види шпонок

Деталі машин

шпонкові з’єднання

Характеристика шпонкових з’єднань

Шпонкові з’єднання утворюють вал, шпонка і маточина колеса (шківа, зірочки і т. П.).
Шпонка являє собою сталевий брус, що встановлюється в пази валу і маточини. Вона служить для передачі крутного моменту від валу до маточини і навпаки.
Основні типи шпонок стандартизовані.

Шпонкові пази на валах отримують фрезеруванням дисковими або кінцевими фрезами, в маточинах — протягуванням (див. Рис. 1).

Переваги шпонкових з’єднань — простота конструкції, внаслідок чого їх широко застосовують у всіх галузях машинобудування.

Недоліки — шпонкові пази послаблюють вал і маточину насаживаемой на вал деталі. Ослаблення вала обумовлено не тільки зменшенням його перетину, але, головне, значною концентрацією напружень вигину і крутіння, що викликається шпонковим пазом.

Шпонкові з’єднання занадто багато роботи у виготовленні: при виготовленні паза кінцевий фрезою, потрібно ручна пригонка шпонки по пазу; при виготовленні дисковою фрезою — кріплення шпонки в пазу гвинтами від можливих осьових переміщень.

види шпонок

Класифікація шпонкових з’єднань

Шпонкові з’єднання поділяють на ненапружені і напружені.
Ненапружені з’єднання отримують при використанні призматичних і сегментних шпонок. При складанні цих сполук в деталях не виникає монтажних напружень. Для забезпечення центрування і виключення контактної корозії (фретинг-корозії) маточини встановлюють на вали з натягом.

Напружені з’єднання отримують при застосуванні клинових і тангенціальних шпонок (рис. 2). При складанні таких з’єднань виникають попередні (монтажні) напруги. Тангенціальні шпонки є різновидом клинових шпонок. При запресовуванні клинових шпонок в з’єднанні виникають розпірні радіальні сили, що призводить до появи дисбалансу.
Клинові шпонки в даний час застосовуються рідко, тому їх методика розрахунку на міцність тут не розглядається.

види шпонок

За формою розрізняють три основних типи шпонок (крім клинових і тангенціальних, рис. 2) — призматичні. сегментні і круглі.

Призматичні шпонки (рис. 3) виготовляють в декількох виконаннях — з плоскими і округленими торцями. Округлення торців шпонки полегшує монтаж конструкції.
Шпонки з плоскими торцями встановлюють поблизу деталей (кінцевих шайб, кілець і т. П.). перешкоджають її осьовому переміщенню, оскільки призматическая шпонка не перешкоджає осьовому переміщенню деталей уздовж вала.
Іноді для фіксації від осьового зсуву призматичні шпонки фіксують розпірні втулками або установочними гвинтами.

види шпонок

Сегментні шпонки (рис. 3). як і призматичні, працюють тільки бічними гранями. Їх застосовують при передачі відносно невеликих обертаючих моментів, так як глибокий паз значно послаблює вал.
Сегментні шпонки і пази для них прості у виготовленні і зручні для монтажу і демонтажу. Глибока посадка шпонки забезпечує їй стійке положення.
На відміну від призматичних шпонок, сегментні шпонки не потребують додаткової фіксації від осьового переміщення.

Матеріал шпонок і допустимі напруження

Стандартні шпонки виготовляють зі спеціального сортаменту среднеуглеродистой чістотянутой стали з σв≥ 600 МПа — найчастіше з сталей марок Ст6, 45, 50 .

Допустимі напруги зминання [σ]см для шпонкових з’єднань залежать від матеріалу маточини (вал, як правило, виготовляють зі сталі). типу посадки маточини і характеру навантаження.

Так, нерухоме з’єднання при сталевий маточині допускає напруга 140 … 200 МПа. при чавунної ступиці — 80 … 110 МПа. Великі напруги допускаються при постійному навантаженні, менші — при змінної.

Напруга, що допускається при зрізі шпонок [τ]ср= 70 … 100 МПа (Н / мм2). Великі допустимі напруження приймають для постійного навантаження.

Розрахунок шпонкових з’єднань

Основним критерієм працездатності шпонкових з’єднань є міцність.
Шпонки вибирають за таблицями ГОСТів в залежності від діаметра вала, а потім з’єднання перевіряють розрахунком на міцність.
Характер напружень, що виникають в шпонкових з’єднань під час роботи, показаний на рис. 4. Шпонки працюють на зминання і зріз, а бічні стінки пазів на валах і в маточинах — на зминання.

Розміри шпонок і пазів підібрані так, що міцність їх на зріз і вигин забезпечується, якщо виконується умова міцності на зминання, тому основний розрахунок шпонкових з’єднань — розрахунок на зминання шпонки. Перевірку шпонок на зріз в більшості випадків не виробляють.

При розрахунку умовно приймають, що напруга σсм смятия розподіляються рівномірно по площі контакту бічних граней шпонок і пазів шпон, а міцність матеріалу, характер з’єднання, режим роботи враховуються при виборі допустимої напруги [σ]см .

види шпонок

Перевірочний розрахунок з’єднання призматической шпонкой виконують за умовою міцності на зминання (див. Рис. 4):

де: F1 — окружна сила, що передається шпонкою, Асм — площа зминання шпонки (мм 2).

де: T = передається момент (Нм); d — діаметр вала (мм).

На смятие розраховують виступаючу з вала частина шпонки, яка має меншу площу зминання.
При визначенні площі зминання Асм враховують розмір фаски f. який для стандартних шпонок приблизно дорівнює 0,06h (тут h — загальна висота шпонки).

Шпонка з фаскою f = 0,06h має розрахункову площу Асм смятия:

де: t1 — глибина паза на валу (мм); lр — розрахункова довжина шпонки (мм).
Для шпонок з плоскими торцями lp = L. з округленими торцями lp = L — b.

Підставивши значення F1 і Асм в формулу перевірочного розрахунку, отримаємо:

У проектувальному розрахунку з’єднання, після вибору розмірів b і h поперечного перерізу шпонки за стандартом, визначають розрахункову робочу довжину lp.

Довжину маточини lст приймають на 8 … 10 мм більше довжини шпонки. Якщо довжина маточини більше величини 1,5d. то шпонкові з’єднання доцільно замінити на шлицевое або з’єднання з натягом, щоб уникнути значної нерівномірності розподілу напружень по довжині шпонки.

Перевірочний розрахунок з’єднання сегментной шпонкой виконують на зминання:

де: lp ≈ l — робоча довжина шпонки (мм); (H — t) — робоча глибина паза в маточині (мм).

Оскільки сегментні шпонки виконуються вузькими, їх, на відміну від призматичних, перевіряють на зріз.
Умова міцності при зрізі:

де: b — ширина шпонки (мм); [Τ]сp — допустиме напруження на зріз.

Рекомендації з конструювання шпонкових з’єднань

При проектуванні і конструюванні шпонкових з’єднань слід дотримуватись таких рекомендацій, заснованих на досвіді експлуатації і аналітичних висновках:

  • Перепад діаметрів ступенів вала з призматичними шпонками призначають з умови вільного проходу деталі більшого посадкового діаметра без видаленні шпонки з паза на ділянці меншого діаметру.
  • При наявності декількох пазів шпон на валу їх розташовують на одній що утворює.
  • З зручності виготовлення рекомендують для різних ступенів одного і того ж вала призначати однакові по перетину шпонки, виходячи з ступеня меншого діаметру.
    Міцність шпонкових з’єднань при цьому виявляється цілком достатньою, оскільки окружні сили на різних ділянках вала обернено пропорційні діаметру, тому на ділянках з великим діаметром окружна сила буде менше.
  • При необхідності установки двох сегментних шпонок їх ставлять вздовж вала в одному пазу маточини. Постановка кількох шпонок в одному з’єднанні сильно послаблює вал, тому рекомендується в цьому випадку перейти до шліцьового з’єднання.

Приклад проектувального розрахунку шпонки

Завдання Вибрати тип стандартного шпоночно з’єднання сталевого зубчатого колеса зі сталевим валом і підібрати розміри шпонки.
види шпонок Діаметр вала d = 45 мм.
З’єднання передає крутний момент Т = 210 Нм при спокійній навантаженні.

Рішення
Виконуємо проектувальний розрахунок, на підставі якого підбираємо потрібну шпонку.

Вибір з’єднання:

Для з’єднання вала з колесом приймаємо широко поширену призматичну шпонку з округленими торцями (виконання I).

Розрахункові розміри шпонки і паза на валу:

По таблиці стандарту, що встановлює залежність між діаметром вала, розміром перетину шпонки і глибиною паза, приймаємо для d = 45 мм.

b = 14 мм; h = 9 мм. глибина паза на валу t1 = 5,5 мм.

Допустимі напруги:

По таблиці стандарту, що встановлює залежність допустимої напруги від типу шпоночно з’єднання і матеріалу маточини, приймаємо для сталевої маточини, нерухомого з’єднання і спокійною навантаження:

Розрахункова довжина шпонки:

lp = 2 × 10 3 Т / d (0,94h — t1 ) [Σ]см = (2000 × 210) / 45 (0,94 × 9 — 5,5) 190 = 16,6 мм.

5. Довжина шпонки з заокругленим торцем: l = lp + b = 16,6 + 14 = 30,6 мм.
Відповідно до стандарту приймаємо довжину шпонки l = 32 мм.

6. Довжина маточини колеса: lст = L + 10 мм = 32 + 10 = 42 мм < 1,5d. що допустимо.

Види шпонкових з’єднань

З 18. Основні норми взаємозамінності шпонкових і шліцьових з’єднань

Шпонкові з’єднання призначені для з’єднання валів між собою за допомогою спеціальних пристроїв (муфт), для з’єднання з валами і осями різних тіл обертання (зубчастих коліс, ексцентриків, шківів, маховичков і т.п.).

Шпонкові з’єднання з призматичними, сегментними і клиновими шпонками стандартизовані і діляться на:

— ненапружені з призматичними і сегментними шпонками;

— напружені з клиновими шпонками.

Шпонка — це сполучна деталь, яка встановлюється в пазах валу і отвори і призначена для передачі обертання або взаємного зміщення під дією зовнішніх сил. Переважно шпонки розраховуються "на зріз".

Основні розміри шпонкових з’єднань за допомогою призматичних, клинових і сегментних шпонок зображені на рис. 4:

а) призматическими шпонками;

б) клиновими шпонками;

в) сегментними шпонками.

Мал. 4. Розміри шпонкових з’єднань Черт.5. З’єднання деталей за допомогою шпонок

Приклади установки цих типів шпонок в пазах валів і втулок зображені на рис.5:

а) — призматическими шпонками;

б) — клиновими шпонками;

в) — сегментними шпонками.

Переважно використовуються призматичні шпонки. Використання призматичних шпонок дає можливість точного центрування елементів, які відмінюються, і отримання нерухомих (в разі використання звичайних призматичних шпонок) і що ковзають (в разі використання направляючих шпонок з кріпленням на валі) з’єднань.

Сегментні шпонки дають тільки нерухомі з’єднання.

З’єднання з клиновими шпонками зустрічаються значно рідше і тільки в тих випадках, коли до з’єднання не пред’являються жорсткі вимоги щодо співвісності деталей і при яких зміщення осей не мають істотного значення (маховики, шківи і т.п.).

188.123.231.15 © studopedia.ru Чи не є автором матеріалів, які розміщені. Але надає можливість безкоштовного використання. Є порушення авторського права? Напишіть нам.

види шпонок
Головна | Про нас | Зворотній зв’язок

ПИТАННЯ 17. шпонкових з’єднань. ВИДИ шпонок. РОЗРАХУНОК шпонкових з’єднань

Шпонкові та зубчасті з’єднання служать для закріплення деталей на осях і валах. Такими деталями є шківи, ​​зубчасті колеса, муфти, маховики, кулачки і т. Д. З’єднання навантажуються в основному обертає.

види шпонокЗ’єднання клиновими шпонками

Робочими є широкі верхні межі шпонки. Передача крутного моменту від валу до маточини в основному силами тертя, які утворюються в з’єднанні від запрессовки шпонки. Запресовування шпонки зміщує центри вала і маточини. Цей зсув викликає дисбаланс і несприятливо позначається на роботі механізму при високих частотах обертання.

Міцність по смятию широкої грані:

З’єднання призматичними шпонками .

види шпонок Момент передається з вала на маточину бічними вузькими гранями шпонки. При цьому на них виникають напруги зминання види шпонок а в поздовжньому перетині шпонки — напруги зрізу види шпонок (Рис. 6.2).

Для спрощення розрахунку допускають, що шпонка врізана в вал на половину своєї висоти, напруги розподіляються рівномірно по висоті і довжині шпонки, а плече рівнодіючої цих напруг одно . Розглядаючи рівновагу вала або маточини при цих припущеннях, отримуємо умови міцності у вигляді

види шпонок У стандартних шпонок ГОСТ 23360-78 розміри види шпонок і види шпонок залежать від діаметра вала і підібрані так, що навантаження з’єднання обмежують НЕ напруги зрізу, а напруги зминання. Тому при розрахунках зазвичай використовують тільки формулу (6.1).

види шпонок Поперечний переріз прямокутник. У поперечному перерізі з’єднання шпонка однієї своєї широкої стороною розташовується дотично до окружності вала — втулки. Шпонка складається з двох односкосних однакового ухилу клинів, складених таким чином, що вузькі межі — вони є робочими — паралельні. Ці шпонки застосовуються порівняно рідко.

Міцність вузькій грані по смятию перевіряється за умовою

де — ширина фаски;

сегментна шпонка є різновидом призматической шпонки, так як принцип роботи цієї шпонок подібний до принципу роботи призматичної шпонки. Основні розміри сегментних шпонок b × h9times; D (Ширина, висота, діаметр заготовки) стандартизовані в залежності від діаметра вала ГОСТ 24071-80. довжина шпонки l .

Аналогічно з’єднанню з призматичної шпонкою для сегментної шпонки отримаємо

При довгих маточинах можна ставити в ряд по осі вала дві сегментні шпонки.

З’єднання з циліндричної шпонкой

Циліндричну шпонку використовують для закріплення деталей на кінці валу. Циліндричну шпонку встановлюють в отвір з натягом. У деяких випадках шпонке надають конічну форму.

види шпонок

Умова міцності з’єднання циліндричної шпонкой по напруженням зминання:

шпонкові з’єднання

Шпонкові з’єднання — це розбірні рухомі або нерухомі з’єднання двох деталей, із застосуванням спеціальних закладних деталей шпонок.

Шпонкові з’єднання застосовується, як правило, для рухомого або нерухомого з’єднання двох деталей (вала і маточини) з метою запобігання їх відносного провороту при передачі крутного моменту. Іноді шпонкові з’єднання застосовується для запобігання відносного зсуву з’єднуються плоских деталей, наприклад, при захисті стягають болтів від впливу перерізують навантаження. Плоскі з’єднання в даній лекції не розглядаються, тому в подальшому під поняттям шпонкові з’єднання маються на увазі тільки сполуки типу вал-маточина.

Класифікація шпонкових з’єднань:

1.1.1) за допомогою ключового шпонкой;

1.1.2) з ковзаючою шпонкой;

2) по зусиллям, чинним в з’єднанні:

2.1) напружені, такі, в яких напруги створюються при складанні і існують незалежно від наявності робочого навантаження, все напружені з’єднання є нерухомими;

2.2) ненапружених, в яких напруження виникають тільки при впливі робочого навантаження;

3.1) з призматичної шпонкою, можуть бути або нерухомими, або рухомими, змінна і спрямовуюча шпонки в рухомому з’єднанні є призматическими;

3.2) з сегментної шпонкою;

3.3) з циліндричною шпонкою;

3.4) з клиновий шпонкой, з’єднання напружений;

3.5) з тангенціальною шпонкой, з’єднання напружений;

Переваги шпонкових з’єднань:

1. простота і надійність конструкції;

2. легкість збирання і розбирання;

3. простота виготовлення і низька вартість.

Недоліки шпонкових з’єднань:

1. ослаблення перетинів вала і маточини шпонковим пазом;

2. висока концентрація напружень в кутах паза;

3. для більшості з’єднань децентровка (зміщення осі маточини щодо осі вала) на половину діаметрального зазору.

Для закладки шпонок з’єднуються деталі, вал і маточина повинні мати шпонкові канавки. Шпонкові канавки виконуються: на валу під сегментну шпонку дискової шпоночной фрезою, під інші види шпонок, крім циліндричної, або дискової, або кінцевий (торцевої, палацовий) шпонковими фрезами; паз в ступиці виконується або протягуванням (інструмент — шпонкова протяжка, точність і якість виготовлення паза високі) або довбанням (точність на 1 … 2 квалитета нижче, ніж при протягуванні). Тому протягування застосовують в масовому і великосерійному виробництві, довбання — в індивідуальному, оскільки воно не вимагає спеціалізованого інструменту (протягання).

Шпонки в своїй більшості виготовляються з якісних середньовуглецевих сталей 45, 50, 55. З метою підвищення міцності шпонок заготовки для їх виготовлення піддаються поліпшує термічній обробці. Однак твердість поверхні шпонок повинна бути нижче такої для деталей, що з’єднуються.

види шпонок Мал. 37. Нерухоме з’єднання призматической шпонкой.

види шпонок Мал. 38. Рухливі з’єднання призматической шпонкой: а) напрямна шпонка; б) змінна шпонка.

У виробництві машин найбільш широке застосування знаходять призматичні шпонки. Призматичні шпонки застосовуються трьох видів: заставні (рис. 37), що направляють (рис. 38, а) і ковзаючі (рис. 38, б). За формою виконання торців призматичні шпонки бувають з двома закругленими торцями (рис. 37, 38), з одним заокругленим і іншим прямим торцями і з двома прямими торцями.

заставні шпонки застосовуються в нерухомих з’єднаннях (маточина нерухома відносно вала; рис. 37), що направляють і ковзаючі шпонки — в рухомих. Напрямна шпонка (рис. 38, а) кріпиться в пазу валу, а обертається разом з валом і має можливість ковзання уздовж його поздовжньої осі маточина при русі ковзає стінками свого паза по закріпленої на валу шпонке. змінна шпонка (Рис. 38, б) закріплюється нерухомо в пазу маточини і при русі останньої ковзає в пазу валу.

Поперечні розміри призматичних шпонок стандартизовані для різних діаметрів валів.

Одним з головних недоліків призматичних шпонок є необхідність їх індивідуальної підгонки до розмірів пазів валу і маточини, тобто труднощі забезпечення взаємозамінності, що обмежує їх застосування у великосерійному виробництві.

Як інший нестачі слід назвати здатність призматической шпонки до перекидання в процесі зносу і зминання бічних робочих поверхонь, так як сили, що діють на шпонку, утворюють моментную пару, а по висоті шпонки в пазу завжди є деякий зазор.

види шпонок Мал. 39. З’єднання сегментной шпонкой

Від останнього недоліку вільні сегментні шпонки, оскільки вони значно глибша сидять в пазу валу (рис. 39). Таке заглиблення сегментной шпонки і її форма у вигляді сегмента прямого кругового циліндра дозволяє встановлювати шпонку в паз вала без натягу, що, в свою чергу, полегшує складання з’єднання і забезпечує виконання умов взаємозамінності, тобто дозволяє використовувати шпонку без попередньої підгонки.

Недоліком сегментних шпонок є більш сильне в порівнянні з призматичними ослаблення перетину вала. Тому сегментні шпонки застосовуються, як правило, на малонавантажених изгибающими моментами ділянках валів. Такими ділянками найчастіше є кінцеві ділянки валів.

Сегментні шпонки так само, як і призматичні, стандартизовані, причому в обох випадках стандарт складено так, що міцність шпонки на зріз по межі прилягання валу і маточини завжди вище міцності бічних поверхонь шпонок по напруженням зминання.

види шпонок Мал. 40. З’єднання циліндричної шпонкой.

Циліндричні шпонки за умовами виготовлення і складання з’єднання застосовують на кінцевих ділянках валів (рис. 40). Шпонку в цьому випадку встановлюють з деяким натягом. Гніздо під установку циліндричної шпонки засверливают і розгортають в з’єднуються деталях спільно. Така технологія виготовлення з’єднання вимагає, щоб матеріали вала і маточини не сильно відрізнялися за показниками міцності і твердості, з одного боку, а з іншого незручна для застосування в масовому виробництві, оскільки не забезпечує умов взаємозамінності. З цієї причини в масовому виробництві циліндричні шпонки майже не застосовуються.

Тангенціальні і клинові шпонки застосовуються в напружених з’єднаннях. Як тангенціальні, так і клинові шпонки стандартизовані.

види шпонок Мал. 41. З’єднання тангенциальной шпонкой.

тангенціальна шпонка (Рис. 41) складається з двох деталей, кожна з яких виконана в формі призматичного клину з прямокутним поперечним перерізом. Ухил клина зазвичай становить 1: 100. Тангенціальні шпонки працюють у парі з кутом між опорними поверхнями шпонок на валу 120 … 180 °.

Переваги тангенціальних шпонок:

1. матеріал тангенциальной шпонки працює на стиск;

2. більш сприятлива форма паза щодо концентрації напружень.

Недоліком тангенциальной шпонки можна вважати її конструктивну складність.

Тангенціальні шпонки найбільш широко застосовуються у важкому машинобудуванні, для великих валів, навантажених змінними навантаженнями (силами і моментами) великої інтенсивності.

клинові шпонки (Рис. 42) передають момент за допомогою сил тертя, що виникають при взаємодії шпонки з поверхнями паза вала і паза маточини, перпендикулярними радіусу (дном пазів шпон вала і маточини). Ухил клина клинових шпонок так само, як і у тангенціальних, становить 1: 100. При складанні з’єднання клиновая шпонка під навантаженням, іноді ударами, заганяється в шпонковий паз, створюючи в поєднанні попередній натяг.

види шпонок Мал. 42. З’єднання клиновий шпонкой: а) поздовжній розріз; б) напружений стан після складання; в) зусилля в шпонкова пазі вала в процесі роботи.

Переваги клинових шпонок:

1. не потрібно додаткових деталей, що утримують маточину від осьового переміщення;

2. з’єднання з клиновий шпонкой може витримувати і невелику (щодо крутного моменту) осьову навантаження;

3. добре працюють при дії змінних навантажень.

Недоліки клинових шпонок:

1. сильна децентровка маточини щодо геометричній осі валу;

2. при малій довжині маточини можливий її значний перекіс і осьове биття обода закріплюється деталі (шківа, зірочки, зубчастого колеса);

3. утруднена розбирання при ремонті.

З’єднання призматичними шпонками

З’ЄДНАННЯ ТИПУ ВАЛ-маточини

шпонкові з’єднання — з’єднання типу вал-маточина за допомогою шпонки

шлицевое з’єднання — з’єднання двох деталей: валу і маточини колеса (шківа і т.п.), причому вал має виступи — зуби, що входять у западини (шліци) відповідної форми в ступиці.

штифтове з’єднання — з’єднання типу вал-маточина за допомогою штифта.

пресування — з’єднання деталей під пресом, шляхом запрессованія або напрессованіе деталі (вивчалося вище, це є пресове з’єднання).

Шпонка — деталь шпоночно з’єднання, що закладається одночасно в пази валу і маточини.

штифт — це деталь у вигляді циліндричного або конічного стрижня встановлюється з натягом радіально або паралельно осі (кругла шпонка).

профільне з’єднання — це нерухоме з’єднання вала і маточини, причому вал має певний профіль поперечного перерізу і входить у відповідний отвір маточини.

Кулькове шлицевое з’єднання — це рухоме з’єднання вала і маточини, робочими елементами якого є кульки входять до відповідних пази валу і маточини.

Вони призначені для кутовий або осьової фіксації маточин деталей (зубчастих коліс, зірочок, шківів і т.п.) на валах.

Шпонкові з’єднання здійснюються за допомогою спеціальних додаткових деталей-шпонок, які представляють собою сталевий брус, що вставляється в пази валу і маточини.

Класифікація з’єднань і види шпонок

Шпонкові з’єднання ділять на дві групи:

ненапружені. в яких використовують призматичні або сегментні шпонки;

напружені. здійснювані клиновими, тангенціальними і

Найбільш повна класифікація шпонкових з’єднань дана на малюнку 6.1.

види шпонок

Малюнок 6.1 — Класифікація шпонкових з’єднань

Розрізняють нерухомі і рухомі шпонкові з’єднання. У нерухомих шпонкових з’єднаннях маточини не можуть переміщатися по валу в осьовому напрямку, а у рухливих з’єднань маточини можуть переміщатися по валу, в цьому випадку використовують досить довгі напрямні шпонки які кріпляться до валу гвинтами.

Найбільше застосування в машинобудуванні мають ненапружені з’єднання, тому обмежимося їх розглядом. Зауважимо, що в курсі машинобудівного креслення студенти вже знайомилися з конструкцією таких з’єднань, геометричними параметрами шпонок і їх позначенням.

У напружених шпонкових з’єднаннях використовують клинові шпонки, проте вони викликають радіальний зсув ступиці щодо валів, що призводить до появи дисбалансу. В даний час клинові шпонки застосовуються вкрай рідко. Конструкція найбільш поширених різновидів напружених шпонкових з’єднань дана на малюнку 6.2.

види шпонок види шпонок

Малюнок 6.2 — Найбільш поширені конструкції напружених шпонкових з’єднань

З’єднання призматичними шпонками

Ці сполуки найбільш широко застосовують в машинобудуванні; призматичні шпонки стандартизовані і їх розміри вибирають по ГОСТ 23360-78.

переваги: простота конструкції і низька вартість.

недоліки: вал і маточина ослаблені шпонковими пазами; в зоні паза виникає концентрація напружень, що знижує втомну міцність деталей з’єднань; важко забезпечити їх взаємозамінність, останнім викликає необхідність ручного підгонки або підбору шпонки по пазу; малонадійний робота з’єднань при дії ударних, реверсивних і циклічних навантажень.

Шпонки загальномашинобудівного призначення зазвичай виготовляють з вуглецевих сталей 45 і 50 з прокату, або чисто тягнених профілів. У сильно навантажених з’єднаннях застосовують шпонки з легованих сталей, наприклад зі сталі 40Х з термічною обробкою до твердості 35 … 45 HRC.

Ширину b і висоту h призматичних шпонок вибирають по ГОСТ23360-78 в залежності від посадкового діаметра d з’єднання.

Найбільш поширені конструкції призматичних шпонок дані на малюнку 6.3.

види шпонок

Малюнок 6.3 — Конструкції призматичних шпонок

Зазвичай призматичні шпонки вставляють в паз вала з натягом без додаткового кріплення, а в паз маточини з невеликим проміжком. Осьове фіксування шпонки на валу найбільш просто здійснюють застосуванням глухого паза, виготовленого кінцевий (палацовий) фрезою. Однак. Найбільш переважно виготовлення паза на валу дисковою фрезою, при цьому досягається більш висока точність виготовлення розміру b паза і менша концентрація напружень, однак, при цьому осьова фіксація шпонки менш надійна.

Шпонкові пази в ступиці виконують довбанням (струганням) або протягуванням одношліцевой протяжкой.

Розрахунок шпоночно з’єднання з призматичної шпонкою представлений на малюнку 6.4.

види шпонок

Малюнок 6.4 — Розрахунок з’єднання з призматичними шпонками

Чинний на з’єднання крутний момент Т викликає напруги зрізу і напруги зминання на бічних гранях шпонки. І пазів маточини і вала. При стандартизації розміри поперечного перерізу шпонок. а також глибину врізання шпонок в маточину і в вал приймають таким чином, щоб несучу здатність з’єднання визначали напруги зминання на бічних гранях шпонки. Для спрощення розрахунків вважають, що напруги зминання (тиск) розподілені рівномірно по площі контакту бічних граней шпонок і пазів шпон, а плече рівнодіючої цих напруг дорівнює половині діаметра вала в місці установки шпонки При цьому, тиском на робочі поверхні шпонок і пазів. виникають під час посадки шпонок в паз вала з натягом. нехтують.

© 2015 megapredmet.ru Всі права належать авторам розміщених матеріалів. Зворотній зв’язок.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *