ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.

ЛЕКЦИЯ №6.

 

Шпоночные соединения служат для закрепления деталей типа зубчатых колес, шкивов, звездочек, кулачков и т.д. на валах и осях. Эти соединения передают вращающий момент с вала на втулку или, наоборот, с втулки на вал.

Все шпоночные соединения разделяются на ненапряженные и напряженные. К первым относятся призматические (рисунок 13,а), ко вторым – клиновые (рисунок 13,в) шпонки. Все основные типы шпонок стандартизированы. Основные виды шпоночных соединений представлены на рисунке 13.

Конструктивно, как видите, шпоночные соединения очень просты и надежны, имеют сравнительно низкую стоимость, легко собираются и разбираются.

К недостаткам шпоночных соединений следует отнести: ослабление вала и втулки шпоночными пазами, уменьшающими поперечное сечение и вызывающими значительную концентрацию напряжений, что приводит к снижению усталостной прочности вала.

Напряженные шпоночные соединения кроме крутящего момента могут передавать незначительные осевые нагрузки. Однако, они имеют существенный недостаток по сравнению с ненапряженными, так как при сборке происходит расцентровка вала и втулки, что недопустимо для быстровращающихся частей машины. Поэтому применение этих шпоночных соединений в последнее время ограничено.

Сечение шпонок выбирается по стандарту в зависимости от диаметра вала d, а длина шпонки определяется из расчета, а затем округляется до стандартного значения.

В случае, когда шпонка не может передать заданный крутящий момент, устанавливают две или три шпонки под углами 180⁰ или 120⁰ одна к другой. В настоящее время соединения с двумя и более шпонками не практикуются. В таких случаях лучше применить зубчатые соединения, о которых мы расскажем в следующем параграфе.

Шпонки изготавливаются обычно из углеродистых сталей марки сталь 40, 50, а в ответственных случаях из легированных сталей и нередко подвергаются термообработке.

 

 

Рисунок 13 – Соединение шпонками:

а – призматической; б – сегментной;

в – клиновой; г – цилиндрической.