Глава 3. Нормирование точности шпоночных и шлицевых соединений

3.1. Шпоночные соединения

3.1.1. Назначение шпоночных соединений

Шпоночные соединения предназначены для получения разъёмных соединений, передающих крутящие моменты. Они обеспечивают вращение зубчатых колес, шкивов и других деталей, монтируемых на валы по переходным посадкам, в которых наряду с натягами могут быть зазоры. Размеры шпоночных соединений стандартизированы [4;12].

Различают шпоночные соединения с призматическими (ГОСТ 23360), сегментными (ГОСТ 24071), клиновыми (ГОСТ 24068) и тангенциальными (ГОСТ 24069) шпонками. Шпоночные соединения (рис.3.1 и рис.3.2) с призматическими шпонками применяются в малонагруженных тихоходных передачах (кинематические цепи подач станков), в крупногабаритных изделиях (кузнечно-прессовое оборудование, маховики двигателей внутреннего сгорания, центрифуги и др.). Клиновые и тангенциальные шпонки воспринимают осевые нагрузки при реверсах в тяжело нагруженных соединениях. Наиболее широкое использование получили призматические шпонки.

Р ис. 3.1. Шпоночное соединение

3.1.2. Конструктивное исполнение и размеры призматических шпонок

Призматические шпонки имеют три исполнения (рис 3.3). Вид исполнения шпонки определяет форму паза на валу (рис.3.4). Исполнение 1  для закрытого паза, для нормального соединения в условиях серийного и массового типов производства; исполнение 2  для открытого паза с направляющими шпонками, когда втулка перемещается вдоль вала при свободном соединении; исполнение 3  для полуоткрытого паза со шпонками, установленными на конц е вала с плотным соединением напрессованной втулки на вал в единичном и серийном типах производства. Размеры шпонки зависят от номинального размера диаметра вала и определяются по ГОСТ 23360 (см. табл. 3.1).

Р

б)

ис 3.2. Поперечное сечение шпонки и пазов:

а  сечение шпонки; б  сечение пазов (r  соответствует своему

максимальному значению)

Р ис. 3.3. Виды исполнений шпонок а  исполнение 1; б  исполнение 2; в  исполнение 3

Рис.3.4. Формы пазов на валах:

а  закрытый; б - открытый; в  полуоткрытый

Т а б л и ц а 3.1

Размеры соединений с призматическими шпонками по гост 23360 (ограниченно), мм

Диаметр вала d	Размеры шпонки			Глубина шпоночного паза с отклонением		Радиус закругления r или фаска S1 max
	Сечение	Фаска S min	Интерва- лы длин l1)
	b h			на валу t1	во втулке t2
От 6 до 8	2 2	0,16	От 6 до 20	1,2+0,1	1,0+0,1	0,16
Свыше 8 '' 10	3 3		'' 6 '' 36	1,8+0, 1	1,4+0,1
'' 10 '' 12	4 4		'' 8 '' 45	2,5+0,1	1,8+0,1
'' 12 '' 17	5 5	0,25	'' 10 '' 56	3,0+0,1	2,3+0,1	0,25
'' 17 '' 22	6 6		'' 14 '' 70	3,5+0,1	2,8+0,1
'' 22 '' 30	8 7		'' 18 '' 90	4,0+0,2	3,3+0,2
'' 30 '' 38	10 8	0,40	'' 22 '' 110	5,0+0,2	3,3+0,2	0,40
'' 38 '' 44	12 8		'' 28 '' 140	5,0+0,2	3,3+0,2
'' 44 '' 50	14 9		'' 36 '' 160	5,5+0,2	3,8+0,2
'' 50 '' 58	16 10		'' 45 '' 180	6,0+0,2	4,3+0,2
'' 58 '' 65	18 11		'' 50 '' 200	7,0+0,2	4,4+0,2
'' 65 '' 75	20 12	0,60	'' 56 '' 220	7,5+0,2	4,9+0,2	0,60
'' 75 '' 85	22 14		'' 63 '' 250	9,0+0,2	5,4+0,2
'' 85 '' 95	25 14		'' 70 '' 280	9,0+0,2	5,4+0,2
'' 95 ''110	28 16		'' 80 '' 320	10+0,2	6,4+0,2
'' 110 ''130	32 18		'' 90 '' 360	11+0,2	7,4+0,2

П р и м и ч а н и е. 1. Длина шпонки выбирается из ряда целых чисел: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100;110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320; 360…

Примеры условных обозначений шпонок:

1. Шпонка 16  10  50 ГОСТ 23360 (шпонка призматическая, исполнение 1; b  h = 16  10, длина шпонки l = 50).

2. Шпонка 2 (3) 18  11  100 ГОСТ 23360 (шпонка призматическая, исполнение 2 (или 3), b  h = 18  11, длина шпонки l = 100).