Шліцьовий вал передає крутний момент на маточину через кілька зубів, нарізаних по колу, а не через одну шпонку. Шліцьові вали є на валу відбору потужності трактора, у коробках передач, карданах і гідронасосах. Посібник пояснює типи шліців, стандарти, за якими їх позначають, як центрується маточина і як обробляють шліцьовий вал.
Що таке шліцьовий вал
Шліцьовий вал має на зовнішній поверхні ряд зубів (шліців), що входять у відповідні западини шліцьової маточини. Порівняно зі шпонковим з'єднанням момент розподіляється на всі зуби, тож з'єднання витримує більше, краще центрується і за потреби дозволяє маточині переміщатися вздовж вала, як у коробках передач або телескопічних карданах.
Типи шліців
| Тип | Профіль | Поширений стандарт | Де застосовують |
|---|---|---|---|
| Прямобічні шліци | паралельні бокові сторони | ISO 14 (легка й середня серії) | верстати, класичні коробки передач, старі машини |
| Евольвентні шліци | евольвентний профіль, як у шестерні | DIN 5480, ISO 4156, ANSI B92.1 | сучасні приводи, коробки передач, насоси, кардани |
| Трикутні шліци (дрібні зуби) | прямі бокові сторони, великий кут | DIN 5481 | нерухомі з'єднання малих діаметрів, важелі, тонкі маточини |
| Шліци вала відбору потужності | евольвентні або прямобічні, фіксовані розміри | ISO 500 | трактори й причіпна сільгосптехніка |
Евольвентні шліци: чому вони найпоширеніші сьогодні
Евольвентні шліци мають той самий профіль, що й шестерні, тому їх виготовляють тими самими методами і на тих самих верстатах: вал нарізають шліцьовою черв'ячною фрезою, а маточину протягують або довбають. Профіль самоцентрується під навантаженням і має міцнішу ніжку, ніж прямобічні шліци.
Позначення за DIN 5480 містить по черзі: тип деталі (W для вала, N для маточини), базовий діаметр, модуль, кут профілю (30°), кількість зубів і клас допуску. Воно має вигляд DIN 5480 W 40 × 2 × 30 × 18 × 8f. Правильні значення для конкретного поєднання беруть із таблиць стандарту.
Прямобічні шліци ISO 14
Прямобічні шліци мають паралельні бокові сторони і позначаються кількістю шліців, внутрішнім і зовнішнім діаметрами, наприклад 6 × 23 × 26. Стандарт визначає легку серію для нерухомих з'єднань і середню для більших навантажень. Їх зустрічають переважно на верстатах і старих машинах, де запчастини виготовляють за зразком.
Як маточина центрується на валу
- По бокових сторонах: центрують самі бокові поверхні шліців; звичайний варіант для евольвентних шліців.
- По зовнішньому діаметру: маточина спирається на вершини шліців вала; добра точність обертання.
- По внутрішньому діаметру: центрування по дну шліців вала; використовують для шліфованих прямобічних шліців.
Шліцьовий вал відбору потужності
Вал відбору потужності трактора (ВВП) є найвідомішим шліцьовим валом у сільському господарстві. ISO 500 визначає три основні типи:
| Тип | Діаметр | Шліців | Номінальна частота |
|---|---|---|---|
| Тип 1 | 35 мм (1 3/8") | 6 | 540 об/хв |
| Тип 2 | 35 мм (1 3/8") | 21 | 1000 об/хв |
| Тип 3 | 45 мм (1 3/4") | 20 | 1000 об/хв |
Вилки карданів і вхідні вали причіпних машин із часом зношуються, і запчастини часто виготовляють місцеві майстерні за розмірами стандарту.
Як обробляють шліцьовий вал
- Токарна обробка до остаточних діаметрів, з припуском на шліфування за потреби.
- Нарізання шліців шліцьовою черв'ячною фрезою на зубофрезерному верстаті, так само як шестерні. Великі серії також накатують холодним способом.
- Термообробка: цементація й гартування (16MnCr5) або гартування СВЧ (42CrMo4, C45).
- Шліфування шліців і шийок, якщо цього вимагають центрування або точність.
Шліцьову маточину протягують у серіях або довбають для одиничних деталей. Про вибір сталі читайте в посібнику яку сталь обрати для шестерень, що стосується й шліцьових валів.
На зубофрезерному верстаті з ЧПК майстерня переходить від шестерні до шліцьового вала, змінивши фрезу і програму. Такий верстат працює в майстерні Miatec у Pechea, повіт Галац, Румунія, описаній у кейсі зубофрезерного верстата.
Часті запитання
Що таке шліцьовий вал?
Вал із зубами (шліцами), нарізаними по колу, що передає крутний момент на маточину з відповідними западинами. Момент розподіляється на всі зуби, а маточина може також переміщатися вздовж вала.
Чим евольвентні шліци відрізняються від прямобічних?
Евольвентні шліци мають профіль шестерні, самоцентруються під навантаженням і нарізаються черв'ячною фрезою. Прямобічні мають паралельні бокові сторони і трапляються переважно на старих машинах.
Який стандарт мають шліци ВВП?
ISO 500. Тип 1 має 6 шліців на 35 мм (540 об/хв), тип 2 має 21 шліц на 35 мм, а тип 3 має 20 шліців на 45 мм (1000 об/хв).
Як позначають шліци за DIN 5480?
Тип деталі (W вал, N маточина), базовий діаметр, модуль, кут профілю 30°, кількість зубів і клас допуску, наприклад W 40 × 2 × 30 × 18 × 8f.
Як виготовити запасний шліцьовий вал?
Заготовку обточують, потім шліци нарізають на зубофрезерному верстаті й термообробляють. Для деталі за зразком вимірюють діаметри, кількість шліців і довжину шліцьової частини.
