Пользовательные внешние шлицевые валы
DIN 5480 / ISO 4156 / ANSI B92.1

Внешний шлицевой вал имеет длинные продольные зубья, нарезанные по внешней цилиндрической поверхности которые сочетаются с соответствующими внутренними шлицами в ступице, втулке или coupling для передачи крутящего момента. Зубчатый профиль впадины (DIN 5480, ISO 4156, ANSI B92.1) распределяет момент по всем зубьям одновременно, обеспечивая большую способность крутящего момента, лучшую концентричность и плавное осевое скольжение по сравнению с одним шпоночным валом.

DIN 5480 является европейским метрическим стандартом — модуль зубьев определяет размер зуба, угол давления 30°, доминирует в европейских автомобильных и промышленных применениях. ANSI B92.1 является американским стандартом шлицев впадины — использует диаметроподобное деление зубьев (количество зубьев на дюйм по диаметру зубьев) и бывает в вариантах угла давления 30°, 37,5° или 45°. B92.1 доминирует в североамериканских автомобильных и гидравлических применениях. Оба определяют полностью взаимозаменяемую геометрию шлицев впадины — просто с различной шкалой. HXC производит шлицевые валы по обоим стандартам; укажите ваш стандарт и класс посадки на чертеже.

Для скользящих посадок ( осевое перемещение в работе, например, шлицевые половинки карданного вала, скользящие ступицы коробки передач): допуск вала DIN 5480 e (например, 30×2×28e), который пары с допуском ступицы H. Это дает свободную посадку с достаточным допуском для свободного скольжения даже после утраты смазки. Для более плотных скользящих соединений с минимальным люфтом (соединения сервоприводов роботов): вал f / ступица H. Для фиксированных соединений (без скольжения): вал js or k / ступица JS или K. Всегда указывайте букву допуска вала И букву допуска ступицы вместе.

Внешние шлицевые валы осматривают с помощью: (1) Контрольная трубка-глухой индикатор Go/no-go — функциональная проверка общей допускаемой погрешности. (2) Измерение по конусам/штырям — два точных штифта в противоположных промежутках зубьев; размах измеряется микрометром. Прямо измеряет эффективную толщину зуба. (3) CMM с модулем зубьев — для прецизионных классов, индивидуальный профиль зуба, ошибка шага, винтовой шаг и биение по DIN 5480 или ANSI B92.1. HXC обеспечивает 100% go/no-go калибровку по всем заказам с отчетами по партии CMM для прецизионных классов (5–6).

Для сервоприводных сочленений роботов с требованием низкого люфта и повторяемости позиций: DIN 5480 степень 5 — требует профилировки зубьев после закалки. Достигается допуск толщины зуба ±0.005 мм и погрешность профиля ≤ 0.006 мм. Для автомобильных передач и гидравлических приводов: степень 6–7 (зубчатые зацепления шлифованы и закалены, или зацепление шлифовано и закалено с легкой шлифовкой). Для общих промышленных муфт: степень 8–9 (зубозубчатый зацепление без шлифовки). Каждый шаг по степени примерно удваивает стоимость контроля и производства.

20CrMnTi индукционно закалены до HRC 52–58: стандарт для автомобильной и промышленной сферы. 42CrMo4 карбонированы до HRC 58–62: максимальная контактная усталость для валов приводов с высоким крутящим моментом. SUS316L пассивация: пищевая, фармацевтическая, морская сферы. Al 7075-T6 твердо-анодированый: легкие шарнирные соединения роботов. Ti Группа 5: космос, биосовместимый. 17-4PH нержавеющая сталь: морской и оборонной. PEEK: медицинские и стерилизуемые применения.

Обозначение по DIN 5480 имеет формат: DIN 5480 – W 30 × 2 × 14 × 9f где: W = внешний зубчатый вал; 30 = эталонный диаметр (мм); 2 = модуль; 14 = число зубьев; 9f = класс допуска (качество 9, положение вала f). Всегда указывайте обозначение на чертеже — не полагайтесь на то, что производитель выводит стандарт по только по размерам.

Да — HXC регулярно поставляет согласованные комплекты внешнего зубчатого вала и внутреннего зубчатого втулочного элемента из одной партии. Вал и ступица подгоняются вместе, чтобы подтвердить целевой класс посадки. Согласованные наборы исключают риск накопления допусков при закупке обеих половинок по отдельности. Наборы упакованы вместе с одним актом приемки, показывающим измерения по валу и ступице по оси и рассчитанную зазор сборки.

DIN 5480 устанавливает минимум 6 зубьев для действительного эвольвентного зацепления. На практике 10–16 зубьев типично для валов малого диаметра (Ø8–20 мм) и 20–40 зубьев для большего диаметра. Большое число зубьев распределяет нагрузку более равномерно и позволяет более точное угловое индексирование, но каждый зуб становится тоньше, что снижает изгибную прочность. Выбор модуля (размера зуба) балансирует количество зубьев и прочность каждого зуба под диаметр вала и требуемый момент крутящего момента.

Наше междуцентровое шлифование позволяет обрабатывать валы шлицев до длины 1 200 мм. Валы длиннее 600 мм требуют выравнивания после термообработки перед шлифовкой — искажения от термообработки в длинных тонких валах являются ключевым рисковым качеством, которое наш процесс управляет пресс-выравниванием между закалкой и шлифовкой. Для валов >800 мм рекомендуем обсудить выбор материала и термообработки с нашими инженерами для минимизации искажений.

Фиксированные муфты (без осевого перемещения): тонкий слой смазки MoS₂ или Антизаиковой смеси при сборке достаточен. Скользящие шлицевые валы (vas шлицевой кардан): требуют смазки NLGI 2 с MoS₂ или графитом, пополняемой согласно графику технического обслуживания. Узлы коробки передач — смазываются трансмиссионным маслом — подтвердите совместимость с API GL-4 или GL-5. Нержавеющие стали и титан в продукции для пищевой/медицинской отрасли: смазка пищевая класса NSF H1 или работа без смазки в легких условиях эксплуатации.

Прототип (1–5 шт., 5-осьная фрезеровка): 5–8 дней. Малый заказ (10–50 шт., зенкование + шлифовка, DIN 5480 класса 6): 8–14 дней. Производство (100–2 000 шт., зенкование + закалка + шлифовка): 12–18 дней. Нержавеющая сталь или титан: добавить 3–5 дней. Длительные валы (>500 мм): добавить 2–3 дня на исправление точности после термообработки.