Шлицевые сопряжения по профилю зубьев делят на прямобочные, эвольвентные и треугольные (рис. 5.1).
Наибольшее распространение имеют шлицевые сопряжения с прямобочным профилем зуба, имеющие чётное число зубьев z = 4, 6, 8, 10, 16 или 20. Размеры и их допуски регламентированы ГОСТ 1139 [3]. В зависимости от высоты и числа зубьев одного и того же диаметра сопряжение делят на три серии (лёгкую, среднюю и тяжёлую).
Шлицевые сопряжения с прямобочным профилем центрируют по наружному диаметру, внутреннему диаметру и боковой стороне зуба.
Шлицевые соединения с эвольвентным профилем отличаются большей прочностью, технологичностью и лучшей центрируемостью. Их применяют при реверсивном движении и повышенных крутящих моментах.
Шлицевые сопряжения с эвольвентным профилем центрируют по наружному диаметру и боковой стороне, однако допускается центрирование и по внутреннему диаметру. Их размеры и допуски регламентированы ГОСТ 6033 [3].
Рис. 5.1. Виды шлицевых соединений
Шлицевые сопряжения с треугольным профилем применяют, как правило, вместо прессовых посадок при тонкостенных втулках. Они имеют мелкий модуль m = (0,3–0,8) мм, характеризуются углом впадины вала 2β = 90° или 72° с числом зубьев z = (15–70).
Способ центрирования шлицевых сопряжений зависит главным образом от характера нагрузки (спокойная, ударная) и от направления её действия (постоянная, знакопеременная). Значительное влияние оказывают точность центрирования (высокая, невысокая) и характер соединения (подвижный, неподвижный).
При спокойной и постоянной нагрузке выбирают наиболее простой способ центрирования по наружному диаметру, если же соединение подвижное и требует высокой твёрдости втулки, то в этом случае требуется центрировать по внутреннему диаметру, тем более, если точность центрирования высокая. При знакопеременной или ударной нагрузке выбирают центрирование по боковой поверхности зуба.
В курсовой работе для шлицевого соединения с прямобочным профилем зуба:
исходя из наружного диаметра и серии определить номинальные размеры шлицевого соединения;
выбрать метод центрирования шлицевого соединения. Выбор обосновать;
выбрать посадки по центрирующим элементам и поля допусков нецентрирующих диаметров;
определить предельные отклонения размеров шлицевых деталей и построить схемы расположения полей допусков;
привести условное обозначение шлицевого соединения, шлицевой втулки и шлицевого вала.
Пример.
Дано подвижное шлицевое соединение с прямобочным профилем зуба средней серии, воспринимающее значительные нагрузки и обеспечивающее высокую точность центрирования.
По наружному диаметру и заданной серии выбираем номинальные параметры шлицевого сопряжения [3]: наружный диаметр D = 54 мм; внутренний диаметр d = 46 мм; число шлицев z = 8; ширина шлица b = 9 мм.
Так как шлицевое сопряжение подвижное и воспринимает значительные нагрузи, то твердость поверхности вала и втулки должна быть высокой. Этим требованиям наряду с высокой точностью центрирования отвечает центрирование по внутреннему диаметру. Посадочными поверхностями в данном случае является внутренний диаметр d и ширина шлицев b.
Согласно рекомендациям [3] предпочтительными посадками, обеспечивающими подвижность соединения, являются: для d - Ø 46 H7/f7; для b – 9 D9/h9. Для непосадочного наружного диаметра установлена посадка Ø54 H12/a11.
Цифровые значения предельных отклонений приведены в тех же таблицах, что и для гладких сопряжений [2]:
Ø 
Ø 
Схемы расположения полей допусков прямобочного шлицевого сопряжения приведены на рис. 5.2.
Приведем условные обозначения на чертежах:
шлицевого сопряжения
;
шлицевой втулки
;
шлицевого вала
.
а) б) в)
Рис. 5.2. Схемы расположения полей допусков шлицевого сопряжения
а) сопряжение по внутреннему диаметру – d;
б) сопряжение по наружному диаметру – D;
в) сопряжение по боковым поверхностям зубьев – В.
