6.6. Соединения с прямобочным профилем зубьев.
Соединения с
прямобочными зубьями применяются в
неподвижных и подвижных соединениях
(
шлицевых соединений используемых в
машиностроении имеют прямобочный
профиль зубьев), см. рис. 6.7. В прямобочных
соединениях (ГОСТ 1139-80) зубья вала имеют
постоянную толщину
и расположены в радиальном направлении,
они входят во впадины соответствующей
формы в ступице. Стандартом предусмотрены
три серии соединений с прямобочным
профилем зубьев: легкая, средняя
и тяжелая. Они отличаются высотой
и числом зубьев (число зубьев от 6 до
20). У соединений тяжелой серии зубья
выше, а их число больше, что позволяет
передавать большие нагрузки. Соединения
с прямобочным профилем применяют с
центрированием ступицы по наружному
и внутреннему
диаметрам и боковым поверхностям
шлицев.
Центрирование по
боковым поверхностям
(рис. 6.7, б) обеспечивает более равномерное
распределение нагрузки по зубьям, но
снижает точность центрирования ступицы
на валу. Поэтому оно применяется при
невысоких требованиях к соосности и
для передачи значительных и переменных
по значению или направлению вращающих
моментов (например, в шлицевых
соединениях карданных валов автомобилей).
Центрирование по наружному
(рис. 6.7, а) или внутреннему диаметру
(рис. 6.7, в) более точное, поэтому эти виды
соединений применяют в тех случаях,
когда требуется повышенная точность
совпадения геометрических осей
соединяемых деталей (например,
соединение зубчатого или червячного
колеса с валом).
6.7. Соединения с эвольвентными зубьями.
Соединения с
эвольвентными зубьями (ГОСТ 6033-80), так
же как и с прямобочными зубьями,
применяются в неподвижных и подвижных
соединениях, см. рис. 6.8. Боковая поверхность
выступов очерчена по эвольвенте (как
профиль зубьев зубчатых колес). Отличие
данного профиля заключается в большем
угле зацепления (
)
и меньшей высоте выступа (равна модулю),
что связано с отсутствием перекатывания.
Рис. 6.8.
Применяют
центрирование по боковым поверхностям
зубьев
(рис. 6.8, а), реже по наружному диаметру
(рис.
6.8, б); данные соединения имеют высокую
точность центрирования.
Достоинства эвольвентных шлицевых соединений по сравнению с прямобочными:
- повышенная прочность эвольвентных зубьев (в связи с утолщением выступа к основанию и наличием галтели);
- большая нагрузочная способность вследствие большей площади контакта и большего количества зубьев (от 6 до 82);
- технологичность изготовления (в производстве требуется меньшая номенклатура инструментов).
Недостатки эвольвентных шлицевых соединений:
- дороговизна изготовления (вследствие сложности используемых инструментов).
Соединения с эвольвентными зубьями применяют в основном для передачи больших вращающих моментов.
6.8. Соединения с треугольным профилем.
Шлицевые
соединения треугольного профиля
применяют в неподвижных соединениях,
см. рис. 6.9. Изготавливают по отраслевым
нормалям (например, ОСТ 100092-73). Обычно
соединения имеют большое число мелких
выступов-зубьев (число зубьев
;
модуль
).
Выступы выполняют как на цилиндрических,
так и на конических поверхностях.
Применяют центрирование только по
боковым поверхностям, точность
центрирования невысокая.
Рис. 6.9.
Рис. 6.9.
Соединения с треугольным профилем применяют для передачи небольших вращающих моментов тонкостенными ступицами, пустотелыми валами, а так же в соединениях торсионных валов, стальных валов со ступицами из легких сплавов, в приводах управления.
Шлицевые валы и ступицы изготавливают из среднеуглеродистых и легированных сталей с временным сопротивлением МПа.