3.2. Шпоночные соединения

В опоре вала шпонка⁸ применяется для передачи вращения от вала зубчатому колесу. Шпонка предотвращает проворачивание зуб­чатого колеса, посаженного на вал, но не препятствует его продоль­ному перемещению. Вращение от вала к колесу передается боковыми (рабочими) гранями шпонки.

В учебных целях в графической работе используют призматиче­ские или сегментные шпонки (вариант задания в приложении 1). Раз­меры шпонок и пазов для них подбирают в зависимости от диаметра вала: для призматических шпонок по ГОСТ 22360-78, для сегментных шпонок по ГОСТ 24071-97 [7,8].

На рис.6 выполнено изображение шпоночного соединения 'Призматической шпонкой исполнения 1.

Рис. 6 - Параметры соединения призматической шпонкой

На сборочном чертеже (фрагмент па рис. 6) шпоночное соеди­нение показывают в двух изображениях: продольном и поперечном разрезах. При этом шпонку изображают упрощенно без фасок. На продольном разрезе колесо показывают рассеченным, а вал и шпонку - нерассеченными в соответствии с правилом ГОСТ 2.109-73 для непустотелых деталей. Для выявления формы шпоночного паза на валу применен местный разрез. На поперечном разрезе все три детали (вал, колесо, шпонка) показывают рассеченными и заштрихованными в ту же сторону, что и на продольном разрезе. Между верхней гранью шпонки и дном шпоночного паза в колесе показан зазор.

⁸Шпонка - деталь шпоночного соединения, закладываемая одновремен­но в пазы вала и в ступице зубчатого колеса. Шпоночное соединение - непод­вижное соединение вала с надетой на него деталью. Шпоночный паз — углуб­ление в валу (колесе), предназначенное под шпонку соответствующего вида.

Схема фрезерования канавки шпоночного паза на валу приведе­ны на рис.7. Паз под призматическую шпонку со скругленными тор­цами фрезеруют концевой фрезой. Диаметр фрезы выбирают равным ширине паза.

Рис. 7 - Схема фрезерования паза для призматической шпонки

Длину призматических шпонок l выбирают из ряда линейных размеров по ГОСТ 6636 - 69, мм: 6,8,10, 12,14,16,18,20,22,25,28, 32,36,40,45,50, 56,63,70 и т.д.

Например для вала диаметром Dв = 22мм размеры призматиче­ской шпонки исполнения 1 и шпоночных пазов будут равны: ширина b = 6 мм, высота h = б мм, глубина паза вала t₁ = 3,5 мм, глубина паза колеса t₂ = 2,8 мм, длина шпонки l = 22 мм (выбираем из стандартного ряда длин шпонок с учетом длины ступицы колеса без дополнительных расчетов). При вычерчивании размеры t₁ и t₂ не округляются.

Условное обозначение рассмотренной призматической шпонки:

Шпонка 6x6x22 Г0СТ23360-78.

На рис.8 выполнено изображение шпоночного соединения сегментной шпонкой исполнения 1.

Рис. 8 - Параметры соединения сегментной шпонкой

Паз под сегментную шпонку фрезеруют (рис.9) специальной шпоночной фрезой, диаметр и толщина которой определяются разме­рами паза (соответствуют размерам шпонки). В нашем задании раз­мер l равен половине длины ступени вала под зубчатое колесо.

Рис.9 - Схема фрезерования паза для сегментной шпонки

В качестве примера приведём размеры сегментной шпонки и шпоночных пазов при диаметре вала D_в = 30мм: ширина b = 8 мм, высота h — 11 мм, D = 28 мм, глубина паза вала t₁ = 8 мм, глубина паза ступицы колеса t₂ = 3,3 мм.

Условное обозначение такой сегментной шпонки:

Шпонка 8 х 11 ГОСТ 24071-97.