Как делают шлицы на валу

Шлицевые соединения

Шлицевое соединение – разъемное соединение втулки и вала при помощи пазов и выступов на них. Оно может быть как подвижным, так и неподвижным.

Основные типы изготавливаемых шлицевых соединений: прямобочные и эвольвентные. Так же иногда используются треугольные шлицевые соединения.

Преимуществами нарезания шлицов вместо шпоночных соединений являются:

• меньшее число необходимых деталей;
• значительно бȯльшая нагрузочная способность шлицевого соединения;
• возможность легкого осевого взаимного перемещения шлицевой втулки и шлицевого вала;
• лучшее центрирование деталей шлицевого соединения;
• меньшая концентрация напряжений на шлицевом валу.

За эти преимущества приходится расплачиваться повышенной (по сравнению с использованием шпоночного соединения) трудоемкостью изготовления шлицов.

Стоимость изготовления и нарезки шлицов

Наименование	Цена
Изготовление и нарезка шлицов	от 10 000 руб.

Выбор оборудования и инструмента

Нарезка выполняется на станках:

• фрезерных;
• строгальных;
• долбежных;
• токарных;
• протяжных.

Затем детали подвергают шлифовке на шлифовальных станках.

В мелкосерийном и единичном производстве очень часто нарезание шлицев осуществляется на шлицефрезерном или зубофрезерном оборудовании с использованием червячной фрезы и метода обкатки. Использование такого инструмента эффективно как для прямобочных, так и для эвольвентных шлицев.

Горизонтально-фрезерный станок для нарезания шлицев используется в паре с фасонной дисковой фрезой. Для одновременной нарезки нескольких пазов используют делительную головку. Стоит отметить, что для изготовления шлицов такой способ используют крайне редко из-за неточностей по шагу и ширине. Целесообразно будет провести на горизонтально-фрезерном станке с дисковой фрезой черновую обработку детали, оставив припуск на чистовую обработку и шлифовку. Чистовую обработку пазов проводят специальными торцевыми фрезами, а для треугольного шлицевого соединения применяют треугольные фрезы.

Зубодолбежный шлицевой станок применяется в том случае, когда нет места для выхода фрезы.

Используется метод обкатки с применением долбяка. За высокое качество, получаемых поверхностей зубодолбежное оборудование используются в массовом производстве.

Помимо долбежных станков, широкое распространение в массовом и крупносерийном производстве шлицевых соединений получили строгальные и протяжные станки. Такое оборудование в несколько раз эффективнее и производительнее фрезерных станков. Нарезка строганием осуществляется с применением набора резцов, количество и размеры которых зависят от числа зубьев, ширины и глубины пазов соединения. При протягивании используют инструмент под названием протяжка. Этот инструмент имеет несколько режущих зубьев разной высоты, которые при поступательном движении срезать часть металла с заготовки.

Для изготовления эвольвентных соединений применяют холодную накатку с использованием специальных роликовых головок. Таким инструментом изготавливают изделия с большим количеством зубьев. По своей эффективности метод холодной накатки выше фрезерования в 10 раз.

После нарезки зубьев и термической обработки, все изделия подвергают шлифовке. Это позволяет добиться требуемой шероховатости и избежать зацепления сопрягаемых деталей в работе. Для шлифования используют следующий инструмент:

• фасонный круг;
• дисковый круг;
• конический круг.

Для шлифования внутренних поверхностей в некоторых случаях применяют оправку.

Назначение шлицевых валов и материалы изготовления

Главная задача шлицевого вала – передача большого крутящего момента насаженной на него детали, обеспечение плавного и равномерного поступательного движения. Изготовление шлицевых валов осуществляется путем формирования прямоточного вала с углублениями (шлицами) и выступающими зубьями на внешней поверхности. Поскольку такие валы являются составной частью шлицевого соединения, их внешняя поверхность должна строго соответствовать сечению внутренней поверхности отверстия (втулки, подшипника и т. д.). Движение насадного элемента по валу осуществляется строго в одном направлении.

Шлицевые валы задействуют в условиях высоких нагрузок, они незаменимы в механизмах, требующих повышения качества хода, улучшения эффективности работы, точности позиционирования.

Существует несколько видов шлицевых валов, которые различаются формой профиля пазов:

• прямобочные;
• эвольвентные;
• треугольные.

Методы нарезки шлицов на валах

При единичном, а так же мелкосерийном производстве нарезка шлицов при изготовление шлицевых валов, обычно, производится фрезерованием по различным схемам с использованием одной или двух фрез.

В массовом производстве может быть целесообразно изготовление шлицов на валах методом обкатывания

Виды шлицевых соединений

Шлицевое соединение представляет собой разъемное соединение вала и втулки при помощи размещенных на них выступов и пазов. Существует три вида шлицевых соединений:

• эвольвентные (ГОСТ 6033-80),
• прямобочные (ГОСТ 1139-80),
• треугольные зубчатые (ГОСТ 1139-80).

Фрезерование шлицевых валов

Наиболее производительным способом обработки шлицевых валов является фрезерование их методом обкатки червячной фрезы с зубьями специального профиля. Выполнение этой операции ведется на специальных шлицефрезерных полуавтоматах или зубофрезерных станках, которые должны и возможность вести обработку с отношением частоты вращения заготовки к частоте вращения фрезы 1:6 (для шестишлицевых валов), притом частота вращения фрезы соответствует требуемой скорости резания.

Однако в мелкосерийном и единичных производствах, особенно при ремонтных работах, часто возникает необходимость осуществить обработку различных шлицевых валов на горизонтально-фрезерныя станках. Заготовка при этом устанавливается между центрами УДГ и ее задней бабки, с помощью головки производится деление на шесть или восемь частей в соответствии с типом шлицевого вала.

Многошлицевое соединение на валу имеет посадочный диаметр D (рис. XI.7, а), который должен находиться в поле допуска h6 или h8; шпоночные выступы делаются в поле допуска g6 или е8, угол α тоже закрывается допуском. Поверхности, определяющие выполнение этих требовании, должны обрабатываться с особой тщательностью.

В первом переходе фрезерование может вестись набором из двусторонних дисковых фрез 1 (рис. XI.7, б). Здесь окончательной обработке подвергаются выступы по размеру Ш и определяются углы между ними. Установка фрез набора на размер Ш должна контролироваться с учетом торцевого биения, тогда как их наружные диаметры могут отклоняться друг от друга на 0,25—0,3 мм. Во втором переходе (рис. XI.7, в) дисковой фасонной (под радиус D/2) частозубой фрезой 2 обрабатываются начисто посадочные поверхности на размер диаметра D.

Чтобы не допустить смещении их относительно оси вала (радиальное биение), снятие всего диаметрального припуска с достижением размера в пределах поля допуска производится с одновременной вертикальной ручной подачей (по лимбу или индикаторному упору) на все шесть в рассматриваемом случае шлицев.

Если фрезерование шлицев ведется с припуском под последующее их шлифование на специальном шлицешлифовальном станке, то во втором переходе применяется дисковая фреза 2 со специальным профилем зубьев, которая одновременно с обработкой под шлифование поверхностей диаметром D образует канавки, предназначенные для «выхода» шлифовального круга.

Эту же обработку можно осуществить и за один переход с помощью фасонной фрезы 3 (рис. XI.7, г), но только под последующее шлифование, так как выполнить в этом случае технические условия на окончательную обработку практически становится невозможным.

Рис. XI.7 Фрезерование шлицевых валов

Сферы применения

Шлицевые соединения необходимы для сопряжения валов между собой посредством муфт, а также для передачи вращательного момента насадным элементам, таким как зубчатые и маховые колеса, шкивы, эксцентрики и т. д. Задействование шлицевых валов особенно востребовано в области приборостроения и машиностроительной промышленности. Автомобилестроение задействует шлицевые соединения в механизмах переключения передач, карданных передачах, колесных механизмах. Также шлицевые валы применяются при сборке крупной бытовой техники.

Сфера использования и особенности шлицевых соединений

Изготовление шлицов является достаточно востребованным в силу того, что вид получаемого в результате проведённых рабочих операций соединения необходим во многих сферах производства и промышленности.
Чаще всего шлицевые соединения применяются при необходимости обеспечить крутящие моменты в соединениях вала с зубчатым колесом, шкивом, полумуфтой, а также рядом других деталей.
В основном такой вид соединения является подвижным, то есть втулка способна двигаться по оси, поверхности шлица выступают в качестве направляющих для продольного перемещения элементов.
Шлицевые соединения являются технологически сложными, особенно по сравнению со шпоночными, однако дают более высокие возможности. Так, с их помощью можно обеспечить отличную центровку втулки на валу, а также передавать значительные вращающие моменты.

Нарезка шлицов в домашних условиях

Выполнить нарезание пазов на валу в домашних условиях затруднительно, так как такой технологический процесс требует использования станков с высокой точностью. Тем не менее в сети часто встречается вопрос как нарезать шлицы болгаркой на валу или сорвана шляпка болтов. Такие операции вполне по силам выполнить самостоятельно с использованием минимума инструмента и навыков. В тех случаях, когда требуется нарезка шлицов на полуоси автомобиля, необходимо закрепить изделие в тисках, разметить места будущих пазов и произвести нарезку с помощью болгарки. Восстановление шлицевого соединения привода таким методом не рекомендуется, по причине возникновения люфта между сопряженными деталями. Но если нет другого способа совершить ремонт, следует удерживать болгарку в неподвижном состоянии, чтобы не повредить пазы.

Часто встречается вопрос как сделать длинный шлицевой вал. В первую очередь необходимо подобрать вал с уже имеющимся шлицевым соединением и заготовку, на котором будет выполняться резка пазов. Затем необходимо наварить торец одного вала к другому. Получившуюся заготовку закрепляют в патроне фрезерного, долбежного, строгального или протяжного станков и выполняют нарезку.

Нарезка шлицов: методы, выбор оборудования и инструмента — Токарь

О возможностях нашего предприятия в области нарезки шлицов (на валах и в отверстиях), шестерен и звездочек на заказ вы можете узнать здесь.

Шлицевые соединения

Шлицевое соединение – разъемное соединение втулки и вала при помощи пазов и выступов на них. Оно может быть как подвижным, так и неподвижным.

Основные типы изготавливаемых шлицевых соединений: прямобочные и эвольвентные. Так же иногда используются треугольные шлицевые соединения.

Преимуществами нарезания шлицов вместо шпоночных соединений являются:

• меньшее число необходимых деталей;
• значительно бȯльшая нагрузочная способность шлицевого соединения;
• возможность легкого осевого взаимного перемещения шлицевой втулки и шлицевого вала;
• лучшее центрирование деталей шлицевого соединения;
• меньшая концентрация напряжений на шлицевом валу.

За эти преимущества приходится расплачиваться повышенной (по сравнению с использованием шпоночного соединения) трудоемкостью изготовления шлицов.

Методы нарезки шлицов на валах

• При единичном, а так же мелкосерийном производстве нарезка шлицов при изготовление шлицевых валов, обычно, производится фрезерованием по различным схемам с использованием одной или двух фрез.
• В массовом производстве может быть целесообразно изготовление шлицов на валах методом обкатывания

Методы изготовления шлицов на втулках

1. Нарезание шлицов в отверстиях при изготовлении шлицевых втулок и колец может производиться на долбежных станках
2. Более качественным методом изготовления шлицов во втулках является протяжка
3. к сожалению, требующая наличия конкретного инструмента под каждый заданный диаметр/количество зубьев/посадку.
4. При относительно больших диаметрах отверстий возможно нарезание шлицов методом обкатки круглым долбяком

Нарезка шлицов у нас

Мы занимаемся нарезанием шлицов при изготовлении шлицевых втулок и валов в Санкт-Петербурге вот уже скоро четверть века. Познакомьтесь с нашими возможностями в нарезке шлицов, звездочек и шестерен на этой странице. Так же Вы можете произвести на заказ широкий спектр работ по металлообработке.

Если вам необходимо изготовление шлицевого соединения, позвоните нам и/или пришлите чертежи по электронной почте для изготовления шлицевых валов и втулок по чертежам или образцам.

Нарезка шлицов методы, выбор оборудования и инструмента | Строитель промышленник

Шлицевое соединение применяется для передачи вращательного движения между валами и втулками. В отличии от шпоночного соединения оно обеспечивает лучшее центрирование деталей.

Нарезка шлицов дома

Выполнить нарезание пазов на валу дома трудно, так как такой тех. процесс просит применения станков очень точно. Но все таки в сети нередко встречается вопрос как порезать шлицы угловой шлифмашиной на валу или сорвана шляпка болтов. Подобные операции полностью по силам сделать своими руками с применением минимума инструмента и способностей. В том случае, когда потребуется нарезка шлицов на полуоси автомобиля, следует укрепить изделие в тисках, наметить места будущих пазов и произвести нарезку при помощи угловой шлифмашинки. Регенерация шлицевого соединения привода аналогичным способом не рекомендуется, из-за причины появления люфта между сопряженными деталями. Однако если нет иного варианта осуществить ремонт, нужно держать угловую шлифмашину в неподвижном состоянии, чтобы не повредить пазы.

Нередко встречается вопрос как выполнить длинный шлицевой вал. Сначала следует выбрать вал с уже имеющимся шлицевым соединением и заготовку, на котором будет делаться резка пазов. После нужно наварить торец одного вала к иному. Получившуюся заготовку прикрепляют в патроне фрезерного, долбежного, строгального или протяжного станков и делают нарезку.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Накатывание шлицев

Высокопроизводительный и эффективный метод, причем чаще осуществляют холодное накатывание роликами (рис. 4.13,а

), рейками (
рис. 4.13,б
), роликовыми многопрофильными головками (
рис. 4.13,в
).

Рис. 4.13. Схемы накатывания шлицев: а – круглыми роликами;

б – рейками; в – многороликовой головкой

Преимущества и достоинства см. накатка ЗК. Но не во всех случаях можно применять холодную накатку. Можно накатывать заготовки твердостью не более 220 НВ. Накатанные шлицы при скручивании на 10-20% прочнее шлицев полученных фрезерованием. Холодной накаткой рассмотренными методами в основном накатываются эвольвентные шлицы. Ролики для накатки изготавливаются из высокопрочной стали. Производительность выше примерно в 10 раз, чем при фрезеровании. Накатывание рейками является более производительным, чем роликами, но из-за больших усилий при накатке рекомендуется для накатывания шлиц длиной <=100 мм.

Еще одним высокопроизводительным методом накатывания шлиц является планетарное накатывание (Grob) (рис. 4.14

Рис. 4.14. Схема накатывания шлицев планетарным методом:

а – схема движения роликов и заготовки; б – схема формирования шлицев при накатке; 1 – траектория движения роликов

Формирование профиля осуществляется 2-я роликовыми головками, имеющими встречное вращение. Рекомендуется для заготовок у которых временное сопротивление разрыву sв=1274*106 Па, а также относительное удлинение >9%. Ролики сталь БР с 63-66 HRC. Комплект роликов позволяет накатывать до 30000 валов. Данным методом могут накатываться различные профили или формы шлицевых валов. При накатке шлицев следует уделять внимание точности заготовки до накатки и учитывать течение металла.

Обработка шлицевых поверхностей в отверстиях

Как правило протягивают. До протягивания отверстие сверлят, зенкеруют или протягивают круглой протяжкой. Протягивание цилиндрической поверхности и шлиц может осуществляться раздельно или комбинированной шлицевой протяжкой при Æ < 50 мм. Протяжки для протягивания шлиц могут применяться обычные или прогрессивные. Если втулка или ЗК с шлицами подвергается ТО, то после этого поверхность шлифуют на внутри-шлифовальных станках, а наружный диаметр шлиц калибруют или притирают. При протягивании винтовых шлицев отверстия необходимо чтобы движение режущего инструмента совмещалось с его движением или движением заготовки (см. протягивание винтовых поверхностей).

Контроль шлицевых валов и шлицевых отверстий

В шлицевых валах и отверстиях проверяют наружный или внутренний Æ шлиц в зависимости от варианта центрирования. Наружный – скоба, микрометр. Внутренний – гладкие пробки. Толщина шлиц – предельные скобы. Равномерность шага по окружности – комплексными шлицевыми пробками и кольцами (шаг, Æ и др. параметры одновременно). Параллельность шлиц оси вала – индикатором.

Нарезание шлицов у нас

Мы занимаемся нарезанием шлицов при изготовлении шлицевых втулок и валов в Санкт-Петербурге вот уже скоро четверть века. Познакомьтесь с нашими возможностями в нарезке шлицов, звездочек и шестерен на этой странице. Так же Вы можете произвести на заказ широкий спектр работ по металлообработке. Включая токарные работы и фрезерную обработку.

Если вам необходимо изготовление шлицевого соединения, позвоните нам и/или пришлите чертежи по электронной почте для изготовления шлицевых валов и втулок по чертежам или образцам.