8.2.4. Шлицевые соединения

Образуются выступами на валу, входящими в сопряжённые пазы ступицы колеса. Как по внешнему виду, так и по динамическим условиям работы шлицы можно считать многошпоночными соединениями. Некоторые авторы называют их зубчатыми соединениями.

В основном используются прямобочные шлицы (а), реже встречаются эвольвентные (б) ГОСТ 6033-57 и треугольные (в) профили шлицов.

Прямобочные шлицы могут центрировать колесо по боковым поверхностям (а), по наружным поверхностям (б), по внутренним поверхностям (в).

В сравнении со шпонками шлицы:

• имеют большую несущую способность;

• лучше центрируют колесо на валу;

• усиливают сечение вала за счёт большего момента инерции ребристого сечения по сравнению с круглым;

• требуют специального оборудования для изготовления отверстий.

Основными критериями работоспособности шлицов являются:

• сопротивление боковых поверхностей смятию (расчёт аналогичен шпонкам);

• сопротивление износу при фреттинг-коррозии (малые взаимные вибрационные перемещения).

Смятие и износ связаны с одним параметром – контактным напряжением (давлением) _см. Это позволяет рассчитывать шлицы по обобщённому критерию одновременно на смятие и контактный износ. Допускаемые напряжения []_см назначают на основе опыта эксплуатации подобных конструкций.

Для расчёта учитывается неравномерность распределения нагрузки по зубьям ,

где Z – число шлицов, h – рабочая высота шлицов, l – рабочая длина шлицов, d_ср – средний диаметр шлицевого соединения. Для эвольвентных шлицов рабочая высота принимается равной модулю профиля, за d_ср принимают делительный диаметр.

Условные обозначения прямобочного шлицевого соединения составляют из обозначения поверхности центрирования D, d или b, числа зубьев Z, номинальных размеров d x D (а также обозначения полей допусков по центрирующему диаметру и по боковым сторонам зубьев). Например, D 8 x 36 H7/g6 x 40 означает восьмишлицевое соединение с центрированием по наружному диаметру с размерами d = 36 и D = 40 мм и посадкой по центрирующему диаметру H7/g6.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• В чём различие между разъёмными и неразъёмными соединениями ?

• Где и когда применяются сварные соединения ?

• Каковы достоинства и недостатки сварных соединений ?

• Каковы основные группы сварных соединений ?

• Как различаются основные типы сварных швов ?

• Каковы достоинства и недостатки заклёпочных соединений ?

• Где и когда применяются заклёпочные соединения ?

• Каковы критерии прочностного расчёта заклёпок ?

• В чём состоит принцип конструкции резьбовых соединений ?

• Каковы области применения основных типов резьб ?

• Каковы достоинства и недостатки резьбовых соединений ?

• Для чего необходимо стопорение резьбовых соединений ?

• Какие конструкции применяются для стопорения резьбовых соединений ?

• Как распределяется нагрузка по виткам при затяжке резьбы ?

• Как учитывается податливость деталей при расчёте резьбового соединения ?

• Какой диаметр резьбы находят из прочностного расчёта ?

• Какой диаметр резьбы служит для обозначения резьбы ?

• Какова конструкция и основное назначение штифтовых соединений ?

• Каковы виды нагружения и критерии расчёта штифтов ?

• Какова конструкция и основное назначение шпоночых соединений ?

• Каковы виды нагружения и критерии расчёта шпонок ?

• Какова конструкция и основное назначение шлицевых соединений ?

• Каковы виды нагружения и критерии расчёта шлицов ?