Соединения шлицевые эвольвентные особенности применения

Шлицевое эвольвентное соединение чертеж

Для особо сильно нагруженных узлов с большим крутящим моментом, применяются эвольвентные шлицевые соединения. Они способны выдерживать динамические нагрузки и работать в условиях вибрации. Шлицы эвольвентные имеют поверхность соприкосновения значительно больше, чем в прямозубом зацеплении. Широкое основание не позволяет сломать и смять эвольвентный зуб. Недостатком является сложное изготовление соединительного профиля, особенно по отверстию. Часто эвольвентные шлицы применяются на полых валах. Сочетание большой мощности и малого веса.

Как обозначаются шлицы на чертеже

Шлицевые эвольвентные соединения на практике доказали свою надежность и прочность. Основание зуба шире и его не смогут сломать даже динамические нагрузки. Смятие происходит только при очень больших перегрузках, поскольку по эвольвенте площадь контакта – рабочая, больше, чем у других видов шлицов.

В отличие от прямых шлицов, которые рассчитываются на смятие и проверяются на срез, эвольвентный профиль имеет большую площадь контакта, и расчет на прочность производится на срез, затем делается проверка на смятие. Чаще всего основным параметром выбора типа соединений эвольвентных является наименьший в сечении размер вала. Именно он испытывает наибольшие нагрузки. Крутящий момент, динамические удары, вибрация, которые он способен выдержать, не критичны для зубьев.

Чертеж эвольвентного шлицевого вала совпадает с изображением зубчатой шестерни того же радиуса и модуля. Нарезка производится на одном оборудовании червячными фрезами. В отличие от прямобочных шлицев, когда для каждого диаметра вала необходимо подбирать свой инструмент, эвольвентные зубья выполняются одной фрезой с соответствующим модулем.

В обозначении шлицевого эвольвентного соединения свои отдельные маркировки имеют обе сопрягаемые детали:

Шлицевые зубчатые эвольвентные соединения центрируются по эвольвентной поверхности зуба, реже по наибольшему диаметру. Центровка по внутреннему размеру по впадине эвольвентного зуба на практике не осуществляется. Обозначение свое имеют шлицевые соединения каждого вида центрировки по:

боковым поверхностям – D×m×9H/9g ГОСТ 6033-80;
наружному диаметру – D×H7/g6 ГОСТ 6033-80;
внутреннему –iD×m×H7/g6 ГОСТ 6033-80.

D – наружный диаметр, который имеют эвольвентные валы до нарезки зуба;

i – обозначает центрировку по внутреннему размеру эвольвентного соединения;

Читайте также:

Как делают шлицы на валу

H и g, с соответствующими цифрами – класс точности обработки.

Можно встретить таблицу размеров на шлицы эвольвентные с din параметрами. Это означает, что соединение сделано по нормативам немецкого института стандартизации. Они частично соответствуют международному стандарту ISO, имеют переводные таблицы.

Кроме неподвижных соединений, изготавливаются скользящие. В них втулка перемещается вдоль вала, и входит в зацепление с различными колесами в коробке передач. Для этого с торца по эвольвенте делается срез на конус – заходная фаска для включения эвольвентного шлицевого соединения.

В неподвижных соединениях только снимаются острые углы, и втулка запрессовывается на вал.

Соединения шлицевые эвольвентные

Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зуба имеют то же назначение, что и прямобочные, но обладают рядом преимуществ: технологичностью (для обработки всех типоразмеров валов с определенным модулем требуется только одна червячная фреза, возможно применение всех точных методов обработки зубьев); большей прочностью (обладают меньшими концентратами напряжений и большим количеством зубьев).

Шлицевые эвольвентные соединения. Основные параметры

Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зубьев применяются для подвижных и неподвижных соединений.

К основным параметрам относятся:

— наружный диаметр зубьев, номинальный диаметр соединения; — модуль; — число зубьев; — угол профиля.

Читайте также:

Расчет делительного диаметра зубчатого колеса

Остальные параметры вычисляются по зависимостям ГОСТ 6033-80*, приведенным в табл. 2.8.

Номинальные значения основных параметров приведены в табл. 2.9.

Посадки шлицевых эвольвентных соединений

В шлицевых соединениях с эвольвентным профилем зубьев применяются следующие способы относительного центрирования вала и втулки: по боковым поверхностям зубьев по наружному диаметру и допускается центрирование по внутреннему диаметру.

Наибольшее распространение получил способ центрирования по боковым поверхностям зубьев. Центрирование по внутреннему диаметру не рекомендуется.

ГОСТ 6033-80* установлены допуски и посадки для различных способов центрирования. Примеры выбора посадок приведены в табл. 2.10. Кроме указанных посадок применяются и другие (см. ГОСТ 6033-80*).

Условные обозначения шлицевых эвольвентных соединений

Обозначения шлицевых эвольвентных соединений должны содержать номинальный диаметр, модуль, обозначение посадки (полей допусков вала и отверстия) и номер стандарта.

Читайте также:

Как начертить звездочку цепной передачи

При центрировании по боковым поверхностям зубьев.

посадка по боковым поверхностям

При центрировании по наружному диаметру.

Читайте также:

Пальцевые фрезы для нарезания зубьев

посадка по центрирующему

и по боковым поверхностям

Приме условного обозначения показан на рис. 2.3.

Эта лекция взята со страницы лекций по допускам и посадкам:

Возможно вам будут полезны эти страницы:

lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

Соединение шлицевое эвольвентное с углом профиля 30° по ГОСТ 6033-80. Размеры.

Эвольвентные шлицевые соединения имеют ряд преимуществ по сравнению с прямобочными:

При изготовлении элементов соединения могут быть применены все технологические процессы точной зубообработки.
Более совершенная технология изготовления позволяет получить более высокую точность соединения.
Эвольвентный зуб, утолщенный у основания, более прочен.
Соединения могут быть косозубыми, что при определенных соотношениях угла наклона зубьев колеса и зубьев вала позволяет применять косозубые передвижные колеса в коробках скоростей.

В разделе приведены основные соотношения и размерные ряды.

Исходный контур эвольвентного шлицевого соединения

Номинальные диаметры, модули, числа зубьев эвольвентного шлицевого соединения

Стандарт предусматривает D от 4 до 500 мм;
D и m первого ряда предпочтительнее;
Числа зубьев, заключенные в рамки, предпочтительнее;
Модуль 3,5 по возможности не применять.

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.

Характеристика соединения

В обозначении шлицевого эвольвентного соединения свои отдельные маркировки имеют обе сопрягаемые детали:

боковым поверхностям – D×m×9H/9g ГОСТ 6033-80;
наружному диаметру – D×H7/g6 ГОСТ 6033-80;
внутреннему –iD×m×H7/g6 ГОСТ 6033-80.

D – наружный диаметр, который имеют эвольвентные валы до нарезки зуба;

i – обозначает центрировку по внутреннему размеру эвольвентного соединения;

H и g, с соответствующими цифрами – класс точности обработки.

В неподвижных соединениях только снимаются острые углы, и втулка запрессовывается на вал.

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.

Центрирование и посадки

Если шлицевое эвольвентное соединение центрируется по наружному радиусу, по формуле рассчитываются основные размеры:

где d – диаметр делительной окружности;

m – модуль зуба выла и впадины втулки;

z – число зубьев.

Расчет номинальной делительной окружности для настройки инструмента рассчитывается по формуле:

s =е=0,5π m + 2х m tg α;

s – номинальная делительная окружность на валу;

e – делительная окружность по впадине втулки;

x – смещение формы исходного контура;

ɑ – угол наклона эвольвенты зуба, для шлицевых соединений он равен 30°.

На эвольвентные шлицы рассчитывается размер смещения от исходного контура:

И номинальный размер по впадинам втулки равен максимальному диаметру при центрировании по нему:

При центрировании по боковым поверхностям зубьев:

da – номинальный диаметр вала, вершин зубьев;

D – наружный размер впадины втулки;

Допуск на нецентрированные размеры зависит от типа термической и поверхностной обработки и определяется по таблице предельных отклонений, которая имеется в ОСТ 1 00086-73

На сборочном чертеже они указываются формулами, например узел прибора и деталями в соединении: вала с диаметром делительной окружности 4 мм и модулем зуба 0,5.

При центрировании по наружному диаметру –

При центрировании по боковой поверхности эвольвентного соединения –

Где – 8 число зубьев;

S₄ – коэффициент, учитывающий исполнение по форме эвольвенты.

В технической сопроводительной документации указываются характеристики на шлицы:

На чертеже детали обозначение обозначение для вала:

Аналогичное значение для отверстия втулки:

Все обозначения приведены для соединения с наружным диаметром вала 6 мм.

Соединения шлицевые прямобочные. Размеры по ГОСТ 1139-80

В зависимости от числа зубьев и их рабочей площади соединения разделяют на три серии:

легкую,
среднюю,
тяжелую.

Форма сечения вала предусмотрена в трех исполнениях:

профиль А с канавкой в углах впадин и профиль С без канавки применяют при центрировании по внутреннему диаметру;
при центрировании по наружному диаметру и боковым сторонам зубьев применяется исполнение В.

Форма сечения втулки предусмотрена в одном исполнении.

Центрирование детали на валу по наружному диаметру D производят при высоких требованиях к точности соединения; по внутреннему диаметру при тех же требованиях, но при высокой твердости ступицы. Этот способ центрирования применяют также при длинных термически обработанных валах, так как в этом случае удобно одновременно со шлифовкой боковых граней шлифовать внутреннюю поверхность паза вала.

Центрирование по боковым граням b применяют, когда необходимо обеспечить наибольшую несущую способность соединения при сравнительно невысоких требованиях к точности центрирования.

Размеры прямобочных шлицев легкой серии, мм

Размеры прямобочных шлицев средней серии, мм

Размеры прямобочных шлицев тяжелой серии, мм

Применение

Изготовление эвольвентных шлицев требует высокой точности. Нарезание зуба по втулке выполняется в основном протяжкой. Остальные способы дают меньшую точность и большую шероховатость поверхности. Часто производится ручная доводка по шаблону зачистка выступов.

Сложность обработки оправдывается применением шлицевых соединений с эвольвентным профилем в узлах с динамическими и переменными нагрузками. Например, в полых валах клетей прокатных станов, редукторах крупногабаритных строгальных и фрезерных станков, грузоподъемных механизмов, поднимающих вагонетки на доменные печи.

Кроме принятых стандартов на эвольвентные соединения по ГОСТ, имеются и другие исполнения деталей. Например в немецких станках встречается din параметры по стандартам, разработанным германским институтом стандартизации. На машинах, изготавливаемых на экспорт, встречается маркировка эвольвентных соединений с ссылкой на ISO – международный стандарт.

В обсуждениях автомобилистов часто можно услышать asa 24 48. Такую маркировку имеют эвольвентные шлицевые соединения на карданных валах. Встречаются они у переднеприводных фиатов, изготовленных по старым стандартам.

В настоящее время на передние карданы делается эвольвентный шлиц по ГОСТ 6033-80 или отраслевому стандарту ОСТ 1 00086-73. Старый стандарт актуален и сегодня. По нему работают многие машиностроительные и автомобилестроительные предприятия.

Условное обозначение прямобочных шлицевых соединений

Пример условного обозначения прямобочного шлицевого соединения z=8, d=36 мм, D=40 мм, b=7 мм с центрированием по внутреннему диаметру d и посадкой по центрирующему диаметру H7/f7 и по размеру b F8/f8:

то же, при центрировании по наружному диаметру D:

то же, при центрировании по b:

Пример условного обозначения втулки и вала того же соединения при центрировании по D:

Дата введения:	01.01.1982
Добавлен в базу:	01.09.2013
Актуализация:	01.01.2019

Питчевые шлицевые эвольвентные соединения