Методы центрирования шлицевых соединений

ОП.13 «Технические измерения»

Гр. МТ.18

Тема 10.2 (30.04) – 80 мин.

Шлицевые соединения

Цели занятия:

1. Изучить и законспектировать основные понятия темы лекции, Изучить и законспектировать основные определения шлицевого соединения, предназначение, виды шлицев, способы центрирования.

2. Ответить на тест, который расположены после лекции. На вопросы  ответить и оформить в конспекте, сфотографировать на телефон и выслать в ВК https://vk.com/id273492704.

Выполнить до 06.05.20.

План

1. Общие сведения о шлицевых соединениях

2. Методы центрирования шлицевых соединений

 

Краткий опорный конспект лекционного материала оформить в конспекте, сфотографировать на телефон и выслать: в ВК https://vk.com/id273492704,dist-obuchenie@mai.ru.

Рекомендуемая литература: Зайцев С.А., Куранов А.Д., Толстов А.Н. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении стр. 273-279.

Лекция

Назначение и виды шлицевых соединений

Шлицевые соединения предназначены для передачи крутящего момента, обладают достаточной прочностью, обеспечивают хорошее центрирование, легкое относительное перемещение деталей вдоль оси вала. Технологически эти соединения сложнее шпоночных, но благодаря большому числу шлиц позволяют передавать значительные вращающие моменты и обеспечивают меньшую концентрацию напряжений.

Шлицевые соединения имеют ряд преимуществ:

- детали на шлицевых валах лучше центрируются и направляются при передвижении вдоль вала;

- меньше напряжения смятия на границах шлицев;

- выше прочность валов при динамических и переменных нагрузках.

Наибольшее распространение получили следующие шлицевые соединения (рис. 1):

- с прямоугольной прямобочной формой шлицев (рис.1 а);

- с эвольвентной формой шлицев (рис. 1 б); используется при повышенных требованиях к точности центрирования;

- с треугольной формой шлицев (рис. 1 в); используется для неподвижных соединений при небольших крутящих моментах.

 

Рисунок 1 - Виды шлицевых соединений:

а) с прямоугольной формой шлицев; б) с эвольвентной

формой шлицев; в) с треугольной формой щлицев

Методы центрирования шлицевых соединений

Наиболее распространены прямобочные шлицевые соединения с четным числом шлиц, которые применяют для подвижных, а также и для неподвижных соединений.

Рисунок 2 - Параметры шлицевого соединения

ГОСТ 1139-80 устанавливает три метода центрирования сопрягаемых втулки и вала (рис. 2). Выбор метода центрирования определяется эксплуатационными требованиями и технологическими факторами.

Центрирование по D применяют в случаях повышенных требований к соосности втулки и вала, когда допускается сравнительно невысокая твердость втулки (ARCэ 40...45). В таком случае втулку окончательно обрабатывают чистовой протяжкой обычно после нормализации

А б в

Рисунок 2 -Методы центрирования шлицевых сопряжений; а -- по наружному диаметру; б -- по внутреннему диаметру; в -- по боковым сторонам

Такой метод центрирования применяют в неподвижных соединениях, в которых отсутствует износ поверхностей от осевых перемещений, и в подвижных соединениях, передающих небольшой крутящий момент.

Центрирование по d применяется для подвижных шлицевых соединений передающих большие крутящие моменты. В таких соединениях втулка должна быть достаточно твердой, значит, шлицевое отверстие получают протягиванием, затем деталь закаливают, Поскольку закаленную поверхность нельзя обработать чистовой протяжкой, окончательной технологической операцией обработки шлицевого отверстия является шлифование внутреннего диаметра. Соединение обеспечивает довольно точное центрирование, хотя его точность ниже, чем при центрировании по D.

Центрирование по боковым поверхностям зубьев b применяют для передачи больших крутящих моментов при нежелательных динамических нагрузках на шлицы и невысоких требованиях к соосности. Динамические ударные нагрузки в шлицевых соединениях возникают из-за зазоров между боковыми сторонами шлиц и шлицевых впадин при работе изделия в реверсивном и старт- стопном режиме.

Размеры и число зубьев z шлицевых соединений с прямобочным профилем выбирают по ГОСТ 1139-80 в зависимости от серии (легкая, средняя, тяжелая). При одном и том же внутреннем диаметре более тяжелые серии отличаются от легкой увеличением высоты шлиц (значит, и наружного диаметра D). Тяжелая серия имеет большее число шлиц по сравнению со средней.

1. Посадки шлицевых соединений могут осуществляться по трем или по двум сопрягаемым поверхностям, например по центрирующей наружной цилиндрической поверхности, нецентрирующей внутренней цилиндрической поверхности и одновременно по боковым поверхностям впадин втулки и шлиц вала (по размерам D, d и b) или по центрирующей наружной цилиндрической поверхности и по боковым поверхностям (по размерам D и b). В последнем случае по нецентрирующей внутренней цилиндрической поверхности предусматривается зазор между номинальными размерами d вала и втулки.

 

Проверочный тест по теме " Виды шлицевых соединений, методы центрирования. Способы обработки " (Ответить на вопросы тестового контроля

- Достоинством шлицевых соединений по сравнению со шпоночными является …

1. меньшая масса

2. технологичность

3. возможность передачи больших крутящих моментов

4. возможность обеспечения подвижного соединения

 

- Каково основное преимущество шлицевых соединений по сравнению со шпоночными?

1. большая площадь несущих поверхностей

2. простота сборки соединения

3. технологичность

4. меньшая масса

 

- Преимущества шлицевого соединения:

1. высокая нагрузочная способность

2. большая концентрация напряжений в материале вала и ступицы

3. лучшее центрирование соединяемых деталей и более точное направление при осевых перемещениях

4. высокая надежность при динамических и реверсивных нагрузках

5. большее число деталей, участвующих в соединении, по сравнению со шпоночными соединениями

Выберите правильный вариант (варианты) ответа.

 

- Выберите верное утверждение:

1. шлицевые соединения дешевле в производстве по сравнению со шпоночными

2. в шлицевых соединениях применяется большее число деталей по сравнению со шпоночными соединениями

3. шпоночные соединения обеспечивают большую степень центрирования соединяемых деталей в отличие от шлицевых

4. у шлицевых соединений выше нагрузочная способность

5. применение шлицевых соединений возможно только для подвижных деталей

 

- Неподвижные шлицевые соединения рассчиты­вают по следующим критериям (критерию) работоспособности:

1. прочность и износостойкость

2. прочность и жесткость

3. только жесткость

4. только износостойкость

5. только прочность

Выберите правильный вариант ответа.

 

- По форме профиля боковой поверхности зубьев шлицевые соединения бывают:

1. эвольвенты

2. циклоидальные

3. круговые

4. конволютные

5. тангенциальные

Выберите правильный вариант ответа.

 

- Втулка на рисунке на своем валу будет закреплена с по­мощью:

1. призматических шпонок

2. шплинта

3. цилиндрической шпонки

4. шлицевого соединения

5. сегментной шпонки

 

- Выберите верное утверждение, которое можно отнести к шлицевым соединениям с прямобочным профилем:

1. так как размеры шлицевых соединений стандартизированы, то проектный расчет неподвижных соединений не выполняют

2. проектный расчет неподвижных шлицевых соединений проводят на срез зубьев

3. проектный расчет неподвижных шлицевых соединений проводят на смятие зубьев

4. проектный расчет неподвижных шлицевых соединений проводят на срез и смятие зубьев

5. проектный расчет неподвижных шлицевых соединений проводят на изгиб зубьев

 

- Как влияет число зубьев на на­пряжение смятия?

1. Чем больше число зубьев, тем больше на­пряжение смятия

2. Не влияет

3. Чем больше число зубьев, тем меньше на­пряжение смятия

4. Затрудняюсь ответить

 

- На шлицевом валу установлен подвижный в осевом на­правлении блок зубчатых колёс. Критерии работоспособности этого со­единения...

1. прочность и теплостойкость

2. жёсткость и прочность

3. износостойкость и теплостойкость

4. прочность и износостойкость

 

- Шлицевое соединение, изображенное на рисунке, является …

1. прямоугольным с центрированием по боковым поверхностям шлицев

2. прямобочным с центрированием по внутреннему диаметру шлицев

3. прямобочным с центрированием по наружному диаметру шлицев

4. эвольвентным с центрированием по боковым поверхностям шлицев

 

- Шлицевое соединение, изображенное на рисунке, является …

1. прямобочным с центрированием по боковым поверхностям шлицев

2. прямобочным с центрированием по внутреннему диаметру шлицев

3. прямобочным с центрированием по наружному диаметру шлицев

4. прямоугольным с центрированием по боковым поверхностям шлицев

 

 

- Шлицевые соединения рассчитывают на …

1. срез и смятие

2. изгиб и срез

3. смятие и изгиб

4. смятие