Расчет шлицевых (зубчатых) соединений

Критерием работоспособности соединений является сопротивление смятию боковых поверхностей.

Расчет производится по наибольшему длительно действующему мо­менту. Основными геометрическими параметрами прямобочных соеди­нений являются число шлицов, внутренний и наружный диаметры.

В зависимости от числа шлицов и их высоты стандарт предусматри­вает три серии соединений: легкую, среднюю и тяжелую (табл. П35 Приложения).

Легкая серия рекомендуется для неподвижных соединений, сред­няя — для подвижных, тяжелая — для передачи больших моментов.

Шлицевые эвольвентные соединения характеризуются числом зубь­ев, модулем и наружным диаметром. При одинаковом наружном диа­метре вала можно выбрать разное число зубьев при соответствующем модуле (табл. П36 Приложения).

По внутреннему (расчетному) диаметру вала подбирают шлицевое соединение и проверяют на прочность по напряжениям смятия на боко­вой поверхности зуба (см. табл. П35, П36 Приложения).

Расчет прямобочных шлицевых соединений выполняют по формуле

где d_cp — средний диаметр шлицов,

А_см — площадь поверхности смятия,

; l — длина ступи­цы колеса; z — число шлицов.

Окончательно для прямобочных шлицевых соединений

Расчет эвольвентных шлицевых соединений выполняют по формуле

где d — диаметр делительной окружности, d = mz:;

А_см — площадь поверхности смятия, А_ш = 0,8mlz; т — модуль зубьев эвольвентных шлицов.

В приведенных формулах предполагалось, что нагрузка распределе­на по боковой поверхности равномерно.

При расчете шлицевых соединений обычно учитывают неравномер­ность распределения нагрузки по зубьям коэффициентом K = 0,7...0,8.

Допускаемые напряжения смятия для неподвижных соединений [а_см] = 30...70 МПа, для подвижных соединений с закаленными поверх­ностями [а_см] = 5...15 МПа.