускаемое напряжение смятия; для неподвижных соединений при средних условиях эксплуатации и твердости материала шлицев не более[1].