Шлицови (назъбени) връзки
Целта и кратко описание на основните типове,
Предимства и недостатъци, обхват на сплайн
Връзки
Шпонковите връзки могат да се разглеждат като многоключови, при които шпонките са, така да се каже, направени неразделна част от вала. Работните повърхности са страните на зъбите. През последните години, поради общото увеличаване на напрежението в машинните части, най-разпространени са шлицовите връзки вместо ключовете. Това
Шлицовите връзки се образуват от издатини - зъби на вала, влизащи във вдлъбнатините на съответната форма в главината. Валът и отворът в главината са обработени така, че страничните повърхности на зъбите или участъците от цилиндрични повърхности (по вътрешния или външния диаметър на зъбите) да прилягат плътно една към друга. Съответно, шлицовите връзки се отличават с центриране по страничните повърхности на зъбите, по вътрешния или външния диаметър. Центрирането по диаметри осигурява по-висока коаксиалност на вала и главината, а центрирането върху страничните повърхности осигурява по-равномерно разпределение на натоварването върху зъбите. По естеството на връзката те разграничават:
- неподвижен -за фиксиране на детайла върху вала;
- подвижничасти, които позволяват движение по протежение на вала (например зъбно колело на скоростна кутия на машина).
В зависимост от профила на зъбите има три основни типа връзки:
- с правостранни(фиг. 1,а) зъби -брой зъби Z = 6, 8, 10, 12;
- с еволвентни(фиг. 1,b) зъби -брой зъби Z = 12, 16 или повече;
- стриъгълни(фиг. 1,c) зъби -брой зъби Z = 24, 36 или повече.
b –еволвентни зъби;в —триъгълни зъби
Ориз. 2. Прави зъби (шлици): 1 - вал; 2 - втулка.
Зъбите на вала се фрезоват, а в главината се изтеглят на специални машини (фиг. 2). Брой зъби за прави и еволвентни връзки 4-20; за триъгълни - до 70.
Най-разпространени в машиностроенето са правите зъбни връзки. Използват се при неподвижни и подвижни стави. Стандартът предвижда три серии правостранни зъбни връзки - леки, средни и тежки, различаващи се една от друга по височина и брой зъби (по-често се използват връзки с шест до десет зъба).
Правостранните шлицови връзки също се отличават с метода на центриране:
| Метод на центриране | кратко описание на |
 | Според външния диаметър D (най-точният метод за центриране) (фиг. 63, а). Центроването по външния диаметър е най-технологично и препоръчително, когато твърдостта на вътрешната повърхност на главината е HB 350. Калибрирането на центриращите повърхности на главината се извършва чрез издърпване, а валът се калибрира чрез шлифоване. Този метод се използва при производството на неподвижни съединения в серийно и масово производство. Връзката (фиг. 63, а), за да се избегне термично изкривяване, изисква довършителен чертеж на главината след топлинна обработка, така че твърдостта на главината не може да бъде по-висока от HRC=30. |
 | По вътрешен диаметър d. Най-точният и скъп метод на центриране се препоръчва при висока твърдост на материала на главината, когато не е възможно калибриране на отвора за протягане. В този случай центриращите повърхности на главината (по вътрешния диаметър) и вала (по вътрешния диаметър и страничните повърхности на шлиците) се завършват чрез шлифоване. Прилага се виндивидуално и дребносерийно производство със закалени втулка и вал. Връзката (фиг. 63, b) изисква шлайфане на вала по диаметъра на отвора на специални машини, но главината може да бъде твърда, тъй като диаметърът на отвора се смила на конвенционални вътрешни шлифовъчни машини. |
 | Отстрани. (при обратна работа на връзката - предаване на големи променливи ударни натоварвания и липса на строги изисквания за точност на центриране) (фиг.63,c). Центрирането по фланговете осигурява по-равномерно разпределение на натоварването върху зъбите. Препоръчва се за силно натоварени връзки с термично подобрена повърхност на отвора на втулката (HB 280-300). Връзката (фиг.63,c) позволява твърди шлици на вала и на главината, но за да се осигури сглобяването, като се вземе предвид възможното изкривяване на шлиците по време на втвърдяване, празнините във връзката трябва да бъдат увеличени. Разликата в контакта на повърхностите: центрирането практически липсва, нецентрирането е значително. |
| (а) | (b) | (c) |
| Фигура 3 - Видове центриране на правостранни шлици: а) по външен диаметър; б) по вътрешен диаметър; в) на страничните повърхности |
Символите за правостранно шлицово съединение се състоят от обозначението на центриращата повърхностD,dилиb, броя на зъбитеz, номиналните размериd x D
(както и обозначението на полетата на толеранс за центровъчния диаметър и отстрани на зъбите). Например D 8 x 36 H7/g6 x 40 означава OD центрирана осем шлицова връзка с размериd= 36 иD= 40 mm и центровъчен диаметър, подходящ H7/g6.
отGOST 1139-80 предвижда три серии връзки с прав профил на зъбите: леки, средни и тежки, които се различават по височина и брой зъбиz.Тежката серия има по-високи зъби с по-голям брой. Препоръчва се за предаване на високи въртящи моменти, както и за подвижни съединения при движение на главината под товар.
Връзките севолвентен профил зъбци също са стандартизирани и се използват по същия начин като правостранните в подвижни и неподвижни връзки. Ъгъл на зацепване
= 30°. Стъблото на зъба е подсилено. Връзките се извършват в съответствие с GOST 6033-80 с центриране по страничните повърхности на зъбите, по-рядко по външния диаметър. В сравнение с цилиндричните зъби, те имат повишена здравина, по-добре центрират вала в главината,
позволяват използването на типични процеси на рязане на зъбни колела. Еволвентните шлици създават по-ниска концентрация на напрежение в основата на шлица, следователно те в момента придобиват преобладаващо разпространение.
Препоръчва се за предаване на високи въртящи моменти с повишена точност на центриране.
Връзките стриъгълен профил зъбци не са стандартизирани, те се използват предимно като неподвижни връзки. Те имат голям брой малки зъби, така че малко отслабват вала. Изпълнява се с центриране на страничните повърхности, не е стандартизирано.
Препоръчва се за тънкостенни главини, кухи валове и приложения с малък въртящ момент.
Шлицовите съединения са направени от стомани с временно съпротивление в in = 500 MPa.
В сравнение с шпонковите, шлицовите връзки имат редица предимства:
1) със същоторазмерите позволяват предаване на големи въртящи моменти поради по-голямата контактна повърхност;
2) осигуряват по-голяма умора и здравина на вала поради липсата на шпонкови канали;
3) осигуряват по-добро центриране на частите за съединяване и по-прецизно водене по време на аксиално движение. Тези предимства са довели до широкото му използване при високо натоварени машини (машинообработваща промишленост, самолетна промишленост, автомобилна транспортна промишленост и др.);
4) подсилват секцията на вала поради по-големия инерционен момент на ребрената секция в сравнение с кръглата. шлицовият вал може да се разчита за здравина по същия начин като гладкият, чийто диаметър е равен на вътрешния диаметър на зъбния вал.
5) броят на свързващите части е намален. Форма за шлицова връзка
две части, ключ - три, четири.
6) осигурява се висока надеждност при динамични и обратими натоварвания, поради равномерното разпределение на натоварването върху зъбите.
7) дължината на главината е намалена.
Недостатъци на шлицовите съединения: изискват специално оборудване за правене на отвори, по-сложна технология на производство и следователно по-висока цена.
Сглобяване на шпонка
При шлицова връзка женската част може да бъде центрирана върху повърхностите на вдлъбнатини, издатини или върху повърхността на шлиците. Шлицовите съединения са твърди и подвижни. Подвижните съединения обикновено имат хлабина и се сглобяват ръчно, като частите се смазват преди монтажа. Твърдите връзки могат да имат преходно прилягане или намеса и се сглобяват чрез нагряване до температура 80-120 ° C и натискане на женската част върху вала.
Твърдите шлицови съединения се проверяват за биене след монтажа, а подвижните съединения се проверяват за равномерност.въртене спрямо неподвижен вал в четири диаметрални секции. При сглобяване на критични шлицови съединения, прилягането на свързващите се повърхности се проверява за боядисване.