Шлиц — тип резьбового соединения и паза¶
Шлиц — это паз или выступ прямоугольного, трапециевидного, треугольного или иного профиля, предназначенный для передачи крутящего момента между сопрягаемыми деталями, а также термин, обозначающий прорезь на головке крепёжного элемента под отвёртку или ключ. Шлицевые соединения широко применяются в машиностроении, приборостроении и крепёжной отрасли.
¶Шлицевое соединение
Шлицевое соединение — разновидность неразъёмного соединения вал-втулка, в котором передача крутящего момента осуществляется через несколько равномерно расположенных по окружности шлицевых выступов и пазов. По сравнению с шпоночным соединением шлицевое имеет более высокую несущую способность при тех же габаритах, поскольку нагрузка распределяется на большее число рабочих поверхностей.
¶Классификация
Шлицевые соединения классифицируют по форме профиля шлицев:
| Тип профиля | Особенности |
|---|---|
| Прямоугольный | Наиболее распространённый; прост в изготовлении, применяется в общем машиностроении |
| Трапециевидный | Выдерживает большие нагрузки, используется в тяжёлом машиностроении и турбостроении |
| Треугольный | Применяется в авиационных и точных механизмах |
| Эвольвентный | Обеспечивает самопроизвольное центрирование, применяется в ответственных узлах |
По типу посадки шлицевые соединения подразделяют на подвижные (с зазором, для передвижения детали вдоль вала) и неподвижные (с натягом или переходной посадкой). По числу шлицев различают соединения с малым числом шлицев (4–10) и большим (более 12).
¶Обозначение и стандарты
В России шлицевые соединения стандартизированы. Основные стандарты:
- ГОСТ 11916-75 — общие технические условия на шлицевые соединения;
- ГОСТ 6033-67 — шлицевые соединения с прямоугольным профилем;
- ГОСТ 24070-80 — шлицевые соединения с трапециевидным профилем.
Обозначение шлицевого соединения включает число шлицев, модуль (или диаметр) и класс точности, например: 8×36×30×6 — 8 шлицев, наружный диаметр 36 мм, внутренний 30 мм, ширина шлица 6 мм.
¶Шлиц на головке крепёжных элементов
В крепёжной отрасли шлицом называют прорезь на головке винта, болта или самореза, предназначенную для передачи крутящего момента от отвёртки или ключа. Шлицевые головки получили широчайшее распространение благодаря удобству работы и возможности автоматизации монтажа.
¶Основные системы шлицевых головок
| Система | Год появления | Особенности |
|---|---|---|
| Крестообразный (Phillips) | 1932 | Разработан Генри Филлипсом; предотвращает срезание головки за счёт самопроизвольного выхода инструмента |
| Шестигранный (Allen) | 1936 | Шестигранное углубление под ключ; применяется в машиностроении и мебельной отрасли |
| Квадратный (Robertson) | 1908 | Разработан в Канаде; высокая устойчивость к срезанию |
| Шестигранная звезда (Torx) | 1967 | Запатентована Camcar Textron; шестилучевая звезда с закруглёнными зубьями |
| Шестигранная звезда с шипом (Torx Plus) | 1990 | Улучшенная геометрия, снижение износа инструмента |
| Пятигранная звезда (Pentalobe) | 2000-е | Применяется в электронике, в частности в продукции Apple |
| Шестигранная звезда с шипом (Security Torx) | — | С центральным шипом, предотвращающим использование обычного ключа |
¶Материалы и покрытия
Шлицевые головки изготавливают из углеродистых и легированных сталей, нержавеющих сталей, латуни и титановых сплавов. Для повышения износостойкости применяют цинкование, фосфатирование, оксидирование и гальванические покрытия.
¶Применение
Шлицевые соединения используются в:
- транспортном машиностроении — ступицы колёс, карданные валы, коробки передач;
- энергетике — соединения валов турбин и генераторов;
- приборостроении — прецизионные механизмы часовых и измерительных приборов;
- строительстве и быту — крепёж с шлицевыми головками.
¶Интересные факты
- Термин «шлиц» происходит от немецкого слова Schlitz, означающего «щель, прорезь».
- Система Torx была создана как ответ на проблему срезания крестообразных шлицев при использовании электроинструмента.
- В авиации шлицевые соединения с трапециевидным профилем выдерживают динамические нагрузки, недостижимые для шпоночных соединений тех же габаритов.
Источники:
- ГОСТ 11916-75. Соединения шлицевые. Общие технические условия.
- ГОСТ 6033-67. Соединения шлицевые с прямоугольным профилем.
- ГОСТ 24070-80. Соединения шлицевые с трапециевидным профилем.
- Справочник конструктора-машиностроителя. Том 2. Машиностроение, 1965.
- Справочник крепежа. Крепёжные изделия: стандарты, размеры, обозначения.