Шпоночные соединения

Наиболее распространенными являются призматические по ГОСТ 23360-78 (рисунок 3.2) и сегментные по ГОСТ 24071-80 шпонки. Сечение шпонки b x h выбирают в зависимо-сти от d вала по таблице 3.1. Длина шпонки l определяется конструк-тивно по длине ступицы l_СТ, мм : l' = l_СТ – (5...10) (3.5) с округлением по ГОСТ (из таблицы 3.1) в ближайшую сторону. Стандартные шпонки проверяют только на

Рисунок 3.2 – Размеры шпонки

смятие боковых поверхностей по формуле [2, c.128], МПа : s_СМ = 2000Т / (dl_Pk) £ [s_СМ], (3.6)

где l_P = l – b (для шпонок с двумя скругленными концами) – расчетная длина,

k » 0,4h – глубина врезания шпонки в ступицу;

[s_СМ] = 325...430 МПа – допускаемое напряжение смятия для шпонок из стали 45 и Ст5 при коэффициенте запаса прочности [S] = 2...1,5.

Таблица 3.1 – Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78 [1, c.432]

В миллиметрах

Диаметр вала, d	Сечение шпонки	Фаска, S	Глубина паза	Длина, l
b	h	t₁	t₂
Св. 12 до 17			0,25...0,4		2,3	10...56
Св. 17 до 22			3,5	2,8	14...70
Св. 22 до 30				3,3	18...90
Св. 30 до 38			0,4...0,6		22...110
Св. 38 до 44		28...140
Св. 44 до 50			5,5	3,8	36...160
Св. 50 до 58				4,3	45...180
Св. 58 до 65				4,4	50...200
Св. 65 до 75			0,6...0,8	7,5	4,9	56...220
Св. 75 до 85				5,4	63...250
Св. 85 до 95		70...280
Примечания: 1. Длину l выбирают из ряда: 10, 12, 14, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280 мм. 2. Пример обозначения шпонки с размерами b x h x l: ШПОНКА 16 х 10 х 100 ГОСТ 23360–78.

Если по результатам расчета напряжений s_СМ получится l_СТ ³ 1,5d, то вместо шпоночного соединения целесообразнее применить шлицевое или соединение с натягом.

Для облегчения изготовления вала шпонки на валу рационально делать одного поперечного сечения с расположением их вдоль одной образующей.

Рекомендуемые посадки шпонок в пазы вала и ступицы см. в [1, c.78] и на образцах чертежей.