Шлицевые (зубчатые) соединения

Для соединения ступицы с валом вместо шпонок часто используют выступы на валу, называемые шлицами (зубьями), которые входят в соответствующие пазы ступицы. Такое соединение ступицы с валом называется шлицевым или зубчатым. В зависимости от формы профиля зубьев различают соединения с прямобочными, эвольвентными и треугольными шлицами (зубьями).
Шлицевые соединения бывают неподвижные для неподвижного скрепления ступицы и вала и подвижные, обеспечивающие возможность осевого перемещения ступицы по валу, например зубчатого колеса, коробок передач станков, автомобилей и т. д.

Достоинства шлицевых соединений по сравнению со шпоночными: возможность передачи больших моментов благодаря значительной поверхности контакта соединяемых деталей и равномерному распределению давления по этой поверхности, более точное центрирование ступицы по валу, лучшее направление при перемещении ступицы по валу и большая прочность вала.

Прямобочное шлицевое соединение — наиболее распространенное (ГОСТ 1139-80). Его применяют с центрированием ступицы по наружному D и внутреннему d диаметрам и боковым b сторонам шлицев. Центрирование по b способствует наиболее равномерному распределению давления на шлицы, но не обеспечивает точной соосности ступицы и вала. Поэтому его применяют при передаче больших моментов, когда к точности центрирования не предъявляют высоких требований, например в шлицевых соединениях карданных валов автомобилей. Центрирование по D и d более точное (в особенности по d), поэтому эти виды соединений применяют в тех случаях, когда требуется повышенная точность совпадения геометрических осей соединяемых деталей.

Эвольвентное шлицевое соединение (ГОСТ 6033-80) различают с центрированием ступицы по боковым сторонам s шлицев и наружному D диаметру. Центрирование по s — наиболее распространенное. По сравнению со шлицевым прямобочным соединением достоинства эвольвентного соединения следующие: более высокая прочность шлицев вследствие их утолщения к основанию и повышенная технологичность шлицевых валов (изготовление шлицев проще и дешевле). Но так как протяжки, применяемые для эвольвентных шлицев в ступицах малых и средних размеров дороги, то шлицевые эвольвентные зацепления применяют ограниченно.

Треугольное шлицевое соединение применяют только в качестве неподвижного при передаче небольших моментов. Центрирование этого соединения осуществляют только по боковым сторонам шлицев. Кроме цилиндрических применяют также конические шлицевые треугольные соединения, в большинстве случаев с конусностью 1:16.

Литература:

1. http://www.electrostal.com.ua/texts/2010-09-2-soed.html

2. http://metiz-krepej.ru/vidsoedinenie.html

3. http://pro-brus.ru/articles/18-vidy-soedineniy-profilirovannogo-brusa

4. http://pro-brus.ru/articles/18-vidy-soedineniy-profilirovannogo-brusa