Шлиц — паз в крепеже и инструментах¶
Шлиц — это узкий паз прямоугольного, крестообразного или иного поперечного сечения, выполненный на поверхности детали, крепёжного элемента или рабочей части инструмента. Термин применяется в машиностроении, приборостроении и монтажных работах; шлицы служат для передачи крутящего момента, центрирования деталей, а также для работы с крепежом при помощи отвёрток, ключей и специального инструмента.
¶Основные разновидности
По назначению и форме шлицы делятся на несколько групп:
- Шлицевые соединения — пазы на валах и отверстиях ступиц, шестерён, муфт, через которые передаётся вращение. Широко используются в редукторах, коробках передач, ступицах колёс.
- Шлицы крепёжных элементов — пазы на головках винтов и шурупов под отвёртку.
- Шлицы инструментов — рабочие пазы на лезвиях отвёрток, ключей и специального инструмента.
- Шлицы в шплинтах и шпонках — пазы для фиксации деталей относительно друг друга.
¶По форме поперечного сечения
| Тип | Описание | Применение |
|---|---|---|
| Прямой (одинарный) | Один паз прямоугольного сечения | Винты, шурупы, простые соединения |
| Крестовой (Phillips) | Два перпендикулярных паза | Шурупы, саморезы, крепёж мебели |
| Шестигранный (шестигранное гнездо, hex) | Шестигранная выемка | Болты, крепёж велосипедов, мебели |
| Шестилучевой (Torx) | Шесть радиальных лучей | Автомобильный крепёж, электроника |
| Квадратный (Robertson) | Квадратное гнездо | Монтажные работы, Канада, США |
| Позидriv | Улучшенный крест с дополнительными лучами | Европейский крепёж, мебель |
| Двухлапый (spanner) | Два полукруглых паза | Антивандальный крепёж |
¶Шлицевые соединения в машиностроении
В силовой передаче шлицевое соединение состоит из вала со шлицевым профилем на конце или по длине и отверстия с соответствующим шлицевым профилем. Профиль по ГОСТ 1144 и ГОСТ 6042 может быть прямоугольным, треугольным (метрическим) или эвольвентным.
Преимущества шлицевых соединений перед шпоночными:
- большая площадь контакта и, следовательно, более равномерное распределение нагрузки;
- возможность передавать значительные крутящие моменты при малых габаритах;
- самоцентрирование деталей на валу;
- высокая долговечность при правильном подборе допусков и смазки.
Недостатки — сложность изготовления, требовательность к точности обработки и к защите от коррозии. Шлицевые соединения часто выполняют подвижными (скольжение вдоль вала), поэтому профиль шлифуют и подвергают термообработке.
¶Шлицы на крепёжных элементах
Паз на головке винта или шурупа предназначен для передачи крутящего момента от инструмента. Исторически первым массовым решением стал прямой шлиц, применявшийся с XIX века. В 1930-е годы компания Phillips разработала крестовой шлиц, который позволил автоматизировать сборку: при превышении момента отвёртка «выскакивала» из паза, предотвращая перетяжку. В 1967 году был запатентован профиль Torx, обеспечивший более надёжную передачу момента и меньший износ паза.
В России и странах СНГ распространены винты с прямым шлицем (ГОСТ 1144-80), крестовым шлицем по ISO 7046 и шестигранным гнездом по ISO 4762. Размеры шлица подбираются по стандартной линейке дюймовых и метрических отвёрток.
¶Шлицевой инструмент
Отвёртки и ключи изготавливаются под конкретный тип и размер шлица. Основные разновидности:
- Отвёртки прямые — лезвие прямоугольного сечения, размеры от 1 до 12 мм;
- Крестовые отвёртки PH (Phillips) и PZ (Pozidriv) — номера от 00 до 4;
- Шестигранные ключи (hex-ключи) — шестигранный стержень от 0,7 до 32 мм;
- Torx-ключи и биты — от T1 до T60;
- Специальные шлицевые ключи — для антивандального крепежа, ювелирных и оптических работ.
Для предотвращения проворачивания инструмента в пазу применяют шлицевые отвёртки с усиленным лезвием и термообработанной рабочей частью.
¶Типичные неисправности
Основная проблема при работе со шлицевым крепежом — срыв шлица («смятие» паза), возникающий при превышении допустимого момента, использовании инструмента неподходящего размера или при коррозии. Для извлечения повреждённых винтов применяют экстракторы, шлицевые биты с увеличенным зацепом и специальные наборы инструментов.
¶Применение
Шлицевые элементы используются практически повсеместно: в автомобилестроении (колёсные болты, крепёж двигателя), в машиностроении (редукторы, трансмиссии), в строительстве (саморезы, анкеры), в мебельной промышленности (конфирматы, минификсы), в электронике (корпусные винты), в ювелирном деле и оптике (миниатюрный крепёж).