больших вращающих моментов.

Основным критериями работоспособности ненапряжённых шпоночных соединений являются прочность шпонки на срез и прочность шпонки на смятие. Под действием вращающего момента в шпонке возникают нормальные напряжения смятия σ_см, и касательные напряжения среза τ_ср.

Расчётная формула на срез шпонки имеет вид

где Т – вращающий момент, d –диаметр вала, Аср – площадь среза шпонки.

Расчётная формула шпоночного соединения на смятие имеет вид:

где A_см = (h - t₁)l_p – площадь смятия, (h - t₁) – высота площадки смятия, l_p – расчётная длина шпонки.

Для получения различных посадок призматических шпонок установлены поля допусков на ширину b шпонок, пазов валов и втулок. Шпонки нужно изготовлять только с допуском h9, что делает возможным их централизованное изготовление вне зависимости от посадок. Установлены следующие три типа шпоночных соединений: свободное; нормальное; плотное.

Для первого вида установлены поля допусков для паза на валу h9 и для паза во втулке D10, что даст посадку с зазором; для второго — соответственно n9 и J_S9; для третьего — одинаковые поля для паза на валу и во втулке Р9. Соединения второго и третьего вида будут иметь переходные посадки.

Стандартом нормированы отклонения высоты шпонки по hll, глубины паза на валу t1 и паза во втулке t2 или отклонения размеров d-t1 и d+t2, а также длины шпонок по h14 и длины пазов на валу по H15.

Рекомендации по выбору посадок при передаче момента в шпоночном соединении:

1. Для цилиндрических прямозубых колёс – Н7/р6 (Н7/r6).

28. Система допусков и посадок шпоночных соединений. Основные типы и параметры шпоночных соединений. Допуски и посадки шпоночных соединений. Условные обозначения шпоночных соединений.

Шпоночные соединения – разъёмные соединения составных частей изделий с применением шпонок. Шпоночные соединения состоят из вала, шпонки и ступицы колеса. Шпонка представляет собой стальной брус, который вставляется в пазы вала и ступицы. Она служит для передачи вращающего момента между валом и ступицей колеса, шкива, звездочки. По мере роста нагрузок применение шпоночных соединений сокращается.

Типы шпонок.

1) Призматические шпонки:

- со скругленными торцами;

- с плоскими торцами;

- с одним плоским, а другим скругленным торцом

2) Сегментные шпонки.

3) Клиновые шпонки.

4) Тангенциальные шпонки.

Различают ненапряженные (призматические и сегментные шпонки) и напряженные (клиновые и тангенциальные шпонки) шпоночные соединения.

Призматические шпонки не удерживают насаженные детали от осевого смещения. Чтобы застопорить деталь, применяют распорные втулки или установочные винты.

Сегментные шпонки применяют в соединениях, передающих небольшие вращающие моменты.

Клиновые шпонки имеют форму односкосных клиньев с уклоном. Такой же уклон имеют пазы в ступицах деталей. Клиновые шпонки забивают в пазы. Поэтому создается напряженное соединение. Эти шпонки передают не только вращающий момент, но и удерживают деталь от осевого смещения. Соединения клиновыми шпонками применяют в тихоходных передачах.

Тангенциальные шпонки состоят из двух односкосных клиньев. Они вводятся в пазы ударом. Применяют для валов с диаметром более 60 мм при передаче