6. Розрахунок шліцьового з'єднання

Рисунок 6.1.

Шліцьові зєднання у порівнянні зі шпонковими мають більш високу навантажувальну здатність, створюють меншу концентрацію напружень у валах, тому забезпечують більш високу витривалість останніх, створюють краще центрування деталей на валах, більш зручні для масового та серійного виробництва. Тому шліцьові зєднання можна розглядати як певну альтернативу шпонковим. Шліцьові з’єднання виконують з прямобічним (Рисунок 6.1, а), евольвентним (Рисунок 6.1, б) та трикутним (Рисунок 6.1, в) профілем. Для важко навантажених з’єднань найбільш поширені прямобічні зєднання.

Для КВП пожежного автомобіля застосовують шліцьовий вал з прямобічним профілем, для якого разом із втулкою на Рисунку 6.2 показано перерізи та зовнішній вигляд.

Рисунок 6.2.

За номінальний діаметр сполучення приймають його зовнішній діаметр, залежно від якого визначають розміри шліцьового з’єднання за ГОСТ 1139-80 14.

Шліцьові з’єднання виходять з ладу внаслідок пошкодження робочих поверхонь зуб’їв: зминання, зносу, фреттінг-корозії, заїдання та внаслідок зламу шліцьових валів і зуб’їв. Зминання та знос в цьому випадку пов’язані з одним параметром – напруженням зминання . Це дозволяє розглядати як узагальнений критерій розрахунку на зминання та на знос. Такий розрахунок називається спрощеним розрахунком за узагальненим критерієм.

Рисунок 6.3.

Розрахунок шліцьового зєднання виконують як перевірочний (по напруженнях) зминання за формулою (відповідні позначення наведені на Рисунку 6.3)

, (6.1)

де - крутильний момент, що передається зєднанням, Нмм; - середній діаметр шліцьового зєднання, , мм; - зовнішній діаметр, мм; - внутрішній діаметр, мм; - кількість шліців; - висота поверхні контакту зубів, мм; - довжина поверхні контакту зубів, мм; - висота фаски шліца, мм (подвоєне значення зумовлено наявністю фаски на валу та на втулці); - коефіцієнт, який враховує нерівномірність розподілу навантаження між шліцами, =0,7...0,8. За умов використання змінних у вказаних розмінностях напруження має розмірність МПа.

Розміри та кількість зубів шліцьових зєднань стандартизовані, визначаються за Таблицею 6.1.

Таблиця 6.1.

Середня серія
62328	6	23	28	6	0,3
62632	6	26	32	6	0,4
62834	6	28	34	7	0,4
83238	8	32	38	6	0,4
83642	8	36	42	7	0,4
84248	8	42	48	8	0,4
84654	8	46	54	9	0,5
85260	8	52	60	10	0,5
85665	8	56	65	10	0,5
86272	8	62	72	12	0,5
107282	10	72	82	12	0,5
108292	10	82	92	12	0,5

Допустимі напруження зминання для шліцьових зєднань визначаються за умов експлуатації і приймається =50 МПа.