Б. Шпоночные соединения

ЗАНЯТИЕ 47

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Шпоночные соединения состоят из вала, шпонки и ступицы колеса (шкива или другой детали). Шпонка представляет собой стальной брус, вставляемый в пазы вала и ступицы. Она служит для передачи вращающего момента между валом и ступицей. Основные типы шпонок стандартизованы. Шпоночные пазы у валов получаются фрезерованием дисковыми или пальцевыми фрезами, а в ступице — долблением или протягиванием,

Достоинства:

простота и надежность конструкции, низкая стоимость,

простота монтажа и демонтажа.

Недостаток — шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу насаживаемой на вал детали. Ослабление вала обусловлено не только уменьшением его сечения, но, главное, острой концентрацией напряжений изгиба и кручения, вызываемой шпоночным пазом,

Разновидности шпоночных соединений

Все шпоночные соединения подразделяют на ненапряженные и напряженные. Н е н а п р я ж е н н ы е соединения получаются при применении призматических (рис. 11.11) и сегментных (см. рис. 11.14) шпонок. Эти соединения называют ненапряженными, так как при их сборке не возникает предварительных напряжений. Напряженные соединения получаются при применении клиновых (см. рис. 11.15) и тангенциальных (см. рис. 11.16) шпонок. Здесь при сборке соединений в их деталях возникают предварительные (монтажные) напряжения.

Рис. 11.11. Соединения призматическими шпонками

Соединения призматическими шпонками

Конструкции соединений призматическими шпонками изображены на рис. 11.11. Рабочими являются боковые, более узкие грани шпонок высотой h. Размеры сечений шпонок и пазов принимают в зависимости от диаметра вала d по ГОСТ 8788 — 68 (табл. 11.4).

По форме торцов различают шпонки со скругленными торцами — исполнение 1 (рис. 11.11, в), с плоскими торцами — исполнение 3 (рис, 11.ll,a) и с одним плоским, а другим скругленным торцом — исполнение 2 (рис. 11.11, б). Шпонки исполнения 1 рекомендуются для более точных соединений.

Призматические высокие шпонки (ГОСТ 10748 — 68) применяют для передачи больших вращающих моментов.

Рис. 11.12. Соединение призматической направляющей шпонкой:

1 -кольцо упорное; 2-кольцо пружинное

Соединения призматическими шпонками дают хорошее центрирование деталей на валах, но не удерживают от осевого смещения вдоль вала. Чтобы застопорить колесо от осевого смещения, применяют распорные втулки (1 на рис. 11.11), упорные кольца (рис. 11.12), установочные винты (см. рис. 11.14).

Призматические направляющие шпонки с креплением на валу (ГОСТ 8790 — 68) применяют в подвижных соединениях для перемещения ступицы вдоль вала (рис. 11.12). Среднее резьбовое отверстие в шпонке служит для того, чтобы в него можно было ввернуть винт и извлечь шпонку из паза вала.

Рис. 11.13. Соединение призматической скользящей шпонкой

При большом перемещении детали вдоль вала применяют с к о л ь з я щ и е ш п о н к и (рис. 11. 13).

Соединения сегментными шпонками

(рис. 11.14)

Сегментные шпонки так же, как и призматические, работают б о к о в ы м и гранями и образуют ненапряженное соединение. Применяются при передаче небольших вращающих моментов. Сегментные шпонки (табл. 11.5) и пазы для них просты в изготовлении, удобны при монтаже и демонтаже. Широко применяются в серийном и массовом производствах.

Рис. 11.14. Соединение сегментной шпонкой:

1-винт установочный; 2-кольцо замковое пружинное