Шлицевые соединения различают: по характеру соединения – неподвижные для закрепления детали на валу (рис. 4.1); подвижные,допускающие перемещение детали вдоль вала (например, блока шестерен коробки передач станка, см. рис. 4.3);
по форме зубьев – прямобочные (рис. 4.1), эвольвентные (рис. 4.2,а), треугольные (рис. 4.2,б);
по способу центрирования ступицы относительно вала – с центрированием по наружному диаметру D (см. рис. 4.1,а), внутреннему диаметру d (см. рис. 4.1,б) и боковым поверхностям зубьев (см. рис. 4.1, в и 4.2).
Рис. 4.2 Эвольвентное и треугольное шлицевые соединения
Соединения с прямобочным профилем зубьев(см. рис. 4.1). Применяют в неподвижных и подвижных соединениях; имеют постоянную толщину зубьев; выполняют с различными способами центрирования.
В соединениях, где требуются высокая соосность вала и ступицы, применяют центрирование по одному из диаметров. Наиболее технологично центрирование по наружному диаметру, которое рекомендуется при твердости внутренней поверхности ступицы Н<350 НВ. Калибровку центрирующих поверхностей ступицы выполняют протягиванием, а калибровку вала – шлифованием.
Центрирование по внутреннему диаметру рекомендуется при высокой твердости материала ступицы, когда калибровка отверстия протяжкой невозможна. В этом случае центрирующие поверхности ступицы и вала доводят шлифованием.
Центрирование по боковым поверхностям обеспечивает более равномерное распределение нагрузки по зубьям. Рекомендуется для передачи больших переменных ударных нагрузок при пониженной точности центрирования (карданные валы и др.).
Стандарт предусматривает три серии соединений с прямобочным профилем зубьев: легкую, среднюю и тяжелую(табл. 4.1), которые отличаются высотой и числом зубьев.
Таблица 4.1 Соединения шлицевые прямобочные (выборка)
Размеры, мм (см. рис. 4.1); z – число зубьев
Тяжелая серия имеет более высокие зубья с большим числом их. Рекомендуется для передачи больших вращающих моментов.
Соединения с эвольвентным профилем зубьев (см. рис. 4.2,а). Применяются в неподвижных и подвижных соединениях. Зуб очерчен по кривой – эвольвенте. Угол зацепления α=30°. Ножка зуба усилена. Серий не имеют. Выполняются по стандарту с центрированием по боковым поверхностям зубьев, реже по наружному диаметру. По сравнению с прямобочными зубьями имеют повышенную прочность благодаря большому количеству зубьев и утолщению зубьев к основанию, позволяют применять типовые процессы зубонарезания. Рекомендуются для передачи больших вращающихся моментов.
Соединения с треугольным профилем зубьев (см. рис. 4.2,б). применяются в неподвижных соединениях. Имеют большое число мелких зубьев. Выполняются с центрированием по боковым поверхностям. Не стандартизованы. Рекомендуются для тонкостенных ступиц, пустотелых валов, а также для передачи небольших вращающих моментов.
Шлицевые валы и ступицы изготовляют из среднеуглеродистых и легированных сталей с σ в≥500 Н/мм².
