Соединения сегментными шпонками.
Эти соединения отличаются от соединений с призматическими шпонками только формой шпонки (рисунок 2.3) [4]. При этом шпонка может быть в виде целого сегмента (исполнение 1) или в виде срезанного сегмента (исполнение 2).
Шпонки первого исполнения используются для передачи крутящих моментов, а второго — для фиксации элементов конструкции. Глубина пазов у вала (t1) установлена от 1 до 10 мм, а для втулок (t2) — от 0,6 до 3,3 мм [4]. Так же как и в соединениях с призматическими шпонками на рабочих чертежах могут быть заданы размеры пазов с учетом диаметра, т.е. (d – t1) и (d + t2). Для передачи крутящего момента эти соединения используются для относительно небольших валов от 3 до 38 мм, а для фиксации элементов — от 3 и свыше 40 мм [4] без ограничения диаметра.
Рисунок 2.3 – Шпоночное соединение сегментными шпонками
Размеры шпонок (b×h×D) (ГОСТ 24071-80) — от 1×1, 4×4 до 10×13×32 [4]. Как видите, у этих шпонок нормируется диаметр окружности, из которой вырезается сегмент, а не длина шпонки. В условном обозначении указываются размеры ширины и высоты (b×h). Например: шпонка 5×6,5 ГОСТ 24071-80 [4].
Точность соединения сегментными шпонками устанавливается теми же полями допусков, что и для соединений призматическими шпонками. Так, для ширины (b) и высоты (h) нормируются поля допуска h9 и h11. Вместо поля допуска на длину шпонки (она не нормируется, исходя из особенности формы шпонки, а определяется диаметром и высотой) задается поле допуска h12 для диаметра, из которого вырезается сегмент. Кроме того, при соединении сегментными шпонками используются только нормальное и плотное соединения (отсутствует свободное соединение) с использованием тех же полей допусков, что и для призматических шпонок. Для нормального соединения точность нормируется полем допуска N9 на ширину шпоночного паза на валу и полем допуска JS9 для ширины паза во втулке. При плотном соединении для ширины шпоночных пазов на валу и во втулке точность нормируется всего одним полем допуска Р9. Сопряжения, как и с призматическими шпонками, образуются любыми сочетаниями поля допуска на ширину шпонки (h9) с тремя полями допусков на ширину пазов у вала и во втулке.
Соединения клиновыми шпонками.
Шпоночные соединения клиновыми шпонками (рисунок 2.4) [4] аналогичны соединениям призматическими шпонками с тем отличием, что шпонка изготавливается в виде клина с уклоном 1:100. Осевым перемещением шпонки обеспечивается соединение вала и втулки. Эти шпонки, могут быть с головкой (одно исполнение) или без головки (еще три исполнения, отличающиеся формой торцов шпонки — плоские с закруглением с двух концов или с одного конца). Соединения клиновыми шпонками охватывают диаметры валов от 6 до 500 мм [4] (как и призматические).
Рисунок 2.4 – Шпоночное соединение клиновыми шпонками
Размеры шпонок (b×h) (ГОСТ 24068-80) — от 5×5 до 100×50 [4], где h относится к наибольшему размеру шпонок. Длина шпонок (l) установлена в пределах — от 6 до 500 мм [4]. При условном обозначении шпонок указываются ее размеры: (b×h×l). Например: шпонка 18×11×10 ГОСТ 24068-80 [4].
Глубина паза на валу (t1) установлена от 1,2 до 31 мм, а во втулках (t2) — от 0,5 до 18,1 мм [4]. В связи с тем, что наклонный паз у этих соединений делается только во втулке, размер относится к наибольшей глубине. На чертеже возможно указание размера и с учетом диаметра.
Требование к точности элементов клиновых шпонок устанавливаются такими же полями допусков, как и для призматических шпонок (h9 для b; h11 для h и h14 для l). В связи с особенностью этого соединения, при котором сопряжение образуется не по боковым сторонам, требование к точности ширины паза на валу и во втулке нормируется одним полем допуска D10. Требование к углу наклона нормируется предельными отклонениями ± AT10/2.
Посадки для сопряжений с клиновыми шпонками не нормируются, поскольку соединения осуществляются осевыми смещениями шпонки, т.е. имеет место регулируемая посадка с натягом.