5. Шпоночные и шлицевые соединения

В станках применяют, как правило, призматические шпонки. Размер сечения шпонки выбирается в зависимости от диаметра вала. В приложении 4.9. приведены рисунки сечений шпоночного соединения, а также пазов вала и ступицы. Размеры сечений шпонок и пазов даны в таблице. В ней также приведены значения крутящего момента М_КР, передаваемого одним сантиметром длины шпонки.

Диаметры D₁ и D₂ окружностей (концентрической и смещенной относительно оси вала), охватывающих вал вместе со шпонкой, необходимо учитывать при выборе диаметра смежного со шпоночным участка вала.

Конструктивные элементы и изображение шлицевого соединения приведены в прил. 4.10. Размеры шлицевых соединений стандартизированы (ОСТ 2 Н24-7-72) и приведены в прил. 4.11..

При конструировании шлицевого соединения необходимо учитывать, что длина соединения (длина шлицевого отверстия) должна быть не больше двух его диаметров, внутренний диаметр шлицев вала должен быть выбран большим, чем диаметр подшипниковой шейки. Если шлицы делаются не по всей длине вала, то на валу получается участок с выходом фрезы. Длина этого участка определяется глубиной шлицев и радиусом фрезы.

В шлицевом соединении центрирующим диаметром может быть внутренний или наружный диаметр. Центрирование по внутреннему диаметру более точное. В этом случае возможно шлифование центрирующих поверхностей вала и отверстия. При центрировании по наружному диаметру возможно шлифование только вала. Посадки шлицевых соединений приведены в прил. 4.11. Пример конструкции узла со шлицевым валом и составным блоком зубчатых колёс приведен в прил. 4.12. Пример условного обозначения шлицевого соединения с числом зубьев z=8, с внутренним диаметром d=36 мм, наружным диаметром D=42 мм, шириной зуба b=7 мм, с центрированием по внутреннему диаметру, с посадкой по диаметру центрирования и по размеру

.

5. Пружинные разрезные кольца

Пружинные разрезные кольца (см.прил.4.13.) по ГОСТ 13942-68 и ГОСТ 13943-68 применяются для осевого закрепление различных деталей на валах и в корпусах. Особенно часто они используются для закрепления подшипников качения, в частности радиальных шарикоподшипников.

Кольца устанавливаются в канавки, выполненные на валах или в отверстиях корпусов. Кольца имеют отверстия под цилиндрические концы острогубцев (см. прил.4.13, в), с помощью которых они разжимаются или сжимаются при установке в канавки и демонтаже.

При использовании колец необходимо учитывать, что они могут воспринимать весьма ограниченные осевые нагрузки, например, силу тяжести деталей на вертикальных валах.

Нецелесообразно устанавливать кольца в нагруженной части вала, например, посередине вала, поскольку канавка под кольцо сильно снижает прочность вала.

Так как кольца выступают из канавки на небольшую величину, то у деталей, упирающихся в кольца, необходимо делать фаски минимальной величины.

Размеры, определяющие положение канавок под кольца, рассчитываются методами расчёта размерных цепей. Толщина колец приведена в табл.5.1.

Таблица 5.1.

Толщина пружинных разрезных колец

Диаметр вала, мм	Толщина кольца, мм	Диаметр отверстия, мм	Толщина кольца, мм
16 – 32 35 – 45 50 – 60 65 – 85 90 – 100	1,1 1,6 2 2,5 2,8	24 – 37 40 – 75 80 – 100 105 – 145 150 – 170	1,1 1,6 2 2,5 2,8

Для крепления подшипников с канавками на наружном кольце применяют кольца, изображенные в прил. 4.13., б. Под такие кольца стандартизированы только размеры канавок, сами кольца проектируется как оригинальные детали.

Примеры использования колец для крепления подшипников приведены в прил.4.14.