Конструкция и расчет шлицевых соединений

Конструкция и расчет шлицевых соединений

Соединение ступицы с валом вместо шпонки может осуществляться с помощью шлицов. Такое соединение ступицы с валом называется зубчатым или шлицевым.

В зависимости от формы профиля зубьев различают соединения с прямобочными, эвольвентными и треугольными зубьями (шлицами) (Рис. 5.5). Достоинства шлицевых соединений:

а) возможность передачи больших моментов благодаря значительно большей поверхности контакта соединяемых деталей и более равномерному распределению давления по этой поверхности;

б) более точное центрирование ступицы по валу,

в) лучшее направление при перемещении ступицы по валу,

г) большая прочность вала.

Рис. 5.5 Основные типы зубчатых (шлицевых) соединений:
а – прямобочное; б – эвольвентное; в – треугольное

Прямобочные (ГОСТ 1139-80) шлицевое соединение наиболее распространено. Соединение выполняется с центрированием ступицы: по боковым сторонам зубьев в, по наружному диаметру D, по внутреннему диаметру d (Рис. 5.6)

Центрирование по “ ” (Рис. 5.6, а) не обеспечивает точной соосности ступицы и вала. Поэтому его рекомендуют при передачи больших моментов. Центрирование по “D” и “d” применяется, когда требуется точность совпадения осей соединяемых деталей (Рис. 5.6, б, в).

Рис. 5.6 Виды центрирования прямобочных зубчатых
соединений: а – по боковым граням; б – по наружному диаметру; в – внутреннему диаметру; г – форма сечения ступицы;
д, е – форма сечений вала исполнений б, в

Эвольвентное шлицевое соединение (ГОСТ 6033-80) различают с центрированием ступицы по боковым сторонам “S” (Рис. 5.7, а) и по наружному диаметру “D” (Рис. 5.7, б). Центрирование по “S” наиболее распространено.

Достоинства эвольвентных шлицевых соединений: более высокая прочность зубьев, вследствие их утолщения к основанию; высокая технологичность и более низкая стоимость изготовления шлицевых валов.

Рис. 5.7 Эвольвентное зубчатое зацепление:
а – центрирование по боковым граням; б – центрирование
по наружному диаметру

Вследствие высокой стоимости протяжек для изготовления шлицев в ступицах малых и средних размеров – эвольвентные шлицевые соединения применяются реже прямобочных.

Примеры обозначения шлицевых соединений

Треугольное зубчатое соединение применяется только в качестве неподвижного при передаче небольших моментов. Центрирование такого соединения осуществляется только по боковым граням. Применяются также конические шлицевые соединения (конусность 1 : 16).

Число Z и размеры шлицев принимаются в зависимости от диаметра вала по соответствующему ГОСТ. Длина зубьев определяется длиной ступицы, а если ступица подвижная – величиной хода её перемещения.

Расчёт шлицевых соединений производится обычно как проверочный.

Шлицевые соединения рассчитываются на смятие по формуле:

;

где: σ_см – расчётное напряжение смятия на рабочих поверхностях шлицев;

М– передаваемый момент;

d_c – средний диаметр шлицевого соединения;

Z – число шлиц;

h – высота поверхности контакта шлицев, принимаемая равной длине ступицы;

ψ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между шлицами, принимаемый равным 0,7…0,8;

[σ]_см – допускаемое напряжение смятия для рабочих поверхностей шлицев.

Размеры d_c и h определяют из выражений: прямозубных шлицев:

; ;

Для шлицев эвольвентного профиля с центрированием по S: d_c = dд = mz и h = m = dд/z;

где: dд – диаметр делительной окружности;

m – модуль закрепления;

для шлицев эвольвентного профиля с центрированием по :

dc = dд = mz и h = 0,9m = 0,9 dд/z;

для шлицев треугольного профиля:

Допускаемое напряжение на смятие [σ]_см для шлицевого соединения при среднем режиме работы можно принимать: для неподвижного с термической обработкой шлицев [σ]_см = 100…140 МПа и без термической обработки [σ]_см = 60…100 МПа.

При лёгком режиме работы значение этих напряжений можно увеличить на 20…40%, а при тяжелом режиме их необходимо снизить на 30…50%.

В последнее время начали применять шариковые шлицевые соединения (Рис. 5.8), требующие очень малых усилий для перемещения ступиц. При перемещении последних под нагрузкой несущая способность шариковых шлицевых соединений в несколько раз больше, чем обыкновенных шлицевых соединений. Так как шариковые шлицевые соединения по конструкции сложнее и дороже обыкновенных, то применение их ограничено.

Рис. 5.8 Шариковое шлицевое соединение

Допускаемый момент (Нм) для шарикового шлицевого соединения (твердость вала и ступицы не менее 60 НRС):

где Z_шл – число рабочих выступов (шлиц);

ℓ – рабочая длина соединения, мм;

d, D_ср – диаметры шариков и окружности расположения центров шариков, мм.

Краткие сведения о шлицевых соединениях

В зависимости от профиля зубьев шлицевые соедине­ния делят на прямобочные, эвольвентные и треугольные. Наибольшее распространение получили шлицы с прямобочным профилем зуба, имеющие четное число зубьев (6, 8, 10, 16 и 20).

Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зубь­ев по сравнению с прямобочными обладают рядом преиму­ществ: передают большие крутящие моменты и обладают большей усталостной прочностью, так как имеют мень­шую концентрацию напряжений у основания шлицев.

Допуски и посадки шлицевых соединений зависят от их назначения и принятой системы центрирования втул­ки относительно вала.

Существуют три способа центрирования: по наружно­му диаметру (D), внутреннему диаметру (d) и боковым поверхностям шлицев (b).

Центрирование по dобеспечивает высокую точность и его применяют обычно для подвижных соединений. Шлицевой участок вала изготовляют с опорной площадкой, ограниченной с двух сторон продольными канавками.

Центрирование по Dприменяют для неподвижных соединений и для подвижных, воспринимающих неболь­шие нагрузки.

Центрирование по bне обеспечивает необходимой точ­ности и применяется редко.

Посадки шлицевых соединений с прямобочным про­филем строят по системе отверстия. Их осуществляют по центрирующей цилиндрической поверхности и одновре­менно по поверхностям шлицев вала (т. е. по d и b; D и b или только по b).

Рекомендуемые посадки в зависимости от способа цен­трирования с зазором для d: H7-f7; H7-g6; для D: H7-F7; H7-g6.

Для нецентрирующих диаметров устанавливают поля допусков для D при центрировании по d: a11 — для вала и H12 — для втулки; для d при центрировании по D: H11 — для втулки, d ³ d₁.

При таких полях допусков нецентрирующих диамет­ров создаются значительные зазоры, облегчающие сборку шлицевых соединений.

Примеры условного обозначения соединения с числом шлицев Z = 8, внутренним диаметром d = 38 мм, наруж­ным диаметром D = 40 мм, шириной шлица b = 7 мм с центрированием по внутреннему диаметру с посадкой по диаметру центрирования и по размеру b :

;

то же при центрировании по наружному диаметру, с посадкой по диаметру центрирования и по размеру b : .

При центрировании по внутреннему диаметру отвер­стие втулки будет иметь условное обозначение:

D — 8 ´ 36 ´ Н7 ´ 40Н12 ´ 7D7,

а вал для того же соединения:

d — 8 ´ 36 ´ е8 ´ 40 a11 ´ 7 f8.

Рассмотрим примеры условных обозначений посадок шлицевых соединений с эвольвентным профилем шлицев.

Шлицевое соединение D = 50 мм, т = 2 мм с цент­рированием по боковым сторонам шлицев, с посадкой по боковым поверхностям шлицев : .

Тогда для втулки: 50 ´ 2 ´ 9Н, а для вала: 50 ´ 2 ´ 9g.

Шлицевые соединения с треугольным профилем име­ют мелкие зубья. Угол профиля равен углу впадины вала 2β = 90° или 72°.

Основные параметры соединения с треугольным про­филем зубьев: т = 0,3. 0,8 мм, Z = 15. 70 мм. Эти со­единения применяют вместо посадок с натягом для не­подвижных соединений, а также при тонкостенных втул­ках для передачи небольших крутящих моментов. Их центрируют по боковым сторонам зубьев, а по внутренне­му и наружному диаметрам имеются зазоры.

Методы обработки шлицев

Шлицы нарезают фрезерованием, строганием, протяги­ванием и холодным накатыванием (в основном эвольвентные шлицы). Основные схемы фрезерования и шлифова­ния шлицевых валов приведены на рисунках 3.53, 3.54, 3.55.

Технологический процесс обработки шлицев зависит от метода центрирования шлицевого соединения и терми­ческой обработки. В серийном производстве обычно на­резают шлицы на шлицефрезерных или зубофрезерных станках червячной фрезой методом обкатки. Метод до­вольно трудоемкий, так как выполняется при сравни­тельно невысоких режимах резания (v = 20. 30 м/мин и S_o = 20 мм/мин).

Нарезать шлицы можно за один или два рабочих хода в зависимости от требуемой точности. Применение многозаходной червячной фрезы для черно­вого фрезерования увеличивает производительность, но при этом снижается точность обработки.

Шлицы закаливаемых валов и центрируемые по на­ружной поверхности обрабатывают в следующей последо­вательности:

Ø фрезерование шлицев;

Ø термическая обработка шлицев (закалка ТВЧ);

Ø шлифование наружной поверхности;

Ø шлифование боковых поверхностей шлицев.

Обработка незакаливаемых валов с центрированием по наружной поверхности:

Ø фрезерование шлицев;

Ø шлифование наружной поверхности.

Шлицы валов с центрированием по поверхности внут­реннего диаметра обрабатывают в следующей последова­тельности:

Ø фрезерование шлицев;

Ø фрезерование канавок для выхода круга при шлифо­вании центрирующей поверхности внутреннего диа­метра (в случае, если канавки не обработаны на пер­вой операции фрезой совместно со шлицами);

Ø термическая обработка (закалка ТВЧ);

Ø шлифование боковых поверхностей;

Ø шлифование центрирующей поверхности внутреннего диаметра.

Нарезание прямобочных шлицев фрезерованием фа­сонными дисковыми фрезами (рисунок 3.54, а) обеспечивает предварительную обработку и торцовыми фрезами с пла­стинками твердого сплава, работающими с продольной подачей, — чистовую обработку боковых поверхностей шлицев (рисунок 3.54, б).

Режимы обработки шлицев на валах: предварительное фрезерование — v = 30. 35 м/мин, v_S = 190 мм/мин, а для чистового фрезерования — v= 180. 35 м/мин, S_Z = 0,55 мм/зуб.

Обработку выполняют на горизонтальных продольных фрезерных станках с применением делительных приспо­соблений.

Шлифование боковых сторон шлицев и внутреннего диаметра шлицевого вала производят за одну или две технологические операции (рисунок 3.55).

В серийном производстве боковые стороны и внутрен­ний диаметр шлицев часто шлифуют за две операции на плоско-шлифовальных станках периферией шлифоваль­ного круга: боковые стороны шлицев двумя кру-гами, внут­ренний диаметр — профильным кругом (рисунок 3.55, а, б).

В массовом производстве боковые стороны и внутрен­ний диаметр шлифуют за одну технологическую операцию на шлицешли-фовальном станке (рисунок 3.55, в, г). Припуски на шлифование боковой стороны шлица и на внутренний диаметр оставляют в пределах 0,1. 0,2 мм.

Рисунок 3.54 — Схема фрезерования шлицев фасонными фрезами а — предварительная обработка, б — чистовая обработка боковых поверхностей шлицев; 1 — дис­ковая (фасонная), 2 — торцовая фреза с пластинками твердого сплава, 3- заготовка; SПР — продольная подача, Vф— ско­рость фрезы.

Рисунок 3.55 — Схемы шлифования шлицев:

а – одним профильным кругом диаметр d, б – двумя кругами, в – тремя кругами, г – фасонным кругом

Прогрессивными процессами образования шлицев ме­тодом копирования являются шлицестрогание и шлицепротягивание.

Строгание шлицев на валах производят набором фасон­ных резцов, собранных в головке, и эффективно может быть применено в крупносерийном и массовом производствах. Их количество и профиль соответствуют числу шлицев и профилю впадины между шлицами вала (рисунок 3.56). Число двойных ходов головки определяется глубиной шлицевой канавки и принятой глу­биной резания за один рабочий ход. За каждый двойной ход резцы сходятся радиально на заданную величину подачи.

Этим методом можно об­рабатывать как сквозные, так и несквозные шлицы. В по­следнем случае предусматрива­ется канавка для выхода рез­цов глубиной не менее 6. 8 мм и ускоренный отвод резцов от заготовки. Шероховатость об­работанной поверхности со­ставляет R_a = 2,5. 1,25 мкм.

Другим высокопроизводи­тельным методом образования шлицев является шлицепро-тягивание (рисунок 3.57).

Протягивание шлицев про­изводят двумя блочными про­тяжками одновременно двух диаметрально противополож­ных впадин на валу с после­дующим поворотом вала на определенный угол после каж­дого хода протяжек. Блок про­тяжки состоит из набора рез­цов, которые копируют про­филь впадин шлицевого вала. Этот метод позволяет обрабатывать сквозные и несквозные шлицы по заданной траек­тории движения резцов.

Большой производительностью и высоким качеством поверхности обладает холодное накатывание эвольвентных шлицев, при котором шлицы формируют пластичес­ким деформированием без снятия стружки.

Накатку шли­цев выполняют роликами (рисунок 3.58), рейками и многоро­ликовой головкой (одновременно всех шлицев на валу).

Холодное накатывание эвольвентных шлицев на валах мо­жет быть выполнено и другим методом (рисунок 3.59).

Профиль шлицев формируют двумя роли­ковыми головками, имеющими встречное вращение. Профиль­ные ролики 3 одновременно и синхронно внедряются во вра­щающуюся вокруг своей оси за­готовку 2, которая при этом со­вершает и движение подачи в осевом направлении. Частоты вращения накатных головок и заготовки согласованы с учетом числа шлицев. Шлицевое отвер­стие втулки предварительно об­рабатывают сверлением и зенкерованием с подрезкой торца, после чего протягивают круглое отверстие, а затем шлицы. В мас­совом производстве за счет уд­линения протяжки протягива­ние цилиндрической части и шлицев иногда выполняют од­новременно одной протяжкой. После чистовой обработки всех наружных поверхностей или тех, которые должны быть соосны со шлицевой частью заготов­ки, производят термообработку, а затем шлифование внутрен­него диаметра шлицевой части.

Шлицевые соединения

Шлицевое соединение представляет собой глухое или подвижное соединение деталей, осуществленное с продольными выступами-шлицами, входящими в соответствующие выемки сопрягаемой детали.

На тепловозах применяют главным образом шлицевые соединения с прямобочными шлицами с подвижной посадкой, значительно реже — эвольвентные и треугольные.

Износ шлицов и трещины в деталях соединения — наиболее часто встречающиеся неисправности. При износе и смятии шлицов увеличиваются боковые зазоры между ними, вследствие чего возрастает работа удара, возникают перекосы деталей, вызывающие перегрузку отдельных участков шлицов. Чрезмерный износ и смятие шлицов сопровождаются характерным стуком при изменении частоты вращения механизма.

Разборка. Перед разъединением шлицевого соединения следует сделать метки, фиксирующие ориентировку шлицов в рабочем положении, которые необходимы при последующей сборке. Это вызвано тем, что шлицы в процессе эксплуатации прирабатываются друг к другу. Износ спаренных шлицов как по длине, так и по ширине происходит неравномерно. Измерить величину и определить характер износа каждого шлица, особенно у охватывающей детали, сложно. Поэтому в ремонтной практике чаще всего прибегают к измерению бокового зазора между шлицами в рабочем положении.

Ремонт. При предельном износе шлицов, т. е. когда боковой зазор между шлицами превышает на 50 % нормальный, работоспособность соединения восстанавливают одним из следующих способов:

наращиванием изношенной части шлицов электроискровым способом;

наплавкой шлицевой части охватываемой детали вибродуговым способом под слоем флюса. При восстановлении шлицов до 6 мм (у валов диаметром до 50 мм) чаще всего прибегают к сплошной заварке каналов. У валов с шлицами шириной более 6 мм наплавляют только их изношенную сторону;

заменой шлицевого конца вала новым или постановкой ремонтной шлицевой втулки внутрь охватывающей детали. Мелкие забоины с поверхности шлицов удаляют шлифованием.

Сборка. При сборке прямобочного (эвольвентного, треугольного) шлицевого соединения с подвижной посадкой необходимо обеспечить надлежащий контакт между рабочими сторонами шлицов как по длине, так и по ширине. В том случае, когда соединение собирают из деталей, ранее работавших вместе, их спаривают согласно меткам, сделанным перед разъединением. Если прежнюю ориентировку таких шлицов изменить, то контакт между ними нарушится и работа соединения резко ухудшится.

Если соединение собирают из новых или отремонтированных деталей, нужно обеспечить нормальные допуски на посадку. В случае сборки шлицевого соединения из обезличенных деталей, бывших в эксплуатации, что крайне нежелательно, их подбирают таким образом, чтобы боковой зазор между шлицами не превышал максимально допустимый зазор для соединения из новых деталей более чем на 30 %, а прилегание шлицов по длине составляло не менее 40%. Во всех случаях монтажа механизмов со шлицевым соединением следует обеспечить соосность отверстия охватывающей детали и шлицевого вала. Соосность гарантирует полный контакт шлицов по длине, а нормальные допуски на посадку — подвижность деталей по шлицам.

Нарезка шлицов на валах, полуосях, болтах, в отверстиях

Шлицы нарезают фрезерованием, строганием, протягиванием и холодным накатыванием (в основном эвольвентные шлицы). Технологический процесс обработки шлицев зависит от метода центрирования шлицевого соединения и термической обработки. На валиках нарезать шлицы можно двумя методами: 1) фрезерованием по методу обкатки специальными червячными фрезами на шлицефрезерных или обычных зубофрезерных станках; 2) фрезерованием дисковыми или фасонными фрезами на горизонтально-фрезерных станках. В неавтоматизированном серийном производстве обычно нарезают шлицы на шлицефрезерных или зубофрезерных станках червячной фрезой методом обкатки. Рабочая часть червячной фрезы выполнена по профилю, обеспечивающему получение шлицев при обкатке. Фрезерование червячными фрезами шлицевых валов одинаково как для получения прямобочного профиля шлицев, так и для эвольвентного и осуществляется при тех же рабочих движениях фрезы и детали.

Методы нарезки шлицов

Перед тем как нарезать шлицы на валу необходимо выбрать способ центрирования сопряженных деталей. Зубчатое колесо или втулку центрируют следующим образом:

• по наружному диаметру вала D;
• по внутреннему диаметру вала d;
• по боковым сторонам b.

Первый способ применим в неподвижных соединениях, которые не требуют повышенной твердости. Центрирование по внутреннему диаметру применимо к деталям, подвергшимся закалке, а по боковым сторонам при реверсивном движении вала и больших крутящих моментах.

Нарезание шлицов проходит в несколько этапов, включающих черновой и чистовой виды обработки, фрезерование пазов канавок, снятие заусенцев, шлифование и термическую обработку.

В зависимости от диаметра вала фрезерование шлицев выполняется за один или два прохода. Черновое фрезерование шлицев на валах может осуществляться дисковыми фрезами, а чистовое специальной червячной фрезой, которая обеспечивает наибольшую точность.

Строгают такие сложные элементы шпинделя как правило на специальных строгальных полуавтоматах, когда есть расстояние для выхода резца и в сквозных отверстиях. Одновременно происходит нарезка всех пазов несколькими резцами. Заготовка крепится вертикально и совершаются возвратно-поступательные движения. После каждого хода выполняется установленное движение подачи. Строгание применяется в массовом производстве и дает высокое качество обработки с шероховатостью до 0,8 мкм.

Нарезка внутреннего шлица лучше всего выполняется на протяжном оборудовании. Каждый паз обрабатывается по очереди, но существуют протяжки для одновременной нарезки нескольких зубьев. Высокоэффективным способом изготовления соединений такого типа является накатка. Она совершается на специальном оборудовании с использованием накатной головки, которая имеет вращающиеся ролики. С помощью этих роликов происходит выдавливание металла с поверхности заготовки и образуется шлицевой паз. Данный метод позволяет нарезать до 18 зубьев одновременно и используется в крупных производствах.

Нарезка шлицов на валах, полуосях, болтах, в отверстиях

Шлицевое соединение используется для передачи вращательного движения между валами и втулками. В отличие от шпоночного соединения оно обеспечивает лучшее центрирование деталей. При этом нагрузка на некоторые элементы значительно ниже, а прочность при динамических и переменных нагрузках существенно выше. Такой тип соединения представляет из себя зубья определенной длины, соединенные в одно целое с телом вращения.

Существует три типа шлицевых соединений:

• прямобочные;
• эвольвентные;
• треугольные.

Нарезка шлицов в машиностроительной отрасли выполняется преимущественно на фрезерном оборудовании, к которому предъявляются особые требования по точности.

Выбор оборудования и инструмента

Нарезка выполняется на станках:

• фрезерных;
• строгальных;
• долбежных;
• токарных;
• протяжных.

Затем детали подвергают шлифовке на шлифовальных станках.

В мелкосерийном и единичном производстве очень часто нарезание шлицев осуществляется на шлицефрезерном или зубофрезерном оборудовании с использованием червячной фрезы и метода обкатки. Использование такого инструмента эффективно как для прямобочных, так и для эвольвентных шлицев.

Горизонтально-фрезерный станок для нарезания шлицев используется в паре с фасонной дисковой фрезой. Для одновременной нарезки нескольких пазов используют делительную головку. Стоит отметить, что для изготовления шлицов такой способ используют крайне редко из-за неточностей по шагу и ширине. Целесообразно будет провести на горизонтально-фрезерном станке с дисковой фрезой черновую обработку детали, оставив припуск на чистовую обработку и шлифовку. Чистовую обработку пазов проводят специальными торцевыми фрезами, а для треугольного шлицевого соединения применяют треугольные фрезы.

Зубодолбежный шлицевой станок применяется в том случае, когда нет места для выхода фрезы.

Используется метод обкатки с применением долбяка. За высокое качество, получаемых поверхностей зубодолбежное оборудование используются в массовом производстве.

Помимо долбежных станков, широкое распространение в массовом и крупносерийном производстве шлицевых соединений получили строгальные и протяжные станки. Такое оборудование в несколько раз эффективнее и производительнее фрезерных станков. Нарезка строганием осуществляется с применением набора резцов, количество и размеры которых зависят от числа зубьев, ширины и глубины пазов соединения. При протягивании используют инструмент под названием протяжка. Этот инструмент имеет несколько режущих зубьев разной высоты, которые при поступательном движении срезать часть металла с заготовки.

Для изготовления эвольвентных соединений применяют холодную накатку с использованием специальных роликовых головок. Таким инструментом изготавливают изделия с большим количеством зубьев. По своей эффективности метод холодной накатки выше фрезерования в 10 раз.

После нарезки зубьев и термической обработки, все изделия подвергают шлифовке. Это позволяет добиться требуемой шероховатости и избежать зацепления сопрягаемых деталей в работе. Для шлифования используют следующий инструмент:

• фасонный круг;
• дисковый круг;
• конический круг.

Для шлифования внутренних поверхностей в некоторых случаях применяют оправку.

Нарезка шлицов: методы, выбор оборудования и инструмента — Токарь

О возможностях нашего предприятия в области нарезки шлицов (на валах и в отверстиях), шестерен и звездочек на заказ вы можете узнать здесь.

Шлицевые соединения

Шлицевое соединение – разъемное соединение втулки и вала при помощи пазов и выступов на них. Оно может быть как подвижным, так и неподвижным.

Основные типы изготавливаемых шлицевых соединений: прямобочные и эвольвентные. Так же иногда используются треугольные шлицевые соединения.

Преимуществами нарезания шлицов вместо шпоночных соединений являются:

• меньшее число необходимых деталей;
• значительно бȯльшая нагрузочная способность шлицевого соединения;
• возможность легкого осевого взаимного перемещения шлицевой втулки и шлицевого вала;
• лучшее центрирование деталей шлицевого соединения;
• меньшая концентрация напряжений на шлицевом валу.

За эти преимущества приходится расплачиваться повышенной (по сравнению с использованием шпоночного соединения) трудоемкостью изготовления шлицов.

Методы нарезки шлицов на валах

• При единичном, а так же мелкосерийном производстве нарезка шлицов при изготовление шлицевых валов, обычно, производится фрезерованием по различным схемам с использованием одной или двух фрез.
• В массовом производстве может быть целесообразно изготовление шлицов на валах методом обкатывания

Методы изготовления шлицов на втулках

1. Нарезание шлицов в отверстиях при изготовлении шлицевых втулок и колец может производиться на долбежных станках
2. Более качественным методом изготовления шлицов во втулках является протяжка
3. к сожалению, требующая наличия конкретного инструмента под каждый заданный диаметр/количество зубьев/посадку.
4. При относительно больших диаметрах отверстий возможно нарезание шлицов методом обкатки круглым долбяком

Нарезка шлицов у нас

Мы занимаемся нарезанием шлицов при изготовлении шлицевых втулок и валов в Санкт-Петербурге вот уже скоро четверть века. Познакомьтесь с нашими возможностями в нарезке шлицов, звездочек и шестерен на этой странице. Так же Вы можете произвести на заказ широкий спектр работ по металлообработке.

Если вам необходимо изготовление шлицевого соединения, позвоните нам и/или пришлите чертежи по электронной почте для изготовления шлицевых валов и втулок по чертежам или образцам.

Нарезка шлицов методы, выбор оборудования и инструмента | Строитель промышленник

Шлицевое соединение применяется для передачи вращательного движения между валами и втулками. В отличии от шпоночного соединения оно обеспечивает лучшее центрирование деталей.

Нарезка шлицов в домашних условиях

Выполнить нарезание пазов на валу в домашних условиях затруднительно, так как такой технологический процесс требует использования станков с высокой точностью. Тем не менее в сети часто встречается вопрос как нарезать шлицы болгаркой на валу или сорвана шляпка болтов. Такие операции вполне по силам выполнить самостоятельно с использованием минимума инструмента и навыков. В тех случаях, когда требуется нарезка шлицов на полуоси автомобиля, необходимо закрепить изделие в тисках, разметить места будущих пазов и произвести нарезку с помощью болгарки. Восстановление шлицевого соединения привода таким методом не рекомендуется, по причине возникновения люфта между сопряженными деталями. Но если нет другого способа совершить ремонт, следует удерживать болгарку в неподвижном состоянии, чтобы не повредить пазы.

Часто встречается вопрос как сделать длинный шлицевой вал. В первую очередь необходимо подобрать вал с уже имеющимся шлицевым соединением и заготовку, на котором будет выполняться резка пазов. Затем необходимо наварить торец одного вала к другому. Получившуюся заготовку закрепляют в патроне фрезерного, долбежного, строгального или протяжного станков и выполняют нарезку.

Сфера использования и особенности шлицевых соединений

Изготовление шлицов является достаточно востребованным в силу того, что вид получаемого в результате проведённых рабочих операций соединения необходим во многих сферах производства и промышленности. Чаще всего шлицевые соединения применяются при необходимости обеспечить крутящие моменты в соединениях вала с зубчатым колесом, шкивом, полумуфтой, а также рядом других деталей. В основном такой вид соединения является подвижным, то есть втулка способна двигаться по оси, поверхности шлица выступают в качестве направляющих для продольного перемещения элементов. Шлицевые соединения являются технологически сложными, особенно по сравнению со шпоночными, однако дают более высокие возможности. Так, с их помощью можно обеспечить отличную центровку втулки на валу, а также передавать значительные вращающие моменты.

Виды шлицевых соединений

В зависимости от профиля шлицов принято выделять такие виды соединений:

• прямобочные (ГОСТ 1139-80);
• эвольвентные (угол профиля составляет 30 градусов, ГОСТ 6033-80);
• треугольные зубчатые.

Более распространена нарезка шлицов под прямобочные соединения. В зависимости от того, насколько большой крутящий момент необходимо передать, выбирается определённый размер шлицевого соединения − лёгкой, средней или тяжёлой серии.

Особенности нарезки изготовления шлицов

Изготовление или нарезка шлицов является достаточно сложным процессом, который проводится в несколько этапов. Она должна осуществляться с использованием специального оборудования и привлечения опытных специалистов.

Основными стадиями изготовления шлицов становятся:

• установка заготовки – деталь помещается в центр задней бабки и делительной головки фрезеровального станка;
• фрезеровка шлицов – для валов, диаметр которых составляет до 100 мм, фрезерование производится за один проход, при больших диаметрах − за два;
• обработка червячной фрезой – необходима, когда требуется получить очень точную нарезку шлицев (эта фреза совершает вращательные движения и передвигается вдоль оси);
• шлифовка – обработка наружного диаметра осуществляется с помощью крупношлифовального станка; если вал подвергался термической обработке, нужно отшлифовать и внутренний диаметр.