Шлицева зубчаста муфта – це високо-продуктивний компонент трансмісії, який поєднує в собі здатність компенсації зсуву зубчастої муфти з ефективною передачею крутного моменту та можливістю осьового ковзання шліцьової пари. Найважливішою конструктивною особливістю є те, що внутрішній отвір його внутрішнього зубчастого вінця є шліцьовим отвором, а не звичайним отвором, і відповідний кінець вала також має бути оброблений із відповідним зовнішнім шліцом.
Ця структура створює «подвійне зачеплення»-шліц відповідає за передачу крутного моменту та осьовий рух між валом і втулкою, тоді як зубчаста пара з’єднує два кінці та компенсує радіальні та кутові зміщення.
Відмінності між двома профілями зубів
Залежно від різних профілів шліцьових зубів, шліци в основному поділяються на дві категорії, які відрізняються продуктивністю та стандартами:
| Тип | Характеристики профілю зуба | Основні переваги | Основні стандарти | Застосовні сценарії |
| Евольвентна шліцьова муфта | Профіль зуба евольвентний, з кутами тиску зазвичай 30 градусів, 37,5 градусів або 45 градусів | Гарне само{0}}центрування, висока міцність кореня зуба, низька концентрація напруги та тривалий термін служби. Висока-несуча здатність і висока точність | GB/T 3478 (національний стандарт), ISO 4156, DIN 5480 тощо | Основний вибір для більшості важких-навантажень, високо-швидкісних і точних програм передачі даних |
| Прямокутна шліцьова муфта | Профіль зуба прямокутний, а сторони паралельні прямим | Відносно простий у виготовленні і невисока вартість | GB/T 1144 | Застосування зменшуються в нових конструкціях для загальних трансмісій або модернізації старого обладнання, де вимоги до точності центрування невисокі, а навантаження стабільні |
Відмінність від прямої-циліндрової муфти
«Пряма{0}}трубка» означає традиційну зубчасту муфту з гладким прямим внутрішнім отвором, з’єднану з валом за допомогою однієї чи кількох плоских шпичок. Різниця між ними принципова, головним чином у методі «з’єднання валу-маточини».
Шлицева зубчаста муфта Пряма{0}}трубна зубчаста муфта
| Розміри порівняння |
|
|
| Способи підключення | Багато-зуби, повне-окружне зачеплення. Шлицеві зуби рівномірно розподілені по всій окружності і беруть участь в роботі одночасно. | Одноточковий-або подвійний{1}}точковий контакт. Крутний момент передається через бічні сторони однієї або двох плоских шпонок; ключ і паз мають локальний контакт. |
| Передача крутного моменту | Навантаження рівномірно розподіляється між усіма з’єднаними шліцьовими зубцями, що забезпечує високу -несучу здатність і рівномірний розподіл напруги. | Навантаження сильно зосереджене в локальній зоні шпоночного паза, що легко призводить до концентрації напруги і є слабким місцем вала. |
| Ослаблюючий вплив на міцність валу | Маленький. Вплив шліцьових канавок на поперечний-переріз вала є рівномірним і безперервним, із низьким коефіцієнтом концентрації напруг. | Великий. Шпонкові канавки (особливо торцеві-фрезеровані шпонкові канавки) викликають різкі зміни поперечного-перерізу вала, що призводить до високої концентрації напруги та значного зниження втомної міцності вала. |
| Точність центрування | Надзвичайно високий. Автоматичне центрування досягається за рахунок зачеплення шліцьових зубців, що забезпечує високу співвісність між внутрішнім зубчастим вінцем і валом. | Нижча точність. Покладається на допуски підгонки шпонки та шпонкової канавки, що призводить до зазорів і тенденції до радіального биття та ексцентриситету. |
| Можливість осьового переміщення | Одна з основних функцій. Сама шліцьова пара сконструйована таким чином, щоб внутрішній зубчастий вінець міг точно ковзати по осі на валу, постійно передаючи крутний момент. | В основному бракує. Внутрішнє зубчасте кільце зазвичай закріплене в осьовому напрямку і не може використовуватися в програмах, що вимагають осьового переміщення. |
| Орієнтовано-на застосування | Розроблено для важких-навантажень, високо-швидкісних, високо-точних застосувань, які потребують компенсації осьового зміщення. | Підходить для загального промислового застосування зі стабільними навантаженнями, фіксованим центруванням і без вимог до осьового руху. |
Чому основний дизайн має тип-spline?
Використання шліцьових з’єднань має на меті систематичне вирішення дефектів, властивих прямим-з’єднанням ствольної шпонки в важких умовах роботи, досягаючи таких ключових інженерних цілей
1. Вирішення проблем концентрації напруги та втоми: під високою-частотою, великим{2}}навантаженням змінного крутного моменту, корінь шпонкової канавки є типовою точкою виникнення втомних тріщин. Зачеплення з кількома-зубцями шліца розподіляє навантаження, роблячи навантаження на вал більш рівномірним, фундаментально покращуючи надійність і термін служби системи трансмісійного вала.
2. Досягнення комбінованої функції «передача крутного моменту + осьове ковзання»: це основна функція, якої не можуть досягти прямі ключі. Багато прецизійних верстатів (наприклад, великі системи подачі верстатів) або системи з тепловим розширенням вимагають компонентів для виконання точного осьового позиціонування або компенсаційного руху під час передачі. Сплайнові пари ідеально відповідають цій вимозі, роблячи їх обертовою парою лінійного руху.
3. Досягнення вищого динамічного балансу та точності передачі: шлицеві з’єднання забезпечують відмінну співвісність, наближаючи центр обертової маси до теоретичної осі. Це має вирішальне значення для високошвидкісного-обладнання, яке значно зменшує вібрацію та забезпечує плавну та точну передачу.
4. Досягнення над-високої передачі крутного моменту в компактному просторі: шліцьові пари використовують матеріал усієї окружності, в результаті чого щільність крутного моменту значно перевищує щільність плоских шпонок. Це означає, що за однакового діаметра вала та обмежень радіального простору шліцьові типи можуть передавати більший крутний момент, роблячи конструкції обладнання більш компактними та ефективними.
Значні відмінності в сценаріях застосування
Типове застосування шліцьових зубчастих муфт
• Прецизійні трансмісії, що вимагають осьового ковзання: шпинделі вертикальної подачі великих вертикальних токарних верстатів і розточувальних і фрезерних обробних центрів; осьові плаваючі з'єднання випробувальних стендів коробок передач/трансмісій.
• Надзвичайно високі навантаження та ударні навантаження: універсальні з’єднання прокатних станів-на важких умовах; головні приводи прохідницьких машин; системи головного приводу великих гірничих дробарок.
• Вимоги до високої-швидкості та високої-динаміки: з’єднання трансмісії високошвидкісних відцентрових компресорів і газових турбін; системи суднових рушійних валів (компенсація похибок монтажу та теплового розширення).
Типове застосування прямих-циліндрових (шпонкових) зубчастих муфт
• Загальні електропередачі-стаціонарного встановлення: вхідні та вихідні з’єднання більшості вентиляторів, насосів,-редукторів загального призначення та стрічкових конвеєрів; ці пристрої відцентровані та фіксовані, без вимог до осьового переміщення.
• Обладнання,-чутливе до вартості, стабільне{1}}робоче-навантаження.
