ЗУБЧАТЫЕ (ШЛИЦЕВЫЕ) СОЕДИНЕНИЯ
Шлицевое соединение конструктивно подобно многошпоночным и образуется наружными зубьями на валу и впадинами в отверстии ступицы (зубчатого колеса, шкива, блока шестерен и др.). Рабочими поверхностями являются боковые стороны зубьев. Зубчатые соединения служат для передачи вращающего момента и в ряде конструкций для перемещения деталей вдоль вала: перемещение блока шестерен коробок передач станков, автомобилей, в редукторах авиационных конструкций и т. п. Зубья на валах получают на шлицефрезерном станке методом обкатки, в ступицах — протягиванием на протяжных станках Отделочной операцией является шлифование.
Достоинства шлицевых соединений: высокая несущая способность: лучшее центрирование соединяемых деталей; при осевом перемещении деталей более точное направление; большая усталостная прочность (концентрации напряжений изгиба меньше);
Основным недостатком шлицевых соединений является сложность технологии производства и, следовательно, высокая стоимость. Рекомендации по конструированию шлицевых соединений:
Рисунок 4.1.1
1. Для подвижных соединений рабочую длину ступицы принимать не менее диаметра вала (рис. 4.1.1). При коротких ступицах возможно защемление от перекоса и перемещении вдоль вала. 2. Для облегчения входа протяжки, сборки соединения в отверстии предусматривают заходные фаски. 3. Для уменьшения изнашивания следует уменьшать зазоры в соединении, повышать точность изготовления и твердость поверхности (рабочей) зубьев. Разновидности шлицевых соединений. Шлицевые соединения могут быть подвижными или неподвижными (установленные детали закреплении на валу). Стандартом предусмотрены три серии соединений: легкая, средняя и тяжелая. Отличаются они высотой шлицев и числом зубьев (z = 6...20).
Рисунок 4.1.2 – Соединение с прямобочными шлицами а — центрирование по боковым граням; б — центрирование по наружному диаметру D; в – центрирование по внутреннему диаметру d.
По форме профиля различают зубья: прямобочные; эвольвентные; треугольные (не стандартизированы).
Наиболее распространены соединения прямобочными шлицами. Их применяют для посадки подвижных и неподвижных деталей. Соединения с прямобочными шлицами выполняют с различным центрированием (рис. 4.1.3, табл. 1.9). Центрирование по D и d обеспечивает высокую точность вала и ступицы. Центрирование по боковым граням обеспечивает более равномерное распределение нагрузки на зубья, применяют для валов диаметром до 125 мм. Более совершенны эвольвентные шлипы с углом профиля 30°. Размеры установлены ГОСТ 6033—80 (рис. 4.1.4, табл. 1.10). Эвольвентные шлицевые соединения по сравнению с прямобочными более технологичны, т. к. шлицевые валы можно нарезать червячными фрезами с прямолинейным профилем, а ступицы нарезать на зубодолбежных станках. Обладают большей нагрузочной способностью.
Рисунок 4.1.4 – Эвольвентные шлицевые соединения а - центрирование по боковым граням; б – по наружному диаметру
|