Правила обозначения допусков шлицевых соединений

Введение

Способ соединения компонентов механизма и сборочной единицы различен. Их можно разделить на цельные и съемные. Неразъемные соединения могут быть демонтированы только в том случае, если соединяемые детали частично разрушены. Съемные соединения отличаются тем, что их можно демонтировать без разрушения деталей, содержащихся в соединении. Съемные соединения делятся на подвижные и неподвижные. С помощью подвижных соединений можно обеспечить определенное перемещение одних деталей по сравнению с другими. Они включают в себя различную поддержку и руководства. Неподвижные соединения обеспечивают фиксированное положение одних деталей относительно других.
Съемные соединения позволяют производить многократную сборку и демонтаж. К ним относятся резьбовые, штифтовые, шпоночные и шлицевые соединения. Выбор типа соединения зависит от конструктивных, технических и экономических требований. Шлицевое (зубчатое) соединение - это соединение вала (покрытой поверхности) и отверстия (покрытой поверхности) с помощью пазов (канавок) и зубьев (выступов), расположенных радиально на поверхности. Он обладает большой прочностью, обеспечивает совмещение вала и отверстия и имеет возможность осевого перемещения деталей вдоль оси. Рабочая поверхность - это боковая часть выступа. Выступ на валу изготавливается путем шлифования, строгания или прокатки в холодном состоянии с использованием профильного ролика по методу продольной прокатки. Углубление в отверстии ступицы делается путем растягивания или вырезания. Традиционно шлицевые соединения можно представить как многоштифтовые соединения, в которых дюбели изготавливаются вместе с валами. Преимущества щелевых соединений по сравнению с шпоночными [1]:
- Возможность точного центрирования соединяемых деталей или точного поддержания направления при их относительном осевом перемещении;

- Несколько соединительных деталей (2 детали образуют шлицевые соединения и 3 детали со шпоночными пазами);
- Большая несущая способность за счет большей общей площади контакта.
- Совместимость (нет необходимости в ручном креплении);
- Повышенная усталостная прочность за счет меньшей концентрации напряжения при изгибе, особенно для сложных пазов;
- Меньшая длина ступицы и меньший радиальный зазор;
- Повышенная надежность при динамической нагрузке.
Недостатком шлицевых соединений является более сложная технология изготовления (зубофрезерование, растяжение, шлифование) и, следовательно, более высокая стоимость [2].

1 Шлицевые соединения

Шлицевое соединение, как и шпоночный паз, предназначено для передачи крутящего момента с одновременной фокусировкой на поверхности шлица. Шлицевые соединения можно считать многозвенными, но они обладают следующими преимуществами [3]:
1) Могут передавать большие грузы одного и того же размера;
2) Иметь большие рабочие ресурсы;
3) Обеспечьте лучшее центрирование вала относительно отверстия.
Шлицевые соединения делятся на следующие:
1. В зависимости от формы поверхности сплайна (прямая, эвольвентная, треугольная, трапециевидная);
2. В зависимости от условий эксплуатации (мобильные и стационарные);
3. В зависимости от условий нагрузки (тяжелая, средняя, легкая).
Основные параметры шлицевых соединений описаны в ГОСТ1139-80 [2]. Наиболее популярными являются прямые линии и эвольвентные пазы. Теперь давайте рассмотрим шлицевое соединение на примере прямого соединения (рисунок 1) [1].

Рисунок 1 – Шлицевое прямое соединение

Прямые пазы различаются по способу центрирования. Если требования к центрированию высоки и нет обратимой нагрузки, центрирование используется по внутреннему диаметру d или наружному диаметру D. Если нет, то центрирование используется по ширине паза б (рисунок 2).