Різновиди шпонкових з’єднань

Шпонкові з'єднання поділяють на ненапружені та напружені.Ненапружені з'єднання отримують при використанніпризматичних(рис. 7.1) тасегментних(рис. 7.2) шпонок. У цих випадках при складанні з'єднань у деталях не виникає монтажної напруги.Для забезпечення центруваннята виключення контактної корозії (фретинг-корозії)ступиці встановлюють на вали з натягом.

Напружені з'єднання отримують при застосуванніклинових(наприклад, врізний клиновий, рис. 7.3) ітангенціальних(рис. 7.4) шпонок. При складанні таких з'єднань виникають попередні (монтажні) напруги.

Основне застосування мають ненапружені з'єднання.

З'єднання призматичними шпонками. Конструкції з'єднань призматичними шпонками зображені на рис. 7.1.Робітникамиєбокові,більшвузькі грані шпонок заввишки h.Розміри перерізу шпонки та глибини пазів приймають за стандартом залежно від діаметра (/валу (табл.>7.1).

За формою торціврозрізняють шпонкиз округленими торцями -виконання1(рис.7.1, а),з плоскими торцями -виконання2(рис.7Л, б), з одним плоским, а іншим округленим торцем-виконання3(рис. 7.1,в).

Таблиця 7.1.Шпонки призматичні (вибірка) Розмірив мм (рис. 7.1)

Діаметр валуd	Перетин шпонки	Глибина паза	Wі. мм 3	Wk,мм 3
b	h	Валt1,	Втулка t2,
36 40 45 50	10 12 14 14	8 8 9 9	5,0 5,0 5,5 5,5	3,3 3,3 3,8 3,8	4 010 5 500 7 800 10 915	8 590 1 1 780 16 740 23 695

Примітки:1. Довжину шпонки вибирають з ряду, мм: 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90 і ін.

2.Wnі Wk-моменти опору поперечних перерізів валів при розрахунках на вигин та кручення відповідно.

А-А

Мал. 7.1. З'єднання призматичними шпонками

Шпонку запресовують у паз валу. Шпонку з плоскими торцями, крім того, поміщають поблизу деталей (кінцевих шайб, кілець та ін), що перешкоджають її можливому осьовому переміщенню.Призматичні шпонки не утримують деталі від осьового зміщення вздовж валу.Для фіксації їх від осьового зміщення застосовують розпірні втулки (/ на рис. 7.1), настановні гвинти(1на рис. 7.2) та ін.

Сполуки сегментними шпонками (рис. 7.2). Сегментні шпонки, як і призматичні, працюють бічними гранями. Їх застосовують при передачі відносно невеликих крутних моментів, так як глибокий паз значно послаблює вал. Сегментні шпонки та пази для них прості у виготовленні, зручні при монтажі та демонтажі (шпонки вільно вставляють у паз та виймають). Глибока посадка шпонки забезпечує стійке положення.Широко застосовують у серійному та масовому виробництві.

Сполуки клиновими шпонками (рис. 7.3). Клинові шпонки мають форму односкосних клинів, що самогальмують, з ухилом 1:100. Такий самий ухил мають і пази в маточині. Клинові шпонки виготовляють без головок та з головками.Головка служить для вибивання шпонки з паза. За нормами безпеки головка, що виступає, повинна мати огорожу (/на рис. 7.3). У цих з'єднаннях маточину встановлюють на валу з невеликим зазором. Клинову шпонку забивають у пази валу та маточини із зазорами по бокових гранях, в результаті на робочих широких гранях.шпонки створюються сили тертя, які можуть передавати не тільки крутний момент, але і осьову силу. Тому можна не застосовувати інших способів фіксації маточини від поздовжнього переміщення вздовж валу. З'єднання добре сприймає ударні та змінні навантаження.

При забиванні клинової шпонки у з'єднанні виникають розпірні радіальні сили, які викликають деформацію маточини та її радіальне зміщення щодо валу, що порушує центрування деталі на валу та викликає биття. З'єднання клиновими шпонками застосовують у тихохідних передачах, область їх застосування скорочується.

Сполуки тангенціальними шпонками (рис. 7.4). Тангенціальна шпонка складається з двох однокосних клинів з ухилом 1:100 кожен.Працює вузькими бічними гранями.Клини вводяться в пази валу і маточини ударом; утворюють напружене з'єднання. Розпірна сила між валом і маточкою створюється в дотичному (тангенціальному) напрямку. У з'єднанні ставлять дві тангенціальні шпонки під кутом 120 °, кожна шпонка передає момент лише в один бік.

Застосовуютьдля валів діаметром понад 60 ммпри передачі великих обертових моментів зі змінним режимом роботи(наприклад, кріплення маховика на валу двигуна внутрішнього згоряння та ін.).

Мал. 7.2. З'єднання сегментною шпонкою: / - Гвинт настановний;2—кільце замкове пружинне

Мал. 7.3. З'єднання клиновою шпонкою

Мал. 7.4. З'єднання тангенціальними шпонками

---