Шлицевые соединения применяют в механизмах и машинах для передачи крутящих моментов значительной величины или для обеспечения перемещения элементов кинематических цепей станков друг относительно друга. Существует четыре основных вида профилей шлицевых соединений: прямобочный, эвольвентный, трапецеидальный и треугольный. Наиболее распространенными являются прямобочный и эвольвентный профили.
Размеры и допуски шлицевых соединений с прямобочным профилем определяются ГОСТ 1139—80.
Применяют три способа центрирования шлицевых соединений: по наружному диаметру вала, по внутреннему диаметру и только по сторонам зубьев шлицев. Центрирование по наружному диаметру в большинстве случаев применяют для неподвижных соединений и термически необработанных втулок. При этом у шлицевого вала шлифуют поверхность по наружному диаметру и зубья, а у втулки отверстие и зубья калибруются прошивками.
Центрирование по внутреннему диаметру применяют в тех случаях, когда к шлицевому соединению предъявляют повышенные требования к точности и стойкости. Шлицевые валы подвергают термической обработке и шлифуют полный профиль пазов. При этом у длинных шлицевых валов исправляют искривление по длине.
Способ центрирования по боковым сторонам зубьев применяют только в тех случаях, когда по условиям работы в шлицевых соединениях требуется минимальный зазор, а требования к точности — невысокие. Точные эвольвентные шлицевые соединения обычно центрируются только по боковым поверхностям зубьев.
Точность изготовления и монтажа шлицевого соединения непосредственным образом влияет на его эксплуатационные показатели. Для обеспечения высокого качества шлицевого соединения необходимо, чтобы погрешность его элементов находилась в пределах установленного допуска. Допуски и посадки шлифованных шлицевых соединений прямобочного профиля повышенной точности приведены в табл. 25.
Обозначение шлицевых соединений валов и втулок должно содержать букву, обозначающую поверхность центрирования, число зубьев и номинальные размеры соединения, а также обозначения полей допусков или посадок, помещенные после соответствующих размеров. Допускается не указывать в обозначении допуски не центрирующих диаметров.
Пример условного обозначения шлицевого соединения с числом зубьев 2=8, внутренним диаметром d= = 36 мм, наружным диаметром ?> = 40 мм, шириной зуба Ь = 7 мм, с центрированием по внутреннему диаметру, с посадкой по диаметру центрирования Н7/е8 и по размеру Ъ — D9/f8: d—8x36 Н7/е8Х40 H12/allX7D9/f8.
Отдельно втулка этого соединения обозначается следующим образом: d—8 X 36 Н7 Х40Н12 х а вал
d—9 X 36 е8 х40а11х 7\8.
Шлифование шлицевых валов производится по методу копирования, при котором форма рабочей поверхности шлифовального круга переносится на профиль впадины шлицевого вала. Существуют способы одновременного и раздельного шлифования боковых сторон зубьев и дна впадины. При одновременном способе работа может производиться одним, двумя и тремя шлифовальными кругами. Этот способ требует тщательной установки трех правочных алмазов в поле допуска на размер изделия. Для проверки правильности установки алмазов производят пробное шлифование кольца, установленного на оправке, и по замеру дна впадины и боковых сторон паза осуществляют корректировку положения правящих алмазов. Такой способ шлифования применяют в крупносерийном производстве при достаточно большом количестве деталей в партии.
Раздельное шлифование боковых сторон зубьев и дна впадины применяется при относительно невысоких требованиях к точности внутреннего диаметра.
Сначала шлифуется в размер дно впадины, а затем производится смена круга, и зуб шлифуется в размер. При наличии двух шлице шлифовальных станков эти операции осуществляются раздельно на двух станках.