4.3.8. Розрахунок шліцьових з'єднань

Основні розміри (зовнішній діаметр D та довжину l ) шліцьового з'єднання задають під час проектування вала. Довжину з'єднання приймають не більше 1,5D; при більшій довжині істотно зростає нерівномірність розподілу навантаження вздовж зубців і трудомісткість їх виготовлення (табл. 4.3.6).

З огляду на те, що з'єднання в машинах виходять з ладу переважно через пошкод­ження робочих поверхонь шліців (зминання, зношення) і втомного руй­нування шліцьових валів, після проектування виконують перевірний розрахунок шліців.

Умови міцності за допустимими напруженнями зминання та зрізу (рис. 4.3.5) мають вигляд:

, (4.3.23)

де D, d – зовнішній та внутрішній діаметри шліців; z – кількість шліців; h, l – відповідно ширина та довжина поверхні контакту шліців;  – коефіцієнт, що враховує нерівномірний розподіл навантаження між шліцами й вздовж шліців ( = 0,5...0,75); [_зм], [_зр] – допустимі напруження зминання та зрізу на бічних поверхнях.

Таблиця 4.3.6

Переважний ряд евольвентних шліцьових з’єднань за ГОСТ 6033-80

Номінальний діаметр D, мм	Число зубців z при модулі т, мм				Номінальний діаметр D, мм	Число зубців z при модулі т, мм
	0,8	1,25	2	3		2	3	5	6
17	20	12	-	-	70	34	22	-	-
20	23	14	-	-	75	36	24	-	-
25	30	18	-	-	80	38	25	-	-
30	36	22	-	-	85	-	-	27	15
35	-	26	16	-	90	-	-	28	16
40	-	30	18	-	95	-	-	30	18
45	-	34	21	-	100	-	-	32	18
50	-	38	24	-	110	-	-	35	20
55	-	-	26	17	120	-	-	38	22
60	-	-	28	18	140	-	-	45	26
65	-	-	31	20

Висота і довжина поверхні контакту для прямобічних зубців визначається за формулами:

, (4.3.24)

для евольвентних зубців (рис. 4.3.6)

h = m; d_m = mz, (4.3.25)

де т – модуль зубців.

Кількість зубців і їх розміри задані в стандартах залежно від діаметра вала (табл. 4.3.6).

Рис. 4.3.5. Розрахункова схема зубця шліцьового з’єднання

Рис. 4.3.6. Типи центрування і форми зубців та впадин деталей прямобочних з’єднань: а – центрування по зовнішньому діаметру зубців; б – центрування по внутрішньому діаметру зубців; в – центрування по бокових поверхнях зубців; д – форма виконання западин; г – форма виконання зубців