Шлицевые (зубчатые) соединения

Шлицевое соединение двух деталей осуществляется выступам, выполненными на валу, и соответствующими впадинами, выполненными в ступице (втулке), (рис. 7.3).

Рисунок 7.3 – Детали со шлицами

Это соединение можно рассматривать как многошпоночное соединение, в котором шпонки и пазы выполнены заодно с валом и ступицей. Оно способно передавать значительно большие крутящие моменты, чем шпоночное, лучше осуществлять центрирование ступицы и вала и обеспечивать легкость осевого перемещения. Шлицевые соединения широко применяются во всех отраслях машиностроения.

Стандартные шлицевые соединения могут иметь прямобочный, эвольвентный и треугольный профили шлица (зуба).

Прямобочный профиль, выполняемый по ГОСТ 1139–80, получил наибольшее распространение. Прямобочное соединение характеризуется числом шлицов z, внутренним диаметром d, наружным диаметром D и шириной шлица b.

Центрирование ступицы на валу может осуществляться следующими способами:

по боковым сторонам шлицев b (рис. 7.4а). В этом случае диаметры выступов и впадин образуют зазор. Такое центрирование используется в механизмах с вращением в обе стороны (реверс);

Рисунок 7.4 – Способы центрирования ступицы и вала

по наружному диаметру шлицев D (рис.7.4б). В этом случае образуется зазор по внутреннему диаметру d. Такое центрирование является наиболее технологичным и наименее затратным способом;

по внутреннему диаметру шлицев d (рис. 7 4в). В этом случае образуется зазор по наружному диаметру D. Такое центрирование обычно применяется для подвижных соединений.

На чертеже сечения шлицевого соединения зазор изображается до 1 мм.

Способ центрирования указывается перед характеристикой шлицевого соединения: D (d или b)– z x d x D x b.

 

Изображение шлицев

Вычерчивание всех линий шлицевого вала или ступицы на чертеже довольно трудоемкая работа. Поэтому по ГОСТ 2.409–74 шлицевые соединения и их элементы показывают на чертежах условно.

На главном виде вала (рис. 7.5) фаску на его торце и образующие поверхности вершин зубьев (диаметр D) показывают сплошными основными линиями. Образующие же поверхности впадин зубьев (диаметр d) показывают сплошными тонкими линиями, которые пересекают границу фаски.

Границу шлицев, границу между шлицами полного профиля и сбегом, а также сам сбег радиуса R показывают тоже сплошными тонкими линиями. В зоне местного разреза образующие вершин и впадин показывают сплошными основными линиями, но не штрихуют.

На виде слева (или на сечении) показывают профиль одного зуба и двух впадин. Окружность выступов (D) проводят сплошной основной линией, а окружность впадин (d) проводят сплошной тонкой линией. Для вала зуб (b)должен располагаться вертикально. Фаски не показываются.

Рисунок 7.5 – Шлицевой вал

На главном виде втулки (рис. 7.6), которая всегда изображается в разрезе, образующие выступов и впадин проводят сплошными основными линиями.

На виде слева (или на сечении) показывают профиль одного зуба и двух впадин. Окружность выступов (d) проводят сплошной основной линией, а окружность впадин (D) проводят сплошной тонкой линией. Для ступицы впадина (b)должна располагаться вертикально. Фаски не показываются.

Рисунок 7.6 – Шлицевая ступица

На изображении шлицевого соединения в сборе радиальный зазор между выступами и впадинами не показывают (рис. 7.7).

 

 

Рисунок 7.7 – Соединение шлицевое

На том участке, где шлицевой вал вошел в ступицу, он закрывает полностью поверхности выступов ступицы (т. е. толщина линий на валу остается неизменной, как на рис. 7.5).

 

Условное обозначение шлицевого соединения с прямобочным профилем на чертеже включает в себя способ центрирования (d, D, b), число шлицев z, внутренний диаметр d, наружный диаметр D, ширину шлица b и ГОСТ. Например: D–6 х 18 х 22 х 5 ГОСТ 1139–80. Это обозначение выносится на полку-выноску со стрелкой, упирающейся в наружный контур вала (рис. 7.7) [3 (гл. 8.8); 4 (гл. 2.4);8 (гл. 10.6)].

 

Контрольные вопросы

1. Какие существуют виды шпонок?

2. Как обозначается шпоночное соединение?

3. Каковы виды шлицевых соединений?

4. Какой линией изображается граница шлицевой поверхности?

5. Что понимается под словом «центрирование»?

 

Задание 7

На формате А3 выполнить шпоночное и шлицевое соединение деталей. Вариант своего задания взять из рисунка 7.8.

Сначала в тонких линиях перечертить задание в масштабе 1: 1 без штриховки. Там, где стоит крестик, надо выполнить шпоночное соединение на указанном в задании диаметре. Наружный диаметр вала (D) для шлицевого соединения взять из заданных параметров шлицев с рисунка. Остальные размеры диаметров вала и ступиц и их длин выбрать самостоятельно. Там, где нет крестика выполнить шлицевое соединение.

Затем выполнить сечения на следе секущей плоскости для шпонки и для шлицев (без буквенного обозначения). Произвести штриховку деталей с учетом, что вал на главном виде и на сечениях должен быть заштрихован в оду и туже сторону, а ступицы в противоположную.

Выполнить обводку чертежа. Проставить на чертеже условное обозначение шпоночного и шлицевого соединений. Заполнить основную надпись. Образец выполнении задания 7 приведен на рисунке 7.9.

 

Вариант 1 1. Выполнить шлицевое соединение D–8 х 46 х 54 ГОСТ 1139–80* 2. Выполнить соединение шпонкой 16 х 10 х 35 ГОСТ 23360–78*

Вариант 2 1. Выполнить шлицевое соединение b–6 х 21 х 25 ГОСТ 1139–80* 2. Выполнить соединение шпонкой 8 х 7 х 36 ГОСТ 23360–78*

Вариант 3 1. Выполнить шлицевое соединение D–8 х 32 х 38 ГОСТ 1139–80* 2. Выполнить соединение шпонкой 10 х 8 х 25 ГОСТ 23360–78*

Рисунок 7.8 – Разъемные соединения

 

Вариант 4 1. Выполнить соединение шпонкой 10 х 8 х 30 ГОСТ 23360–78* 2. Выполнить шлицевое соединение b–6 х 23 х 28 ГОСТ 1139–80*

Вариант 5   1. Выполнить шлицевое соединение d–8 х 32 х 38 ГОСТ 1139–80* 2. Выполнить соединение шпонкой 14 х 9 х 40 ГОСТ 23360–78*

Вариант 6 1. Выполнить соединение шпонкой 14 х 9 х 20 ГОСТ 23360–78* 2. Выполнить шлицевое соединение D–6 х 26 х 32 ГОСТ 1139–80*

Продолжение рисунка 7.8

Вариант 7 1. Выполнить соединение шпонкой 12 х 8 х 36 ГОСТ 23360–78* 2. Выполнить шлицевое соединение d–6 х 28 х 36 ГОСТ 1139–80*

Вариант 8 1. Выполнить шлицевое соединение D–6 х 26 х 32 ГОСТ 1139–80* 2. Выполнить соединение шпонкой 12 х 8 х 32 ГОСТ 23360–78*

Вариант 9 1. Выполнить шлицевое соединение d–8 х 36 х 42 ГОСТ 1139–80* 2. Выполнить соединение шпонкой 8 х 7 х 20 ГОСТ 23360–78*

Продолжение рисунка 7.8

Вариант 10 1. Выполнить соединение шпонкой 10 х 8 х 30 ГОСТ 23360–78* 2. Выполнить шлицевое соединение d–6 х 28 х 34 ГОСТ 1139–80*

Вариант 11 1. Выполнить соединение шпонкой 12 х 8 х 35 ГОСТ 23360–78* 2. Выполнить шлицевое соединение d–8 х 42 х 48 ГОСТ 1139–80*

Вариант 12 1. Выполнить соединение шпонкой 10 х 8 х 30 ГОСТ 23360–78* 2. Выполнить шлицевое соединение d–6 х 28 х 34 ГОСТ 1139–80*

Продолжение рисунка 7.8

 

 

Рисунок 7.9 – Вал в сборе