2.2 Призматические шпонки

Размеры шпонок и сечений пазов, допуски и посадки регламентируются ГОСТ 23360 – 78 «Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки».

Стандарт предусматривает три исполнения шпонок, которые приведены на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Виды исполнений призматических шпонок

Он регламентирует также размеры сечений пазов (рисунок 2.2) и их предельные отклонения.

Рисунок 2.2 – Основные элементы шпоночного соединения

Работоспособность шпоночных соединений определяется в основном точностью посадок по ширине шпонки b.

Остальные размеры задают так, чтобы исключить возможность защемления шпонки по высоте или чрезмерное занижение поверхностей соприкосновения боковых сторон.

По ширине для призматических шпонок предусмотрено три варианта соединения: свободное, нормальное и плотное (таблица 2.1).

Таблица 2.1 – Предельные отклонения по ширине b шпоночных соединений с призматическими шпонками

Соединение	Ширина шпонки b	Паз
		по валу b	по втулке b
Свободное		Н9	D10
Нормальное		N9	J9
Плотное		P9	P9

В качестве материале для шпонок используется чистотянутая сталь по ГОСТ 8787 – 68. Допускается применение других сталей с временным сопротивлением разрыву не менее 590МПа.

Сечение шпонок b × x зависит от диаметра вала (таблица 2.2)

В ответственных шпоночных соединениях сопряжение дна паза с боковыми сторонами выполняется по радиусу, величина которого указывается на рабочем чертеже.

К несопрягаемым размерам призматических шпонок относятся: высота шпонки h и длина шпонки l.

Высоту призматических шпонок выполняют по h11 (при высоте 2 – 6 мм – по h9), длину l – по h14, длину пазов – по Н15. Отклонения по указанным элементам всегда направлены «в тело», что гарантирует собираемость соединения.

Таблица 2.2 – Соотношения между диаметром вала и сечением шпонок

Диаметр вала d, мм			Сечение шпонки b × h, мм	Диаметр вала d, мм			Сечение шпонки b × h, мм	Диаметр вала d, мм		Сечение шпонки b × h, мм
св.	до			св.		до		св.	до
6		10	2 × 2	50	58		16 × 10	170	200	45 × 25
8		10	3 × 3	58	65		18 × 11	200	230	50 × 28
10		12	4 × 4	65	75		20 × 12	230	260	56 × 32
12		17	5 × 5	75	85		22 × 14	260	290	63 × 32
17		22	6 × 6	85	95		24 × 14 25 × 14	290	330	70 × 36
22		30	7 × 7 8 × 8	95	110		28 ×16	330	380	80 × 40
30		38	10 × 8	110	130		32 × 18	380	440	90 × 45
38		44	12 × 8	130	150		36 × 20	440	500	100 × 50
44		50	14 × 9	150	170		40 × 22

Для шпоночных пазов втулок на чертежах проставляют размер d + t₂; на валах предпочтительно указывать t₁, но допускается указывать и размер d – t₁ (таблица 2.3).

Таблица 2.3 - Предельные отклонения размеров по глубине пазов в зависимости от высоты шпонки h

Высота шпонок, мм	Предельные отклонения размеров, мм
	d – t1	d + t2
От 2 до 6	0 - 0,1	+ 0,1 0
Св. 6 до 18	0 - 0,2	+ 0,2 0
Св. 18 до 50	0 - 0,3	+ 0,3 0

Условное обозначение призматических шпонок исполнения 1 состоит из номинальных размеров шпонки b × h × l и номера ГОСТа.

Например, шпонка исполнения 1 с размерами b × h × l = 16 × 10 × 80:

Шпонка 16 × 10 × 80 ГОСТ 23360 – 78.

Для 2 и 3 исполнения: шпонка 2 (3) - 16 × 10 × 80 ГОСТ 23360 – 78.