Соединение ступицы с валом
Однако и призматическая шпонка не обеспечивает точной посадки детали на валу. Причиной этого являются перекосы пазов в валу и ступице.
Если направления этих перекосов, измеряющихся сотыми и десятыми долями миллиметра, совпадут, то шестерня на валу перекошена не будет.
Если же направления перекосов не совпадут, то деталь окажется перекошенной, и бесшумной работы шестерен получить не удастся. Это было одной из причин того, что техническая мысль переключилась на создание может быть более сложных, но более совершенных видов соединений ступицы с валом.
Второй причиной, вызвавшей необходимость усовершенствования этого элемента деталей машин, явился переход на термически обработанные шестерни из специальных сталей.
Шпонка работает на срез и на смятие боковой поверхности и может быть рассчитана по соответствующим формулам сопротивления материалов.
Несмотря на то, что шпонки изготовлялись из высокоуглеродистых сталей (сталь 45, У8), прочность их оказывалась недостаточной.
Давление на зуб шестерен возросло настолько, что пришлось переходить на многошпоночные, так называемые шлицевые соединения.
Шлицевые соединения передают практически любые усилия — хорошо центрируют насаживаемые детали, не перекашивая их на валах.
Применяют шлицевые соединения двух видов: с центровкой по наружному диаметру; с центровкой по внутреннему диаметру.
Основным наиболее технологичным типом соединения является соединение с центровкой по наружному диаметру.
Валик любой твердости легко и точно шлифуется по наружному диаметру.
Отверстие протягивается протяжкой, которая также может быть точно выполнена по наружному диаметру. Но далеко не всегда можно применить центровку по наружному Диаметру.
В частности, такая центровка невозможна в тех случаях, когда насаживаемая деталь, например шестерня, имеет твердость более 400 Нв. Протяжка отверстия в такой шестерне невозможна, и приходится обрабатывать его шлифованием.
Очевидно, что шлифование отверстия возможно только по внутреннему диаметру и, следовательно, центровка должна происходить также по внутреннему Диаметру.