10.3 Взаимозаменяемость шлицевых соединений Перечисленных выше недостатков можно избежать, применив в конструкции узла
шлицевое соединение.
Шлицевые соединения находят все более широкое применение в связи с ростом
требований к качеству изделий, их долговечности и обеспечению высокой точности
центрирования и передаче больших крутящих моментов.
По профилю зуба шлицевые соединения делятся на прямобочные, эвольвентные, треугольные. Прямобочные шлицевые соединения распространены особенно широко, но
эвольвентные соединения имеют преимущества перед ними:
могут передавать большие, чем прямобочные, крутящие моменты;
имеют меньшую концентрацию напряжений;
проще в изготовлении;
более точно центрируют сопрягаемые детали;
более долговечны.
Шлицевые соединения с треугольным профилем применяют для передачи небольших
крутящих моментов при тонкостенных втулках и посадках с натягом.
Для прямобочных шлицевых соединений при одном и том же номинальном диаметре в
зависимости от передаваемых нагрузок предусмотрено три серии: легкая, средняя и
тяжелая (при этом средний диаметр остается постоянным, а меняются число и высота
зубьев). Установлено, что число зубьев у прямобочных соединений легкой и средней серии
6; 8; 10; тяжелой серии 10; 16; 20.
Согласно ГОСТ 1139-80 и ГОСТ 25346-82 в зависимости от эксплуатационных
требований и технологии изготовления шлицев возможны три способа центрирования (рис.
5): по наружному диаметру D (рис. 10.5, а);внутреннему диаметру d (рис. 10.5, б);боковым
сторонам зубьев b (рис. 10.5, в). Рис. 10.5 Способы центрирования шлицевых соединений.
Способ центрирования по внутреннему диаметру d обеспечивает точное центрирование
и подвижность соединений при высокой твердости материала, из которого изготовлена
втулка.
При центрировании по наружному диаметру D подвижность деталей в соединении не
предусматривается, а сопрягаемые детали термически не обрабатываются.
Способ центрирования по b используется редко, в основном при передаче больших
крутящих моментов и при знакопеременных нагрузках (реверсивном вращении). Этот
способ позволяет равномерно распределить нагрузки между зубьями, но не обеспечивает
высокой точности центрирования.
Посадки строятся в системе отверстия и обеспечивают соединения одновременно по
двум поверхностям (d и b, D и b)или только по b. Системе отверстия отдается предпочтение, потому что она позволяет резко сократить
номенклатуру дорогостоящих протяжек, которыми обрабатывают шлицевые втулки.