31. Сравнительный анализ шлицевых соединений с прямобочным, эвольвентным и треугольным профилями зуба, нормирование точности, стандартизация, применение, обозначение на чертежах.

По форме профиля зубьев шлицевые соединения выполняются с прямобочными, эвольвентными и треугольными зубьями. Они могут быть неподвижными для постоянного соединения ступицы с валом и подвижными, позволяющими осевое перемещение детали по валу.

Прямобочные шлицевые соединения имеют наибольшее распространение среди других и выполняются легкой, средней и тяжелой серий, отличающихся высотой и числом зубьев (от 6 до 20) и выбирающихся в зависимости от нагрузки и условий работы.

Центрирование втулки на валу осуществляется по одному из трех способов: - по наружному диаметру при достаточно высоких требованиях к соосности вала и ступицы и твердости материала последней < 350 НВ. Этот способ является наиболее распространенным и экономичным. Шлицевый вал при этом изготавливается исполнением В c шлифованием центрирующей поверхности, а центрирующие поверхности втулки получаются протягиванием калибровочной протяжкой;

по внутреннему диаметру при повышенных требованиях к соосности вала и ступицы и высокой твердости последней. Шлицевый вал изготавливается исполнением А или С с обработкой центрирующих поверхностей вала и втулки шлифованием;

по боковым граням при пониженных требованиях к соосности вала и ступицы и больших ударных нагрузках, либо при реверсивном движении. При этом шлицевый вал изготавливается исполнением В. Боковые поверхности зубьев на валу обрабатываются шлифованием, а во втулке протягиванием.

Эвольвентные шлицевые соединения обладают повышенной нагрузочной способностью и технологичностью, что делает их весьма перспективными. Рекомендуются для передачи больших вращающих моментов. Предпочтительный размерный ряд этих соединений, характеризующихся числом зубьев и модулем, при угле профиля исходного контура до 30° и высотой зуба, равной модулю. Центрирование ступиц на валах осуществляется обычно по боковым поверхностям зубьев и реже по наружному диаметру.

Зубья вала и протяжки для калибровки пазов в ступице обрабатывают на оборудовании для изготовления зубчатых колес. При этом твердость втулки не должна превышать 350 НВ.

Эвольвентные шлицы по сравнению с прямобочными обладают благодаря большому числу зубьев и увеличенному радиусу скругления у основания зуба большей несущей способностью и повышенной прочностью вала; возможностью обработки на стандартном зуборезном оборудовании при значительно меньшем числе необходимого инструмента и достижения любой плотности соединения (вида посадки) только смещением режущего инструмента.

Шлицевые прямобочные и эвольвентные соединения выполняются обычно прямозубыми. Косозубые соединения применяют для передвижения косозубых зубчатых колес вдоль оси вала, а также для регулирования зазора или создания натяга в передачах.

Треугольное шлицевое соединение применяется при малой толщине ступицы, а также заменяет прессовые посадки в деталях с тонкими стенками. Кроме этого, соединение используется при необходимости малых относительных регулировочных поворотов соединяемых деталей. Оно уступает по нагрузочной способности первым двум видам шлицевых соединений.

Зубчатые соединения с треугольным профилем не стандартизованы. Эти соединения - мелкошлицевые с модулем 0,2...1,6 мм и числом зубьев 20...70. Угол при вершине зуба во втулке принимается чаще всего равным 72°. Центрирование осуществляют по боковым сторонам.

Треугольные шлицевые соединения могут быть выполнены как на цилиндрических, так и на конических и торцовых поверхностях. Конические соединения треугольного профиля с конусностью 1:16 обеспечивают получение беззазорного соединения.

1. На сборочном чертеже размер прямобочного зубчатого соединения указывается условным обозначением по ГОСТ 1139 - 80* на полке линии-выноски от наружного диаметра соединения.

2. На чертежах эвольвентного шлицевого вала, втулки и их соединения указывают условное обозначение на полке линии-выноски (рис. 1). Условное обозначение включает в себя величину номинального диаметра соединения D, величину модуля m, посадку (на сборочном чертеже) или допуск на размер (на рабочем чертеже), а также номер стандарта (ГОСТ 6033 - 80*). Число зубьев в условном обозначении не указывают, так как оно определено значениями D и m.

3. Зубчатые соединения с треугольным профилем не стандартизованы. На чертеже помещают изображение профиля зуба со всеми необходимыми размерами. Пример оформления рабочего чертежа шлицевого вала с треугольным профилем зубьев показан на рис. 5. В условном обозначении шлицевого соединения с треугольным профилем зубьев приводят буквы "Тр".