5.5. Стандартизация шпоночных и шлицевых соединений

Для соединения деталей машин (зубчатых колес, шкивов, муфт, роликов, дисков, кулачков, рукояток и др.) с валами при невысоких. Требованиях к точности центрирования соединяемых деталей при­меняют шпоночные соединения.

Шпонки служат для передачи крутящего момента, предотвраще­ния проворачивания втулки на валу, обеспечения перемещения втул­ки вдоль вала или фиксации взаимного положения деталей в узле. С их помощью достигается сравнительно легкая разборка и сборка узла.

Особенностью шпоночных соединений является то, что в со­пряжении участвует три элемента: поверхность паза на валу, повер­хность паза во втулке и поверхность шпонки.

Основными недостатками шпоночных соединений являются: ма­лая несущая способность; ослабление валов шпоночными пазами; концентрация напряжений из-за неблагоприятной формы шпоноч­ных пазов. В связи с этим шпонки используются, как правило, в малонагруженных соединениях.

В машиностроении получили распространение шпоночные со­единения с призматическими, сегментными, клиновыми и танген­циальными шпонками. Наибольшее применение получили призма­тические и сегментные шпонки.

5.5.1. 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 рис. 5.28.

Он регламентирует также размеры сечений пазов (рис. 5.29) и их предельные отклонения.

Рис. 5.28. Виды исполнения призматических шпонок

Y//////////////A

Рис . 5.29. Шпоночные пазы вала и втулки

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

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

По ширине для призматических шпонок предусмотрено три варианта соединения: свободное, нормальное и плотное (табл. 5.17).

В качеств материалами шпонок используется чисто тянутая сталь по ГОСТ 8787—68. Допускается применение других сталей с вре­менным сопротивлением разрыву. Сечение шпонок зависит от диаметра вала (табл.5.18)

5.18. Соотношения между диаметром вала и сечением шпонок

Диаметр вала		Сечение шпонки	Диаметр вала		Сечение шпонки,	Диаметр вала		Сечение шпонки
Св.	До		Св.	До		Св.	До
6	10	, '2x2	50	5S	16- 10	170	200	45x25
8	10/	3x3	58	Й5	18x11	200	230	50 х 28
10	12	4«4	65	75	20-12	230	260	56-32
12	.17	5*5	75	85	22х]4	260	290	63x32
17	22	6	S5	95	25 - 14	290	330	70*36
22	30	8*8	95	110	2S*16	330	380	80x40
30	38	10-8	ПО	130	32x18	380	440	90x45
38	44	12хЯ	130	150	36 "20	440	500	100 '50
44	50	14-9	150	170	40x22

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

К несопрягаемым размерам призматических шпонок относятся: высота шпонки и длина шпонки. Для шпоночных пазов втулок на чертежах проставляют размер как единственно удобный для контроля; на валах предпочтительно указывать, но допускается указывать и размер.(табл. 5.19).