Разновидности шлицевых соединений
Шлицевые соединения различают:
по характеру соединения — неподвижныедля закрепления детали на валу (рис. 8.1); подвижные,допускающие перемещение вдоль вала (например, блока шестерен коробки передач, см. рис. 8.3);
Рис. 8.2. Эвольвентное (а) и треугольное (б) шлицевые соединения
по форме зубьев — прямобочные (рис. 8.1), эвольвентные (рис. 8.2, а), треугольные (рис. 8.2, б);
по способу центрирования (обеспечения совпадения геометрических осей) ступицы относительно вала — с центрированием по наружному диаметру D (см. рис. 8.1, а), по внутреннему диаметру d (см. рис. 8.1, б) и по боковым поверхностям зубьев (рис. 8.1, в и 8.2). Зазор в контакте центрирующих поверхностей практически отсутствует, нецентрирую-щих — значительный.
Соединения с прямобочным профилем зубьев(см. рис. 8.1). Применяют в неподвижных и подвижных соединениях; имеют постоянную толщину зубьев, выполняют с различными способами центрирования.
В соединениях, требующих высокой соосности вала и ступицы (соединение зубчатого или червячного колеса с валом), применяют центрирование по одному из диаметров. Наиболее технологично центрирование по наружному диаметру, которое рекомендуют при твердости внутренней поверхности ступицы до 350 НВ. Калибровку центрирующих поверхностей ступицы выполняют протягиванием, а вала — шлифованием.
Центрирование по внутреннему диаметру рекомендуют при высокой твердости материала ступицы (свыше 350 НВ), когда калибровка отверстия протяжкой невозможна. В этом случае центрирующие поверхности ступицы и вала доводят шлифованием.
Центрирование по боковым поверхностям не обеспечивает соосности вала и ступицы, но более равномерно распределяет нагрузку между зубьями. Рекомендуют для передачи больших переменных и ударных нагрузок (карданные валы автомобилей, см. рис. 30.7, и др.).
Стандарт предусматривает три серии соединений с прямобочным профилем зубьев: легкую, среднюю и тяжелую (табл. 8.1), которые различаются высотой и числом зубьев z-
Тяжелая серия имеет более высокие зубья с большим числом их. Рекомендуется для передачи больших вращающих моментов.
Соединения с эвольвентным профилем зубьев(см. рис. 8.2, а). Применяют в неподвижных и подвижных соединениях. Боковая поверхность зуба очерчена по эвольвенте (как профиль зубьев зубчатых колес, см. § 11.2). К основанию зуб утолщается. Геометрические параметры соединения рассчитывают по модулю т. Соединения стандартизованы (табл. 8.2).
Их выполняют с центрированием по боковым поверхностям зубьев (рис. 8.2, а), реже — по наружному диаметру.
Таблица 8.1. Соединения шлицевые прямобочные (выборка)
Размеры, мм (см. рис. 8.1);z—число зубьев
| Серия | Номинальный размер z-d-D | b | f | Wи мм3 | WK, мм3 | А, мм2 |
| Легкая | 8 х 36 х 40 | 0,4 | 5 100 | 10 200 | ИЗО | |
| 8 х 42 х 46 | 0,4 | 8 000 | 16 000 | |||
| 8 х 46 х 50 | 0,4 | 10 450 | 20 900 | |||
| Средняя | 8 х 36 х 42 | 0,4 | 5 750 | 11 500 | ||
| 8 х 42 х 48 | 0,4 | 8 825 | 17 650 | |||
| 8 х 46 х 54 | 0,5 | 11 500 | 23 000 | |||
| Тяжелая | 10 х 36 х 45 | 0,4 | 5 700 | 11 400 | ||
| 10 х 42 х 52 | 0,4 | 8 200 | 16 400 | |||
| 10 х 46 х 56 | 0,5 | 11 300 | 23 800 |
Примечание. Wи и Wк - моменты сопротивления поперечного сечения соответственно при изгибе и кручении; А — площадь поперечного сечения.
Таблица 8.2. Соединения шлицевые эвольвентные (выборка)Размеры, мм (см. рис. 8.2); z — число зубьев
| D | т | z | Wи мм3 | WK, мм3 | А, мм2 |
| 1,25 | 5 389 | 10 780 | |||
| 2,00 | 4 921 | 9 841 | |||
| 1,25 | 7 804 | ||||
| 1,25 | 10 850 | 21 700 | |||
| 2,00 | 10 100 | 20 210 |
Примечание. Wии Wк — моменты сопротивления поперечного сечения соответственно при изгибе и кручении; А — площадь поперечного сечения.
бочными зубьями характеризуются большей нагрузочной способностью вследствие большей площади контакта, большого количества зубьев и их повышенной прочности. Эти соединения позволяют применять типовые процессы зубообработки (см. § 11.7). Применяют для передачи больших вращающих моментов. Считаются перспективными.
Соединения с треугольным профилем зубьев(см. рис. 8.2, б). Применяют в неподвижных соединениях. Имеют большое число мелких зубьев. Выполняют с центрированием по боковым поверхностям, точность центрирования невысокая. Не стандартизованы. Рекомендуются для передачи небольших вращающих моментов тонкостенными ступицами, пустотелыми валами, а также в соединениях стальных валов со ступицами из легких сплавов.
Шлицевые валы и ступицы изготовляютиз среднеуглеродистых и легированных сталей с σв > 500 Н/мм2.