Прямобочные шлицевые соединения представляют собой соединения, образуемые выступами- зубьями на валу, входящими во впадины соответствующей формы в ступице.

Эти соединения можно представить как многошпоночные, у которых шпонки выполнены за одно целое с валом. Они служат для получения разъемных подвижных соединений, передающих большие крутящие моменты, обеспечивающих высокую точность соединяемых деталей.

Шлицевые соединения по сравнению со шпоночными имеют следующие преимущества:

- лучшее центрирование и лучшее направление при перемещении по валу;

- более равномерное распределение нагрузки по высоте зуба;

- обеспечивают большую несущую способность при одинаковых габаритах из-за значительно большей рабочей поверхности;

- имеют большую усталостную прочность вала, чем вала со шпоночными канавками.

Профиль прямобочных зубчатых соединений очерчивается окружностью выступов D, окружностью впадин d и прямыми, образующими на валу выступы-зубья постоянной толщины b. В зависимости от передаваемого крутящего момента, высот и числа зубьев для одного и того же диаметра ГОСТ 1139-80 предусматривает шпоночные соединения трех серий: легкой при наружных диаметрах 26-120 мм с числом зубьев в зависимости от диаметра Z = 6,8 и 10; средней при D = 14 – 125 мм, Z = 6, 8 и 10; тяжелой при D = 20 – 125 мм, Z = 10, 16 и 20 мм.

Шлицевые соединения различают по системе центрирования ступицы на валу :

- по наружному диаметру D;

- по внутреннему диаметру d;

- по ширине боковых граней b.

Системы центрирования прямобочных шлицевых соединений

Центрирование по D – наиболее простой и экономичный способ, при котором втулку не закаливают, а обрабатывают чистовой протяжкой; вал фрезеруют и шлифуют по наружному диаметру D. Рекомендуется в неподвижных соединениях, передающих малый крутящий момент. Этот вид соединений применяется в 80 % случаев.

Центрирование по d – целесообразно в случаях, когда втулка имеет высокую твердость и не поддается обработке чистовой протяжкой. Тогда она шлифуется по внутреннему диаметру d, а вал обрабатывают на шлицешлифовальных станках. Способ дорогостоящий. Его применение оправдано повышенными требованиями к точности. Используют обычно в неподвижных соединениях.

Центрирование по b – целесообразно при передаче знакопеременных нагрузок, больших крутящих моментов, а также при реверсивном движении. Этот способ простой и экономичный, способствует более равномерному распределению нагрузки, но не обеспечивает высокой точности центрирования. Применяется в карданных передачах автомобилей.

По характеру шлицевые прямобочные соединения могут быть подвижными и неподвижными. Подвижность шлицевого соединения обеспечивается применением посадок с зазором, а неподвижность – привлечением переходных посадок для центрирующих поверхностей.