Шлицевые соединения карданных валов

Шлицевые соединения карданного вала бывают подвижными и неподвижными. Подвижные шлицевые необходимы для компенсации осевого перемещения, а неподвижные шлицевые, в свою очередь, необходимы для установки дополнительных подвесных опор.

В обиходе такие узлы карданного вала получили название “Шлицевая пара”. Пара от того, что в шлицевом всегда участвуют две детали. Шлицованная втулка и Шлицованный конец.

Шлицевые встречаются с разным профилем зуба. Различают: прямобочный, эвольвентный, треугольный. Зачастую используется прямобочный профиль, потому что он менее затратный при изготовлении.
В последнее время широкое распространение получили шлицевые с эвольвентным профилем. Это обусловлено многими положительными моментами их конструкции. Эвольвентный профиль зуба имеет повышенную прочность благодаря утолщению зубьев к основанию и наличию закруглений у основания, что снижает концентрацию напряжений. Шлицевые с эвольвентным профилем зуба имеют способность самоцентрироваться под нагрузкой, что улучшает равномерность нагрузки между зубьями.
Треугольные профиль зуба применяют главным образом в неподвижных шлицевых парах, передающих относительно не большие крутящие моменты, а также для соединения вала с тонкостенными втулками.

После того, как научились производить шлицевые соединения, встал вопрос о том, как же продлить им жизнь. Пришли к выводу, что характер повреждения шлицевых зависит от:

• условий нагружения, конструкции, технологии изготовления;
• виды повреждения шлицевых;
• износ контактирующих поверхностей зубьев;
• смятие зубьев;
• срез зубьев;
• поломка или скручивание шлицевого вала.

Из названных видов выше, самыми распространенными стали: износ контактирующих поверхностей шлицевой, а также поломка или скручивание вала.

Износ связан с действием радиальной динамической нагрузки и осевого перемещения. Для его предотвращения в зону контакта вводят вязкую смазку, повышают твердость зуба.
Скручивание вала в районе подвесного в основном происходит из-за перегрузки автомобиля, а соответственно возросшей нагрузки на неподвижное шлицевое соединение. Такая поломка часто встречается у самосвалов, лесовозов.