- •1.Основные понятия и определения. Классификация деталей машин
- •2.Основные требования к конструкции деталей машин.
- •3.Резьбовые соединения. Общие сведения. Классификация резьб.
- •4.Геометрические параметры резьб.
- •5.Силы в резьбе.
- •6.Крепёжные детали.
- •7.Расчёт незатянутого нагруженного резьбового соединения.
- •8.Расчёт затянутого ненагруженного резьбового соединения.
- •9. Расчёт затянутого нагруженного резьбового соединения.
- •10.Расчёт резьбового соединения, несущего поперечную нагрузку.
- •11. Расчёт резьбового соединения, несущего комбинированную нагрузку.
- •12. Расчёт групповых резьбовых соединений.
- •13.Заклёпочные соединения. Общие сведения. Конструкция заклёпочных соединений.
- •14.Конструкция заклепок. Материалы заклёпок.
- •15.Расчёт заклёпочных соединений при действии поперечной нагрузки.
- •16.Расчет заклепочных соединений при действии продольной нагрузки.
- •17.Сварные соединения. Общие сведения. Типы сварки. Виды сварных соединений.
- •18. Расчет сварных соединений с полным проплавлением.
- •20.Соединения с натягом. Общие сведения.Способы получения соединения с натягом.
- •21 Расчет соединений с натягом.
- •24. Шлицевые соединения.
- •26.Винтовые механизмы. Общие сведения. Область применения.
- •27.Конструкция винтов и гаек.Материалы. Критерии работоспособности.
- •28.Расчет передачи «винт-гайка»
- •3.4.2 Проверка на самоторможение
- •3.4.4 Расчет прочности винта
- •3.4.5 Проверка винта на устойчивость
24. Шлицевые соединения.
2.6.1 Общие сведения
Шлицевое соединение – разъемные соединения для передачи крутящего момента между валом и ступицей насаженной детали.
Шлицевое соединение образуют выступы – зубья на валу и соответствующие впадины – шлицы в ступице. Рабочими поверхностями являются боковые поверхности зубьев. Зубья вала фрезеруют по методу обкатки или накатывают в холодном состоянии профильными роликами. Шлицы ступицы получают протягиванием.
Шлицевые соединения стандартизированы и широко применяются в машиностроении.
Виды шлицевых соединений
Шлицевые соединения различают:
по характеру соединения – неподвижные для закрепления деталей на валу и подвижные, допускающие перемещение ступицы вдоль вала (например, блока шестерен коробки передач);
по форме зуба – прямобочные (рис. 2.46а), эвольвентные (рис. 2.46б), треугольные (рис. 2.46в);
по способу центрирования (для обеспечения совпадения геометрических осей вала и ступицы) – с центрированием по наружному диаметру D (рис. 2.47а), по внутреннему диаметру d (рис. 2.47б) и по боковым поверхностям зубьев (рис. 2.47в). Зазор в контакте центрирующих поверхностей практически отсутствует, у нецентрирующих поверхностей – довольно значителен.
а |
б |
в |
Рис. 2.46. Виды шлицевых соединений |
а |
б |
в |
Рис. 2.47. Способы центрирования шлицевых соединений |
Прямобочные шлицы (ГОСТ 1139-80) (рис. 2.46а) имеют простую форму. Обычно они центрируются по наружному диаметру (около 80%), центрирование по внутреннему диаметру применяется реже из-за более сложной формы впадины между зубьями (необходимо делать канавку у основания зуба для уменьшения концентрации напряжений). Центрирование по боковым поверхностям зубьев не обеспечивает точного центрирования, но обеспечивает более равномерное распределение нагрузки между зубьями и применяется для высоконагруженных ответственных валов.
Эвольвентные шлицы (ГОСТ 6033-80) (рис. 2.46б) имеют профиль аналогичный профилю зубьев зубчатых колес. Обладают повышенной прочностью из-за большего количества зубьев, более широкого основания зуба и меньшей концентрацией напряжений.
Эвольвентные шлицы более технологичны. Для нарезания зубьев на валу требуется меньший набор более простых фрез, чем для нарезания прямобочных зубьев, из-за чего профиль получается точнее. Однако протяжки для ступиц более дороги, больше трудоемкость шлифования.
Центрирование – по наружному диаметру и по боковым поверхностям.
Треугольные шлицы (рис. 2.46в) – как правило, неподвижные. Имеют небольшую высоту зуба и применяются в стесненных габаритах. Угол профиля в вершине 36°.
2.6.4 Расчет шлицевых соединений
Шлицевые соединения рассчитываются на смятие:
,
где – крутящий момент;
– число зубьев;
– средний диаметр соединения: ;
– высота зубьев: ;
– длина зубьев;
– коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки между зубьями и вдоль зубьев: =0,5…0,7 – в зависимости от точности изготовления соединения;
– допускаемые напряжения смятия на боковых поверхностях.
Для неподвижных соединений с эвольвентными шлицами с химико-термической обработкой (цементация, азотирование) ; то же для подвижных соединений ; если химико-термической обработки нет, то снижается вдвое.
Для прямобочных шлицов приведены в таблице 2.6.
Таблица 2.6
Рекомендуемые значения допускаемых напряжений смятия для расчета шлицевых соединений
Соединение |
Условия эксплуатации |
, МПа, при поверхности зубьев |
|
без термообработки |
с термообработкой |
||
Неподвижное |
Тяжелые |
35 – 50 |
40 – 70 |
Средние |
60 – 100 |
100 – 140 |
|
Легкие |
80 – 120 |
120 – 200 |
|
Подвижное |
Тяжелые |
15 – 20 |
20 – 35 |
Средние |
20 – 30 |
30 – 60 |
|
Легкие |
25 – 40 |
40 – 70 |