Шлицевые валы – модернизированная разновидность линейных направляющих скольжения. Шлицевое соединение отличается высокими показателями прочности, оно обеспечивает соосность вала и втулки, способствует свободному осевому перемещению элемента.
Назначение шлицевых валов и материалы изготовления
Главная задача шлицевого вала – передача большого крутящего момента насаженной на него детали, обеспечение плавного и равномерного поступательного движения. Изготовление шлицевых валов осуществляется путем формирования прямоточного вала с углублениями (шлицами) и выступающими зубьями на внешней поверхности. Поскольку такие валы являются составной частью шлицевого соединения, их внешняя поверхность должна строго соответствовать сечению внутренней поверхности отверстия (втулки, подшипника и т. д.). Движение насадного элемента по валу осуществляется строго в одном направлении.
Шлицевые валы задействуют в условиях высоких нагрузок, они незаменимы в механизмах, требующих повышения качества хода, улучшения эффективности работы, точности позиционирования.
Существует несколько видов шлицевых валов, которые различаются формой профиля пазов:
- прямобочные;
- эвольвентные;
- треугольные.
Сферы применения
Шлицевые соединения необходимы для сопряжения валов между собой посредством муфт, а также для передачи вращательного момента насадным элементам, таким как зубчатые и маховые колеса, шкивы, эксцентрики и т. д. Задействование шлицевых валов особенно востребовано в области приборостроения и машиностроительной промышленности. Автомобилестроение задействует шлицевые соединения в механизмах переключения передач, карданных передачах, колесных механизмах. Также шлицевые валы применяются при сборке крупной бытовой техники.
Процесс создания шлицевых валов
Прочность сцепления посредством шлицевого соединения обеспечивает возможность передавать высокие показатели вращающего момента в самых различных механизмах. Благодаря чему изготовление подобных конструкций стало одной из наиболее востребованных операций металлообработки. Качество исполнения шлицевых элементов имеет особую важность, ведь от него зависит точность будущего соединения.
Выполнение токарных и фрезерных работ по изготовлению валов со шлицами требует задействования в качестве заготовок углеродистых и легированных сталей. Такой материал позволяет добиться необходимых геометрических форм изделия, обеспечить выносливость вала к высоким нагрузкам.
Изготовление шлицевых валов включает несколько этапов обработки:
- отрез заготовок;
- подрезка торцов и центровка материала;
- выточка заготовок на многорезцовых автоматах;
- рифление;
- нанесение шлицев в соответствии с заданными параметрами;
- шлифовка и полировка изделия.
Соблюдение алгоритма изготовления и высокий класс токарно-фрезерного оборудования позволяет достичь необходимой детализации форм и геометрической точности шлицевого вала, что обеспечивает наибольшую эффективность детали.