Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Шпоночное соединение

2.5 Шпоночные соединения

2.5.1 Общие сведения

Шпоночное соединение – разъемное соединение, которое образует вал, шпонка и ступица (зубчатого колеса, шкива, звездочки и др.). Шпонка представляет собой соединительную деталь, устанавливаемую в пазы вала и ступицы. Она служит для передачи вращающего момента между валом и ступицей. Основные типы шпонок стандартизованы. Шпоночные пазы на валах получают фрезерованием дисковыми или концевыми фрезами, в ступицах – протяжками.

2.5.2 Достоинства и недостатки шпоночных соединений

Достоинства шпоночных соединений – простота конструкции и сравнительная легкость монтажа и демонтажа, поэтому их используют практически во всех отраслях машиностроения.

Недостатки шпоночных соединений – сильное ослабление вала и ступицы. Ослабление обусловлено не только уменьшением его поперечного сечения, но и значительной концентрацией напряжения, вызываемой шпоночным пазом, что приводит к снижению усталостной прочности вала.

Главное условие нормальной работы шпонок – отсутствие перекоса шпонки в пазе. Этого можно добиться, если зазор между шпонкой и пазом будет минимальным, что требует повышенной точности изготовления шпонки и паза или ручной подгонки или подбора шпонки. Это ограничивает использование соединений в крупносерийном и массовом производстве. При наличии перекоса значительно уменьшается площадь контакта рабочей поверхности шпонки и паза, и, следовательно, резко падает нагрузочная способность соединения.

Из-за пустот в зазорах между шпонкой и пазами происходит незначительное смещение центров массы относительно геометрического центра, которое приводит к биению, особенно заметному при высоких скоростях вращения. Поэтому не рекомендуется применение шпоночного соединения для быстровращающихся валов ответственного назначения.

2.5.3 Виды шпоночных соединений

Шпоночные соединения подразделяют на напряженные и ненапряженные.

Клиновые шпонки (рис. 2.40) имеют уклон верхней грани 1:100. Такую шпонку устанавливают в паз и ударным способом загоняют на место, обеспечивая напряженное соединение. Клиновая шпонка распирает соединение, вызывая силу прижатия N (рис. 2.40в), которая обеспечивает совместное вращение вала и ступицы за счет сил трения . Рабочими гранями являются верхняя и нижняя грани клиновой шпонки.

Основные недостатки клиновых шпонок: обязательная индивидуальная подгонка, что недопустимо при массовом производстве; наличие радиального смещения оси насаживаемой детали по отношению к оси вала, что вызывает дополнительное биение. Поэтому они применяются сравнительно редко – в основном в тихоходных передачах низкой точности и только для неподвижных соединений.

	а			б
		в	г		д
Рис. 2.40. Клиновые шпонки

Клиновые шпонки бывают врезные (рис. 2.40в), на лыске (рис. 2.40г) и фрикционные (рис. 2.40д). По форме торцов шпонки бывают без головки (рис. 2.40а) и с головкой (рис. 2.40б), для облегчения демонтажа.

Призматические шпонки (ГОСТ 23360-78) (рис. 2.41) имеют параллельные грани. Они закладываются в паз на валу и не удерживают ступицу от осевого смещения. Рабочими гранями призматической шпонки являются боковые грани. Соединение является ненапряженным, поэтому для обеспечения центрирования и исключения контактной коррозии рекомендуется ступицы устанавливать на вал с натягом.

Призматические шпонки выполняют с плоскими или скругленными концами (рис. 2.41б). При этом в качестве длины рабочей поверхности принимается только длина прямого участка. Паз на валу обычно выполняют концевыми (пальцевыми) фрезами и его делают несколько длиннее шпонки для исключения пригонки ее торцов. Пазы на валу не рекомендуется доводить до ступенек вала, так как их врезание в галтель увеличивает концентрацию напряжений. Сквозные пазы на ступице выполняют протяжками, глухие пазы – долблением.

а	б
Рис. 2.41. Призматические шпонки

При передаче крутящего момента боковая поверхность паза вала давит на боковую поверхность шпонки (рис. 2.42), которая в свою очередь передает давление на боковую поверхность паза ступицы. При этом шпонку испытывает сдвиг в сечении по границе вала и ступицы. Сила, которую вызывает крутящий момент:

.

Рис. 2.42 Расчет призматических шпонок

Площадь поверхности смятия и среза соответственно:

; .

Напряжения смятия и среза соответственно:

;

где – рабочая длина шпонки (длина прямого участка):

для шпонок с прямыми концами , для шпонок со скругленными концами.

Рис. 2.43. Крепление шпонки на валу в подвижном шпоночном соединении

При использовании подвижных шпоночных соединений (например, для подвижных блоков колес в коробках передач), шпонку прикрепляют к валу с помощью винтов (рис. 2.43) во избежания перекоса шпонки в пазе. Расчетная длина шпонки в этом случае будет определяться длиной ступицы: .

Ширина шпонки b выполняется с отклонением h9,

Порядок подбора стандартных шпонок: Назначается сечение шпонки (b×h) в зависимости от диаметра вала. Размеры сечения стандартных шпонок подобраны таким образом, что если шпонка выдержит смятие, то она выдержит и срез. Поэтому минимальную рабочую длину шпонки lр определяют по критерию прочности на смятие:

.

Сегментные шпонки (ГОСТ 24071-80) (рис. 2.44) представляют собой сегментную пластину, закладываемую в паз на валу соответствующей формы, выполненный с помощью фрезерования. Сегментные шпонки удобны при сборке и разборке, просты в изготовлении, менее чувствительны к точности изготовления из-за большей, чем у призматических шпонок глубины паза. В то же время большая глубина паза сильнее ослабляет вал, поэтому их применяют при сравнительно небольших крутящих моментах и только для неподвижных соединений.

Сегментные шпонки имеют фиксированную длину, поэтому на длинных ступицах можно устанавливать несколько шпонок, при условии, что пазы будут располагаться в одной плоскости.

Сегментные шпонки работают на смятие и срез. Напряжения смятия и среза соответственно:

;

Рис. 2.44. Сегментные шпонки

Цилиндрические шпонки (ГОСТ 3128-70, ГОСТ 12207-79) представляют собой цилиндрические штифты (рис. 2.45а), устанавливаемые с натягом, отверстия под которые высверливаются на торце вала при сборке. Их можно использовать, только если ступица располагается на конце вала. Обычно это валы малой длины. К недостаткам следует отнести неудобство демонтажа.

	а	б
Рис. 2.45. Цилиндрические шпонки

Диаметр шпонки , длина. Посадка с натягом, например. Если прочности одной шпонки недостаточно, то устанавливают 2-3 шпонки, равномерно распределяя их по окружности (рис. 2.45б).

Цилиндрические шпонки работают на смятие и срез. Напряжения смятия (с учетом серпообразной эпюры распределения давления) и среза соответственно:

; ,

где z – число шпонок.

Подбор шпонки осуществляют по критерию прочности на смятие. Длина шпонки (и необходимое число шпонок):

.

2.5.4 Материал шпонок и допускаемые напряжения

В качестве материала шпонок обычно применяют среднеуглеродистые стали. Призматические шпонки изготавливают из чистотянутой стали в соответствии с ГОСТ 8787-68. Допускается применение других сталей с 600 МПа. Целесообразно, чтобы материал призматических шпонок был менее прочным, чем материал вала и ступицы.

Допускаемые напряжения на смятие сильно зависят от посадки шпонки. В неподвижных соединениях: при посадках с натягом (в которых исключен перекос шпонки) 110…200 МПа; при переходных посадках80…150 МПа. В подвижных соединениях (где зазор значительный) для предупреждения задира и ограничения износа20…30 МПа. Допускаемые напряжения на срез60…90 МПа. Меньшие значения в указанных диапазонах – для чугунных и алюминиевых ступиц и при резких изменениях нагрузки.

studfiles.net

Шпоночные соединения

Очень часто для передачи крутящего момента используется шпоночное соединение – разъемное соединение при помощи шпонки. В настоящее время наиболее распространены соединения призматической (ГОСТ 10748-79) или сегментной (ГОСТ 24071-80) шпонкой. Принцип действия такого соединения простой. Во втулке и на валу выполнены пазы. Шпонка одновременно входит в оба эти паза. Приложенный момент стремится провернуть деталь на валу, для этого надо срезать шпонку. Материал шпонки сопротивляется срезу и таким образом передает момент.

Для изготовления паза на валу под призматическую шпонку применяют фрезерование концевой фрезой. Для сегментной шпонки применяют дисковую фрезу, что более технологично. Но глубокий паз под сегментную шпонку ослабляет вал. Поэтому, этот вид шпоночного соединения применяют при малой нагрузке.

В некоторых случаях требуется дополнительное крепление шпонки, тогда применяют призматические шпонки по ГОСТ 8790-79 с отверстиями для крепежных винтов.

Описанные соединения неподвижные. Если деталь, закрепленную на валу, предполагается при работе перемещать, можно применить скользящие шпонки, например по ГОСТ 12208-66. Благодаря выступающему пальцу такая шпонка крепится к втулке и перемещается с ней по длинному пазу вала. Сейчас такое соединение можно считать устаревшим. Если необходимо обеспечить подвижность деталей, лучше применить шлицевое соединение.

Проверочный расчет призматических шпонок выполняют по формулам

Где [Tmax] допускаемый крутящий момент;

d- диаметр вала,

К –высота выступающей из вала части шпонки;

b- толщина шпонки;

l – расчетная длина шпонки (если концы шпонки скругленные – они не учитываются).

По этим же формулам рассчитывается прочность сегментной шпонки, но принимают l= 0.95D. Где D диаметр сегментной шпонки.

Для неответственных шпонок в качестве материала можно применить шпоночную сталь по ГОСТ 8787-68. Это прокатанная заготовка с профилем соответствующим ГОСТ 10748-79. От нее необходимо отрезать мерный кусок и, если это задано чертежом, скруглить концы. Такие заготовки непригодны для шпонок, изготовленных с точным допуском и шероховатостью. В этом случае применяют углеродистую (Сталь 45) или легированную (40Х) сталь. Термообработку назначают закалку (32…37 HRC), нормализацию или улучшение. Допускаемые напряжения на срез принимают 60…90МПа, при спокойном режиме работы до 150 МПа.

По ГОСТ 10748-79 сечение шпонки зависит от диаметра вала. Например, шпонку сечением 10х9мм применяют для валов диаметром от 30 до 38 мм. При конструировании редукторов может получиться так, что на одном валу имеются ступени с разным диаметром. Например, выходной конец вала диаметром 36мм, а в средней части участок для монтажа зубчатого колеса диаметром 50мм. Не стоит торопиться и выбирать для зубчатого колеса шпонку 14х9. Хорошим решением будет применить одинаковые шпонки. Тогда, при равном моменте, шпонка на большем диаметре вала окажется даже менее нагружена. Изготовить или даже купить две одинаковые детали всегда дешевле, чем две разные.

Для передачи крутящего момента существуют и другие виды шпонок:

Тангенциальные и клиновые шпонки – сейчас используются сравнительно редко, т.к. нарушают центровку детали на валу.

Круглые шпонки.

Торцевые – призматическая шпонка расположенная не на радиальной поверхности, а на торце. Применяется, например, в металлорежущих станках.

Шпоночное соединение может применяться и для соединения плоских деталей. Обратите внимание на рисунок ниже. Пластины А и Б соединены винтами. Приложенное усилие стремится сдвинуть пластины. Чтобы этого не допустить, можно применить разные средства. Например, увеличить усилие затяжки винтов. Возросшая сила трения предотвратит смещение деталей, но и габаритные размеры винтов вырастут. А возможные вибрации и человеческий фактор делают такое соединение вообще сомнительным. Можно применить винты, поставленные без зазора или штифты, но самое компактное – соединение шпонкой. В таких соединениях применяют шпонки с креплением (по ГОСТ 8790-79, 14737-69).         Поделиться:

Рекомендуем прочитать:

nastroike.com

Шпоночное соединение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Шпоночное соединение

Cтраница 1

Шпоночные соединения применяют для соединения различных деталей с валом при передаче крутящего момента. Для выполнения шпоночного соединения на валу фрезеруют паз, аналогичный паз делают и в отверстии детали, устанавливаемой на валу. Шпонка, имеющая параллельные противоположные грани, входит одновременно в оба паза, фиксирует обе детали и обеспечивает передачу крутящего момента от одной детали к другой.  [1]

Шпоночное соединение ослабляет вал и не обеспечивает передачу большого крутящего момента. Этот недостаток отсутствует в шлицевых соединениях.  [3]

Шпоночные соединения с призматическими, сегментными и клиновыми шпонками стандартизованы. Обычно шпоночные соединения делятся на два типа: ненапряженные с призматическими и сегментными шпонками и напряженные с клиновыми шпонками.  [4]

Шпоночные соединения подразделяются на два вида: напряженные, создаваемые с помощью клиновых шпонок и способные передавать крутящий момент и осевое усилие, и ненапряженные, создаваемые призматическими и сегментными шпонками и передающие только крутящий момент.  [5]

Шпоночное соединение выполняют в двух изображениях с местными разрезами.  [6]

Шпоночное соединение трудоемко в изготовлении. При передаче вращающего момента оно характеризуется значительными местными деформациями вала и ступицы, что приводит к неравномерному распределению давления по поверхности контакта посадочных поверхностей вала и ступицы, а также на рабочих гранях шпонки и шпоночных пазов, что, в свою очередь, снижает усталостную прочность вала. Поэтому применение шпоночных соединений должно быть ограничено. Его следует применять лишь в том случае, когда для заданного момента не удается подобрать посадку с натягом из-за недостаточной прочности материала колеса.  [7]

Шпоночные соединения имеют недостатки, заключающиеся в том, что при передаче больших и особенно знакопеременных крутящих моментов шпоночный паз на валу приходится делать глубоким, при этом снижается прочность вала. При боковых зазорах между шпонкой и пазом охватывающей детали паз постепенно разрабатывается, что может вызывать срез шпонки или деформацию ее. Учитывая это, особые требования предъявляются к точности центрирования шпоночного соединения и плотности посадки на валу охватывающей детали.  [9]

Шпоночные соединения сильно снижают прочность валов, вызывая, помимо ослабления, значительную концентрацию напряжений.  [10]

Шпоночное соединение трудоемко в изготовлении. При передаче вращающего момента его характеризуют значительные местные деформации вала и ступицы, что приводит к неравномерному распределению давления на поверхности контакта посадочных поверхностей вала и ступицы, а также на рабочих гранях шпонки и шпоночных пазов, что, в свою очередь, снижает усталостную прочность вала. Поэтому применение шпоночных соединений должно быть ограничено. Его следует применять лишь в том случае, когда для заданного момента не удается подобрать посадку с натягом из-за недостаточной прочности материала колеса.  [11]

Шпоночные соединения обычно изнашиваются по рабочим поверхностям как самих шпонок, так и шпоночных пазов на валах и в ступицах. Наиболее часто встречаются следующие нарушения соединений: смятие и выкрашивание рабочих поверхностей шпонок и шпоночных пазов; срез под действием чрезмерных крутящих моментов.  [12]

Шпоночные соединения служат в основном для передачи крутящих моментов.  [13]

Шпоночные соединения подразделяют на ненапряженные, осуществляемые призматическими ( рис. 6.1, а), сегментными ( рис. 6.1 6) или цилиндрическими ( рис. 6.1, г) шпонками, и напряженные, осуществляемые клиновыми ( рис. 6.1, в) шпонками.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Соединения призматическими шпонками



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

СОЕДИНЕНИЯ ТИПА ВАЛ-СТУПИЦА

 

Основные определения

Шпоночное соединение – соединение типа вал-ступица с помощью шпонки

Шлицевое соединение - соединение двух деталей: вала и ступицы колеса (шкива и т.п.), причем вал имеет выступы - зубья, входящие во впадины (шлицы) соответствующей формы в ступице.

Штифтовое соединение – соединение типа вал-ступица с помощью штифта.

Прессование- соединение деталей под прессом, путем запрессования или напрессование детали (изучалось выше, это есть соединение с натягом).

Шпонка - деталь шпоночного соединения, закладываемая одновременно в пазы вала и ступицы.

Штифт – это деталь в виде цилиндрического или конического стержня устанавливаемая с натягом радиально или параллельно оси (круглая шпонка).

Профильное соединение – это неподвижное соединение вала и ступицы, причем вал имеет определенный профиль поперечного сечения и входит в соответствующее отверстие ступицы.

Шариковое шлицевое соединение– это подвижное соединение вала и ступицы, рабочими элементами которого являются шарики входящие в соответствующие пазы вала и ступицы.

Шпоночные соединения

Функциональное назначение

Они предназначены для угловой или осевой фиксации ступиц деталей (зубчатых колес, звездочек, шкивов и т.п.) на валах.

Шпоночные соединения осуществляются при помощи специальных дополнительных деталей-шпонок, которые представляют собой стальной брус, вставляемый в пазы вала и ступицы.

Классификация соединений и виды шпонок

Шпоночные соединения делят на две группы:

- ненапряженные, в которых используют призматические или сегментные шпонки;

- напряженные, осуществляемые клиновыми, тангенциальными и

круглыми шпонками.

Наиболее полная классификация шпоночных соединений дана на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Классификация шпоночных соединений

 

Различают неподвижные и подвижные шпоночные соединения. В неподвижных шпоночных соединениях ступицы не могут перемещаться по валу в осевом направлении, а у подвижных соединений ступицы могут перемешаться по валу, в этом случае используют достаточно длинные направляющие шпонки которые крепятся к валу винтами.

Наибольшее применение в машиностроении имеют ненапряженные соединения, поэтому ограничимся их рассмотрением. Заметим, что в курсе машиностроительного черчения студенты уже знакомились с конструкцией таких соединений, геометрическими параметрами шпонок и их обозначением.

В напряженных шпоночных соединениях используют клиновые шпонки, однако они вызывают радиальное смещение ступиц относительно валов, что приводит к появлению дисбаланса. В настоящее время клиновые шпонки применяются крайне редко. Конструкция наиболее распространенных разновидностей напряженных шпоночных соединений дана на рисунке 6.2.

 

Рисунок 6.2 – Наиболее распространенные конструкции напряженных шпоночных соединений

 

Соединения призматическими шпонками

Эти соединения наиболее широко применяют в машиностроении; призматические шпонки стандартизованы и их размеры выбирают по ГОСТ 23360-78.

Достоинства: простота конструкции и низкая стоимость.

Недостатки: вал и ступица ослаблены шпоночными пазами; в зоне шпоночного паза возникает концентрация напряжений, что снижает усталостную прочность деталей соединений; трудно обеспечить их взаимозаменяемость, последнее вызывает необходимость ручной подгонки или подбора шпонки по пазу; малонадежная работа соединений при действии ударных, реверсивных и циклических нагрузок.

Шпонки общемашиностроительного назначения обычно изготавливают из углеродистых сталей 45 и 50 из проката, либо чисто тянутых профилей. В сильно нагруженных соединениях применяют шпонки из легированных сталей, например из стали 40Х с термической обработкой до твердости 35…45 HRC.

Ширину b и высоту h призматических шпонок выбирают по ГОСТ23360-78 в зависимости от посадочного диаметра d соединения.

Наиболее распространенные конструкции призматических шпонок даны на рисунке 6.3.

 

Рисунок 6.3 – Конструкции призматических шпонок

Обычно призматические шпонки вставляют в паз вала с натягом без дополнительного крепления, а в паз ступицы с небольшим зазором. Осевое фиксирование шпонки на валу наиболее просто осуществляют применением глухого паза, изготовленного концевой (пальцевой) фрезой. Однако. Наиболее предпочтительно изготовление паза на валу дисковой фрезой, при этом достигается более высокая точность изготовления размера b шпоночного паза и меньшая концентрация напряжений, однако, при этом осевая фиксация шпонки менее надежна.

Шпоночные пазы в ступице выполняют долблением (строганием) или протягиванием одношлицевой протяжкой.

Расчет шпоночного соединения с призматической шпонкой представлен на рисунке 6.4.

Рисунок 6.4 – Расчет соединения с призматическими шпонками

 

Действующий на соединение вращающий момент Т вызывает напряжения среза и напряжения смятия на боковых гранях шпонки. И пазов ступицы и вала. При стандартизации размеры поперечного сечения шпонок , а также глубину врезания шпонок в ступицу и в вал принимают таким образом, чтобы несущую способность соединения определяли напряжения смятия на боковых гранях шпонки. Для упрощения расчетов считают, что напряжения смятия (давление) распределены равномерно по площади контакта боковых граней шпонок и шпоночных пазов, а плечо равнодействующей этих напряжений равно половине диаметра вала в месте установки шпонки При этом, давлением на рабочие поверхности шпонок и пазов , возникающие при посадке шпонок в паз вала с натягом , пренебрегают.

megapredmet.ru

Шпоночные соединения

Шпонка - деталь, устанавливаемая в разъем двух соединяемых деталей и препятствующая их взаимному перемещению. Применяется чаще всего для передачи вращающего момента. По характеру работы различают ненапряженные (призматические и сегментные) и напряженные (клиновые и тангенциальные) шпонки, а также неподвижные и подвижные шпоночные соединения. Призматические шпонки бывают нескольких видов и конструкций, но в общем и целом, их можно разделить на следующие типы: обыкновенные, предназначенные для неподвижных соединений ступиц с валами. направляющие, с креплением на валу, применяемые при необходимости перемещения ступицы вдоль вала. скользящие (ГОСТ 12208-66), перемещающиеся вдоль вала вместе со ступицей, с которой соединены посредством цилиндрического выступа.   6 - 8 2 2 1,2 1,0 0,08 0,16 8 - 10 3 3 1,8 1,4 10 - 12 4 4 2,5 1,8 12 - 17 5 5 3 2,3 0,16 0,25 17 - 22 6 6 3,5 2,8 22 - 30 8 7 4 3,3 30 - 38 10 8 5 3,3 0,25 0,4 38 - 44 12 8 5 3,3 44 - 50 14 9 5,5 3,8 50 - 58 16 10 6 4,3 58 - 65 18 11 7 4,4 65 - 75 20 12 7,5 4,9 0,4 0,6 75 - 85 22 14 9 5,4 85 - 95 25 14 9 5,4 95 - 110 28 16 10 6,4 110 - 130 32 18 11 7,4 Для обеспечения посадок призматических шпонок предусмотрены поля допусков: на ширину паза вала - Н9, N9 и Р9; на ширину паза втулок - D10, Js9 и Р9; на высоту шпонки 2-6 мм - h9 и свыше 6 мм – h21; на длину шпонки h24 и на длину паза - h25. Сегментные шпонки по ГОСТ 24071-80 применяют при необходимости частого демонтажа узла. Клиновые шпонки по ГОСТ 24068-80 представляют собой самотормозящийся клин с уклоном 1 : 100; они крепят ступицу также и в осевом направлении, из-за возникающих при эксплуатации перекосов эти шпонки применяют только для тихоходных, неответственных деталей. Тангенциальные шпонки по применяют при значительных динамических нагрузках. Возможные дефекты шпоночных соединений и способы ремонта последних приведены в таблице: Технические требования к шпоночным соединениям предусматривают: правильность формы и размеров шпонки и пазов вала и ступицы по всей длине; отсутствие заусенцев и забоин на рабочих поверхностях шпонки и пазов; параллельность оси шпонки и осей вала или отверстия ступицы; симметричность боковых поверхностей пазов вала и ступицы относительно диаметральной плоскости; тщательную пригонку рабочих поверхностей шпонки и пазов; наличие зазоров по высоте для призматических и сегментных шпонок и по ширине для клиновых шпонок. Порядок сборки соединений с обыкновенной призматической шпонкой представляет собой подготовку нужной шпонки (из чистотянутого прутка). Далее следует пригонка шпонки по пазу вала (припиливание или шабрение по краске). Затем делается запрессовка шпонки в вал прессом, струбцинами или ударами медного молотка. В конце на особо ответственных деталях проводится проверка щупом на предмет отсутствия зазора между боковыми сторонами шпонки и паза; Также возможна пригонка ступицы к боковым сторонам шпонки с минимальным зазором для неподвижных соединений и с гарантированным зазором для подвижных. При сборке соединений с клиновой шпонкой готовят нужную шпонку; смазывают шпонку и пазы вала и ступицы машинным маслом; ступицу надевают на вал, пазы их совмещают; шпонку вводят в паз и ударом по широкой торцовой части или головке заклинивают, при этом головка шпонки не должна доходить до ступицы, что гарантирует наличие натяга в соединении; при наличии зазора (проверяется щупом с обеих сторон ступицы), который образуется при несовпадении уклонов шпонки и ступицы, соединение разбирают и соприкасающиеся поверхности пригоняют. Дефекты шпоночных соединений и способы ремонта Смятие или срез шпонки Заменить шпонку новой, имеющей припуск 0,1-0,2 мм для последующей пригонки по пазу вала Смятие или износ шпоночного паза вала Обработать паз под шпонку следующего стандартного размера и установить ступенчатую шпонку (при установке обычной шпонки расширяют также паз ступицы). Заварить старый паз и изготовить новый под углом 90- 120° к старому. Наплавить изношенный паз и обработать заново (данный способ применим только для неответственных соединений) Смятие или износ шпоночного паза ступицы При данной поломке следует обработать паз под шпонку следующего стандартного размера на долбежном станке или вручную. В последнем случае сначала опиливают дно паза (параллельно оси ступицы или с уклоном 1 : 100 под клиновую шпонку), а затем уже боковые стороны с обеспечением их симметричности относительно диаметральной плоскости. Смотрите также:

www.webrarium.ru

Шпоночное соединение - это... Что такое Шпоночное соединение?

 Шпоночное соединение         соединение вала с надетой на него деталью при помощи шпонки (См. Шпонка). Для установки шпонки на валу и в детали должны быть пазы, расположенные в осевом направлении. Существуют затяжные (т. е. посаженные с натягом) и незатяжные шпонки. К затяжным шпонкам относятся тангенциальные, клиновые врезные и на лыске, фрикционные, к незатяжным — призматические и сегментные (рис.). Затяжная шпонка передаёт окружную и осевую силы, незатяжная — только окружную силу. Затяжная шпонка смещает центр тяжести надетой на вал детали на размер посадочного зазора и, как правило, приводит к перекосу детали, что является основной причиной их ограниченного использования.

         Наибольшее применение находят призматические и сегментные, а в тяжёлом машиностроении — тангенциальные шпонки. Призматическая шпонка утепляется в вал на половину своей высоты, имеет узкие рабочие грани (рис. а). Может быть использована под скользящую на валу деталь, в этом случае она крепится к валу или детали. Сегментная шпонка (рис. б) входит в вал частью, очерченной по дуге окружности. При значит. крутящих моментах ставятся две и более шпонок вдоль оси вала или по окружности. Тангенциальная шпонка (рис. в) используется при передаче значит. крутящих моментов, переменных по значению или направлению. Состоит из двух односкосных клиньев одного уклона (1:100), имеет узкие рабочие грани. Натяг в соединении создаётся в окружном направлении, поэтому ставятся две шпонки. Реже используются затяжные клиновые (врезная, рис. г, и на лыске, рис. д) и фрикционные шпонки (рис. е). Для образования соединения со шпонкой на лыске на валу вырезается сегментный паз. При внезапном увеличении нагрузки шпонка на лыске проскальзывает по валу, что смягчает удар. Фрикционная шпонка используется для передачи сравнительно небольшого крутящего момента.

         С. Н. Поздняков.

        

        Соединение шпонкой: а — призматической; б — сегментной; в — тангенциальной; г — клиновой врезной; д — клиновой на лыске; е — фрикционной.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

• Шпоночно-фрезерный станок
• Шпор Людвиг

Смотреть что такое "Шпоночное соединение" в других словарях:

• Шпоночное соединение — Часть вала со шпоночным пазом и призматической шпонкой. Шпоночное соединение соединение охватывающей и охватываемой детали для передачи крутящего момента с помощью шпонки. Шпоночное соединение позволяет обеспечить подвижное соединение вдоль… …   Википедия

• ШПОНОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ — соединение вала и надетой на него детали (зубчатого колеса, шкива, муфты и т. п.)с помощью шпонки (см. рис.). Шпоночные соединения с призматической (а) и сегментной (б) шпонками …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• Соединение шпоночное — – в деревянных конструкциях – соединение отдельных элементов с помощью вкладышей – шпонок, размещаемых в теле соединяемых элементов. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Соединение шпоночное …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Соединение — У этого термина существуют и другие значения, см. Соединение (значения). Соединение процесс изготовления изделия из деталей, сборочных единиц (узлов), агрегатов путём физического объединения в одно целое. Показатели работоспособности соединения… …   Википедия

• СОЕДИНЕНИЕ — (1) деталей, изделий, конструкций способы механического скрепления или сочленения составных частей для образования из них машин, агрегатов, механизмов, приборов, а также сборных элементов в строительных конструкциях с целью выполнения ими… …   Большая политехническая энциклопедия

• СОЕДИНЕНИЕ ШПОНОЧНОЕ — в деревянных конструкциях соединение отдельных элементов с помощью вкладышей шпонок, размещаемых в теле соединяемых элементов (Болгарский язык; Български) клиново съединение (Чешский язык; Čeština) spojení na hmoždíky [hmoždinky] (Немецкий язык;… …   Строительный словарь

• Клиновое соединение —         разъёмное соединение, затягиваемое или регулируемое с помощью клина, выполняется обычно напряжённым, т. е. с предварительным натягом. Малый угол скоса клина обеспечивает плотность соединения и самоторможение, препятствующее выпадению… …   Большая советская энциклопедия

• Клеммовое соединение — (от нем. Klemme зажим)         фрикционно винтовое соединение, служит для закрепления на валах или осях с помощью винтов различных деталей (рычагов, установочных колец, шкивов и др.) имеющих разъем или прорезь. Соединение обеспечивается силами… …   Большая советская энциклопедия

• ВВЭР-1000 — Монтаж корпуса реактора ВВЭР 1000 на Балаковской АЭС Тип реактора водо водяной …   Википедия

• Муфта пружинно-кулачковая — …   Википедия

dic.academic.ru

Шпоночное соединение

Шпонки служат для передачи крутящего момента от вала к ступице детали (зубчатого колеса, шкива и т. п.) или, наоборот, от ступицы к валу. В отдельных случаях кроме передачи крутящего момента шпонки фиксируют насаженные на вал ступицы в осевом направлении.

Основные типы шпонок стандартизованы. Подобно силовым клиновым соединениям, различают ненапряженные и напряженные шпоночные соединения. Ненапряженные шпоночные соединения осуществляют с помощью призматических и сегментных шпонок, а напряженные — посредством клиновых шпонок.

Призматические шпонки по назначению различают:

Обыкновенные и высокие со скругленными или плоскими концами, предназначенные для неподвижных соединений ступиц с валами; направляющие, применяемые в тех случаях, когда ступицы должны иметь возможность перемещаться вдоль валов; скользящие, перемещающиеся вдоль вала вместе со ступицами и применяемые вместо направляющих шпонок в тех случаях, когда требуются большие перемещения ступиц. Направляющие шпонки прикрепляют к валу винтами, а скользящие соединяют со ступицей выступом цилиндрической формы.Шпонка, находящаяся в пазу вала, называется врезной. Призматические шпонки — врезные. Примерно половина их высоты расположена в пазу вала и половина — в пазу ступицы. Рабочими гранями призматических шпонок служат их боковые, более узкие грани. Для упрощения и облегчения сборки шпоночных соединений между обыкновенной или направляющей шпонкой и ступицей, а также между скользящей шпонкой и валом предусматривают радиальный зазор (по высоте шпонки).

Наиболее распространены призматические обыкновенные шпонки, так как по сравнению с клиновыми шпонками они обеспечивают большую точность посадок ступиц на валах, а по сравнению с сегментными шпонками они врезаются в вал на меньшую глубину и, следовательно, в меньшей степени снижают прочность валов. Сегментные шпонки— врезные и, подобно призматическим, работают боковыми гранями. При необходимости по длине ступицы ставят две (иногда даже три) сегментные шпонки. Сегментные шпонки — самые технологичные из-за легкости изготовления самих шпонок и пазов для них, а также удобства сборки соединений. Недостаток сегментных шпонок — необходимость выполнения глубоких пазов в валах, что снижает прочность последних. Поэтому сегментные шпонки применяют для передач относительно небольших моментов.

Клиновые шпонки по способу расположения на валах различают: врезные, фрикционные и тангенциальные. Клиновые врезные шпонки по конструкции подразделяют на шпонки клиновые без головки с плоскими или скругленными концами и шпонки клиновые с головкой. В качестве шпонок на лыске и фрикционных применяют клиновые шпонки В отличие от призматических у клиновых врезных, на лыске и фрикционных шпонок широкие грани рабочие, а по боковым граням предусмотрены зазоры. Таким образом, напряженность соединений при применении этих шпонок возникает вследствие натяга между валом и ступицей (в радиальном направлении). Из клиновых шпонок самые распространенные — врезные, так как по сравнению со шпонками на лыске и фрикционными они более надежны, а по сравнению с тангенциальными более технологичны.

Тангенциальные шпонки отличаются от других клиновых шпонок тем, что натяг между валом и ступицей создается ими не в радиальном, а в касательном направлении. Одна из широких граней тангенциальной шпонки направлена по касательной к сечению вала, а одна из узких граней — по радиусу вала. Такое расположение тангенциальных шпонок вызывает необходимость постановки в соединении - двух шпонок, размещаемых под углом 120°-135°. По технологическим условиям каждая тангенциальная шпонка выполняется из двух односкосных клиньев. Тангенциальные шпонки работают в основном на сжатие и поэтому наиболее надежны, но соединение этими шпонками сложное. Тангенциальные шпонки применяют преимущественно в тяжелом машиностроении при больших динамических нагрузках. Клиновые шпонки применяют ограниченно, так как они вызывают смещение оси ступицы относительно оси вала, а при коротких ступицах могут вызвать перекос соединяемых деталей. В тех случаях, когда перекос насаживаемой на вал детали совершенно недопустим (большинство зубчатых передач), клиновые шпонки не применяют. Иногда применяют шпонки круглые (шпонки-штифты), шестигранные и др.

Материалом для шпонок служат углеродистые стали с пределом прочности не ниже 600 МПа. Призматические шпонки и клиновые шпонки без головок изготовляют из чистотянутой стали (ГОСТ 8787 — 68). Сегментные шпонки выполняют из цельнотянутой стали сегментного профиля (ГОСТ 8786-68).

При проектировании шпоночного соединения ширину и высоту шпонок принимают по соответствующему ГОСТу в зависимости от диаметра вала. Длину шпонки принимают в зависимости от длины ступицы и согласовывают с ГОСТом на шпонки. Достаточность принятых размеров шпонки проверяют расчетом соединения на прочность.

metiz-bearing.ru

---

• 
  Температура горения бензина
• 
  Кшм назначение
• 
  Монтаж козлового крана
• 
  Монтаж крана козлового
• 
  Установка момента зажигания
• 
  Строительный подъемник
• 
  Фольксваген мультивен т5
• 
  Мостовой кран фото
• 
  Техническое обслуживание и ремонт
• 
  Кран мостовой фото
• 
  Аккумулятор щелочной