Лабораторная работа № 16

Тема: «Изучение шлицевых соединений»

Цель работы: знакомство с основными видами и параметрами шлицевых соединений.

Ход работы:

1. Ознакомиться с видами шлицевых соединений (сделать конспект).

2. Произвести все необходимые расчеты и измерения, заполнить отчет.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Порядок выполнения работы.

Шлицевыми называют соединения выполняемые при помощи прямобочных, эвольвентных, шлицов. Шлицевые соединения используют для передачи крутящего (вращающего) момента Т не только в неподвижных, но и в подвижных соединениях (там, где есть перемещение детали вдоль оси вала).

В том случае, когда диаметр вала d не задан, его определяют из расчета на кручение

откуда

где Т - крутящий момент, Н * м;

[τ ]_кр - допускаемое касательное напряжение кручения, МПа;

принимают [τ ]_кр = 25...30МПа.

Соединения с прямобочными (рис. 16 а, б) и эвольвентными (рис. 17 а, б) шлицами стандартизованы (ГОСТ 1139-80 и ГОСТ 6033-60 соответственно). Входящие в обозначение прямобочного шлицевого соединения размеры записывают в такой последовательности: z * d * D * b, где z - число шлицев (зубьев), аналогично для эвольвентного соединения – D * m,

где D - номинальный диаметр соединения,

m - модуль.

В шлицевых соединениях (даже неподвижных в осевом направлении) имеет место микроскольжение, приводящее к изнашиванию, поэтому уточненный расчет соединения нужно проводить на ограничение величины износа.

Упрощенный расчет проводят по напряжениям смятия σ _СМ, принимая допустимые напряжения [σ ]_СМ заниженными. Определяют необходимую длину соединения l из условия

где d_m - средний диаметр; z - число шлицев (зубьев);

h - высота рабочей поверхности шлица. Параметры d_m и h находят по, где с – фаска шлица, m - модуль эвольвентного шлицевого соединения.

Таблица 19 Параметры шлицевых соединений

Параметр	Профиль зуба
Прямобочный	Эвольвентный
h		0.8m
dm		D – 1.1m

а) б)

рис.16 прямобочные шлицы

а) б)

рис.17 эвольвентные шлицы

Длина ступицы l_СТ детали, размещенной на валу, должна. быть не менее длины шлицев, Если для шпоночного соединения получено l_СТ > 1, 5 вала, то целесообразно перейти на шлицевое соединение или соединение с натягом.

Шлицевое соединение с прямобочными шлицами (см. рис. 17 а).

1. Диаметр вала из расчета на кручение /см. выше/

Допускаемые касательные напряжения кручения [τ ]_кр принимаем равными 25 МПа ([τ ]_КР = 25...30 МПа).

Размеры прямобочных шлицев по ГОСТ 1139-80.

Внутренний диаметр шлицев должен быть больше или близок найденному диаметру вала.

Назначаем соединение 8х36х40х7.

Число шлицев z = 6, внутренний диаметр d = 36 мм, наружный диаметр D = 40 мм, ширина шлица b = 7 мм, размер фаски с = 0, 4 мм.

Высота рабочей поверхности шлица h и средний диаметр шлицев d_m

h = (D – d) /2 – 2 * c (мм), d = (D + d) /2 (мм).

Длина ступицы для соединения колеса с валом с помощью шлицев

l_СТ = l + 3...5 мм = (мм).

Провести измерения вала и ступицы и сделать поверочный расчет шлицевого соединения. Результаты занести в таблицу.

Таблица 20

По результатам проведенного исследования выполнить необходимые расчеты и сделать вывод. Ответить на контрольные вопросы

Форма отчета:

1. Наименование работы.

2. Цель работы.

3. Задание на работу.

4. Результаты работы.

5. Вывод.

Контрольные вопросы:

1. При конструировании была предусмотрена термообработка шлицов до НВ 300, однако технолог с цель сокращения времени на изготовление предложил этого не делать. Допустимо ли такое изменение конструкции. Ответ обоснуйте. Ход анализа проблемы запишите в виде алгоритма.

2. При изготовлении вала было принято решение заменить эвольвентное шлицевое соединение на прямобочное. Допустима ли такая замена. Ответ обоснуйте и запишите ход решения в виде алгортма. При необходимости запросите дополнительные данные.

Список литературы:

1. Анухин В.И.. Допуски и посадки. СПб., 2005г.

2. Детали машин. Атлас конструкций / Б.А.Байков, В.Н.Богачев, А.В. Буланже и др.: Учебное пособив для студентов машиностроительных специальностей вузов. М.: Машиностроение, \ 1992. Ч. I.

3. Решетов Д.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1989.1