Лекция 50. Шпоночные и шлицевые (зубчатые) соединения

Причины выхода из строя и критерии работоспособности крепежных деталей

Выход из строя винтов, болтов и шпилек происходит вследствие

• разрыва стержня по резьбе или переходному сечению под голов­кой болта;

• смятия, износа, среза резьбы;

• разрушения головки.

Прочность является основным критерием работоспособности кре­пежных деталей.

Стандартные крепежные детали рассчитывают по главному крите­рию работоспособности — прочности стержня на растяжение.

 

Иметь представление о типах и сравнительной характеристике шпо­ночных и зубчатых соединений.

Различать ненапряженные и напряженные шпоночные соединения. Знать типы соединений стандартными шпонками; обозначения стан­дартных шпонок по стандартам; порядок расчета ненапряженных шпо­ночных соединений.

Уметь выбрать соответствующую шпонку по стандарту и выпол­нить проверочный расчет на прочность.

Шпоночные соединения служат для окружной фиксации деталей на валах и осях и передачи вращающего момента (рис. 17.1).

Шпоночные соединения бывают ненапряженными, в них использу­ют призматические и сегментные шпонки, которые при сборке не вы­зывают деформации вала и ступицы.

 
 

Размеры шпонок и сечений пазов стандартизованы. Шпоночные пазы на валах выполняют фрезерованием дисковыми и концевыми фрезами, а ступицы колес — протягиванием.

 

В основном применяют ненапряженные соединения призматиче­скими шпонками. Шпонки выполняют со скругленными и плоскими концами. Шпонки закладывают в паз вала. Если при работе ступица перемещается по валу (подвижные соединения), используют направ­ляющие призматические шпонки с креплением на валу (табл. ПЗЗ При­ложения).

Соединения сегментными шпонками являются разновидностью призматических (табл. П34 Приложения). Призматические и сегмент­ные шпонки работают боковыми гранями (рис. 17.2). Сегментные шпонки просты в изготовлении, удобны при монтаже. Глубокая посад­ка шпонки на валу предохраняет ее от выворачивания, но слишком глубокий паз сильно ослабляет сечение вала, поэтому сегментные шпонки применяют при передаче небольших вращающих моментов и для установки деталей на осях.

Клиновые шпонки забивают в паз вала. Рабочими поверхностями клиновых шпонок являются верхняя и нижние грани, по боковым гра­ням имеется зазор.