Конструирование шпоночных соединений.

l_ст

12мм

1

2

1-H7/d11-зазор

2-H7/p6- прямозубые цилиндрические передачи,

H7/r6- косозубые цилиндрические и конические,

H7/s6- червячные передачи.

Если шпоночное соединение не проходит по напряжениям смятия (), то необходимо увеличить длину ступицы, но не более чем .

Если и теперь шпонка не проходит, то переходим к шлицевому соединению.

Шлицевые соединения.

1. Общие сведения.

Шлицевое соединение представляет собой соединение, образуемое выступающими (зубьями) на валу, входящими во впадины соответствующей формы (шлицы) в ступице. Эти соединения можно представить как многошпоночные, у которых шпонки выполнены за одно целое с валом. Зубья на валу изготавливаются фрезерованием, а шлицы в ступице методом протяжки.

Достоинства:

1. Меньшие радиальные габариты.

2. Высокая нагрузочная способность.

3. Лучшее центрирование детали (обеспечивает соосность вала и ступицы).

4. Большая усталостная прочность вала (меньший коэффициент концентрации напряжений).

Недостатки:

1. Повышенная сложность изготовления.

2. Неравномерность распределения нагрузки между шлицами.

Классификация шлицевых соединений.

1. По способу соединения вал-ступица.

а) подвижное

б) неподвижное (колесо зафиксировано в осевом направлении).

2. По форме поперечного сечения шлицов.

а) прямобочны

b

z

d D

z-число шлиц,

b- ширина зуба,

d- внутренний диаметр (диаметр впадин),

D- диаметр вершин.

б) эвольвентные

m

z

h D

D- наружный диаметр,

m- модуль зацепления.

В отличие от зубчатых колес зубья (шлицы) имеют угол зацепления =30^, h  0.8m

в) треугольная 

D

В настоящее время 80% шлицевых соединений используется вид а.

Преимущества а):

Более простое изготовление (по сравнению с б).

Недостаток:

Большая концентрация напряжений  меньшая нагрузочная способность.

Преимущества б):

Меньшая концентрация напряжений.

Недостатки:

Более сложное изготовление шлицов в ступице, а также более трудоемкое шлифование.

Шлицы по форме в) менее технологичны, обладают меньшей нагрузочной способностью, поэтому применяют их в приборах, а также, где стеснены радиальные габариты.

Прямобочные шлицевые соединения.

Бывают трех серий:

• Легкая

• Средняя

• Тяжелая

Внутренний диаметр постоянен (d=const), поэтому с ростом серии растет внешний диаметр (D) и число зубьев (z).

Центровка деталей при прямозубом шлицевом соединении осуществляется тремя способами:

1.Центрирование по внешнему диаметру (D).

HB<350

малый зазор

D

Так центрируются в основном неподвижные соединения.

2.Центрирование по внутреннему диаметру (d).

HB>350

пазы под шлифовальные круги.

малый зазор

Центрируются подвижные соединения.

3.Центрирование по ширине (b).

b

зазор отсутствует

Применяется при реверсивной нагрузке, т.к. зазор между боковыми поверхностями отсутствует. Кроме того, при этом способе центрирования, нагрузка между шлицами распределяется равномерно, в отличие от других способов, но соосность валов менее точна. Такой вид центрирования применяется . например, на карданных валах автомобилей.

Наилучшую соосность валов обеспечивает центрирование по внутреннему и внешнему диаметрам. Однако, нагрузка на шлицы неравномерна.

На чертежах шлицевое соединение обозначается следующим образом:

- zdDb

вид центрирования

l

Пример: