Профильные соединения

Профильнымисоединениями называют соединения, в которых контакт ступицы и вала осуществляется по гладкой некруглой поверхности образованной циклоидальными кривыми. Это позволяет обрабатывать их шлифованием с помощью эпициклических или гипоциклических шлифовальных механизмов (рис. 6.7, а, б, в).

Рис. 6.7. Профильные соединения

Достоинствами профильных соединений являются:

· возможность точной обработки отверстий в твёрдых ступицах, т.е. термически обработанных до высо­кой твердости Н >350 НВ и

· отсутствие концентраторов напряжений.

К недостаткам профильных соединений можно отнести:

· в профильных соединениях с выпуклыми по­верхностями напряжения смятия выше, чем в шлицевых соединениях, следовательно, несущая способность ниже;

· значительные распорные усилия в соединении вызывает необходимость увеличения толщины ступицы.

Конические профильные поверхности вала и ступицы в соединении деталей применяют при недопусти­мости люфтов (зазоров) в соединении и повышенных требованиях к его надежности.

Благоприятнее распределение сил в профилях с вогнутыми поверхностями деталей. Крестообразные соединения подобного типа – это треф­ные соединения (рис. 6.8).

Рис. 6.7. Трефное соеди­нение

Этот вид профильных соединений до сих пор применяют в валах прокатных станов. Представляя собой, по существу, крупные шлицы трапецеидального профиля они по прочности на изгиб и смятие равноценны последним. Однако, в отличие от шлицевых у трефных соединений ос­лаблено сопротивление кручению.

Вопросы для самостоятельной работы по теме

“Шлицевые соединения”

1. Что такое шлицы?

2. Какие виды шлицевых соединений Вам известны?

3. Какого профиля шлицы технологичнее в изготовлении?

4. Каковы основные достоинства шлицевых соединений по сравнению со шпоночными?

5. В чем состоят недостатки шлицевых соединений в сравнении со шпоночными соединениями?

6. Какие шлицевые соединения делятся стандартом на три се­рии?

7. Как видоизменяется соединение при переходе из одной серии в другую (по наружному диаметру соединения)?

8. Почему шлицевые соединения обладают повышенной нагрузочной способностью в сравнении со шпоночными (при одинаковых материалах деталей и центрирующем диаметре соединения)?

9. Что такое профильное соединение ступицы с валом?

10. Каковы положительные отличительные признаки профильного соединения от шпоночного?

11. Каковы положительные отличительные признаки профильного соединения от шлицевого?

12. Какова область применения эвольвентных шлицевых соединений?

13. Каким способом изготовляют шлицы в ступице при ее твердости свыше 40HRC?

14. Какие виды центрирования прямобочных шлицевых соединений Вам известны?

15. Какие виды центрирования эвольвентных шлицевых соединений Вам известны ?

16. Какие виды центрирования треугольных шлицевых соединений Вам известны?

17. Как изготовить конусное шлицевое соединение при центриро­вании ступицы по валу по внутреннему диаметру?

18. Где может быть использовано конусное шлицевое соединение?

19. Как осуществить затяжку ступицы на шлицевый цилиндричес­кий вал?

20. Какая конструкция насаживаемого колеса (шкива) обеспечит минимальную концентрацию напряжений в шлицевом соединении?

21. По каким поверхностям осуществляется передача вращающего момента в прямобочном шлицевом соединении?

22. По каким поверхностям осуществляется передача вращающего момента в эвольвентном шлицевом соединении?

23. По каким поверхностям осуществляется передача вращающего момента в треугольном шлицевом соединении?

24. Каковы основные критерии работоспособности шлицевых со­единений?

25. Какие элементы шлицевого соединения подвергают прочност­ному расчету на смятие?

26. При каких допущениях выполняют расчет прямобочного шлицевого соединения?

27. Какова область применения треугольных шлицевых соединений?

28. Какие особые случаи центрирования шлицевого соединения Вам известны?

29. Когда применяют особые случаи центрирования шлицевого соединения?

30. Чем отличается подвижное шлицевое соединение от неподви­жного соединения?

31. Какова максимально допустимая длина шлицевого участка вала в соединении?

32. Почему допустимая длина шлицевого участка вала в соединении не превышает 1,5d_B?

33. Почему при длине ступицы < 0,8d_B трудно отцентрировать ступицу по валу?

34. Какой вид профильных соединений используют в приводах тяжелонагруженных валов машин?

35.Трефные профильные соединения являются равнопрочными шлицевым соединениям (при одинаковых материалах и центрирующих диаметрах деталей)?