Основні типи зубчастих з'єднань і області їхнього використання

У випадках, коли не можна забезпечити міцність шпонкових з'єд­нань деталей із валами (через обмежену довжину маточини), викори­стовують зубчасті з'єднання. Такі з'єднання утворюються за допомо­гою зубців (шліців), що нарізаються на поверхнях вала та отвору маточини деталі, яка з'єднується з валом. За формою профілю зубців розрізняють три типи з'єднань (рис. 13.1): прямокутні, евольвентні та трикутні.

З'єднання з прямокутним профілем зубців виготовляють із центруванням за внутрішнім діаметром d(рис. 13.1,a), за зовнішнім діаметром D(рис 13.1, б) і за бічними гра­нями зубців (розмір bна рис. 13.1, в)Центрування за внутрішнім і зовнішнім діаметрами забезпечує більш високу точність з'єднання, а центрування за бічними гранями зубців – більш рівномірний роз­поділ навантаження на зубці.

Прямокутні зубці використовують для зовнішніх діаметрів валів від 14 до 125 мм; число зубців від 6 до 20. ГОСТ 1139–80 передбачає з'єднання трьох серій: легкої, середньої та важкої. Зпереходом від легкої до середньої та важкої серій при одному і тому ж діаметрі dзростає діаметр Dі збільшується число зубців Тому з'єднання серед­ньої та важкої серій відрізняються підвищеною несучою здатністю.

Умовне позначення та допуски з'єднань із прямокутним профілем зубців регламентовані стандартами і має такий вигляд: D–8 56 62H8/h7 10F10/h9.

З'єднання з евольвентним профілем зубців (рис. 13.1, г, д)згідно з ГОСТ 6033–80 можна виготовляти з цент­руванням по бічних сторонах, внутрішньому або зовнішньому діа­метрах.

Евольвентні з'єднання використовують для діаметрів від 4 до 500 мм та z = 6...82. За стандартом кут профілю початкового контуру зубців α = 30°, а за номінальний діаметр з'єднання беруть його зовнішній діаметр D = m(z + 1,0 + 2x:),

де m – модуль з'єднання; x– коефіцієнт зміщення початкового контуру.

Позначення з'єднання з евольвентним профілем: 50 2 H9/g9 ГОСТ 6033–80. Наприклад, позначення з'єднання з D = 50 мм; т = 2 мм; центрування по бічних сторонах зубців із посадкою H9/g9.

З'єднання з трикутним профілем зубців (рис. 13.1, е)виготовляють із центруванням тільки по бічних сторонах зубців. Ці з'єднання не стандартизовані і використовуються як неру­хомі при тонкостінних втулках і обмежених габаритних розмірах за діаметром.

Із розглянутих типів зубчастих з'єднань тепер найрозповсюдженішими є з'єднання з прямокутним профілем зубців. Вони використо­вуються для з'єднання з валами зубчастих коліс, півмуфт та інших деталей. Такі з'єднання можуть бути рухомими або нерухомими. Зубчасті з'єднанняпорівняно із шпонковими мають переваги: можливість передачі більших обертових моментів (при однакових дов­жинах маточини) завдяки значно більшій поверхні контакту з'єдна­них деталей та більш рівномірному розподілу навантаження по цій по­верхні; більш точне центрування деталей на валу; краще напрямлен­ня деталей при переміщенні їх уздовж вала.