Навіщо потрібні шпонки -

Навіщо потрібні шпонки

Шпонки - це деталі машин і механізмів, які фіксують обертові вузли відносно один одного, запобігають провертання маточини і вала і передають крутний момент. З їх допомогою на валах і осях кріпляться шківи, ​​зубчасті колеса, муфти, маховики, кулачки, вентилятори та інші деталі.

Незважаючи на дуже просту форму і конструкцію (в більшості випадків шпонки є звичайний сталевий брусок), вони настільки широко використовуються у всіх сферах машинобудування, що постачальники металопрокату регулярно отримують запити від бажаючих купити шпонки оптом у великих кількостях.

Як працюють шпонки?

Шпонки випускаються в широкому асортименті форм і розмірів. Вітчизняні державні стандарти регламентують виробництво шпонок прямокутного перетину, сегментних, клиновидних і ін. Вони виготовляються з вуглецевих або легованих сталей з межею міцності не нижче 500-600 МПа.

Шпонки закладаються в пази, виконані в сполучаються поверхнях деталей, що з'єднуються. Їх підбирають в залежності від діаметра вала і методом розрахунку визначають розміри необхідного поперечного перерізу. Діапазон стандартних розмірів дає можливість купити практично будь-яку шпонку, необхідну для потреб промисловості і машинобудування.

Найчастіше використовуються звичайні призматичні шпонки. Вони сприймають навантаження своїми бічними гранями, на відміну від клинових, передають крутний момент за рахунок сил тертя, які виникають на верхній і нижній гранях, що упираються в вал і маточину. Сегментні шпонки працюють за тим же принципом, що і призматичні, але для їх установки необхідні пази більшої глибини, які більше істотно знижують міцність валів. Також необхідно відзначити, що при монтажі призматичних і сегментних шпонок в деталях не виникає внутрішня напруга, а клинові і тангенціальні вироби запресовуються (їх монтаж викликає поява постійно діючих сил пружності, викликаних попередньої затягуванням).

Крім передачі обертання, шпонка виконує функцію своєрідного «запобіжника». При перевищенні граничного крутного моменту, на який вона розрахована, «зрізається» саме вона - деталь, яку можна купити за копійки, а дорожчі і трудомісткі у виготовленні частини механізмів залишаються цілими. Тому дуже важливо, щоб шпонка була виготовлена ​​правильно: з тими геометричними розмірами, які передбачені ГОСТом, і з матеріалів, які відповідають стандартам.

Переваги та недоліки шпонок

У шпонкових з'єднань дуже багато переваг, тому вони широко використовуються в машинобудуванні, незважаючи на те що існує велика кількість інших способи передачі крутного моменту між обертовими деталями.

Проста конструкція. Шпонки можна легко розрахувати і підібрати для будь-якої системи «вал-маточина».

Зручний монтаж. Вони легко встановлюються і знімаються за допомогою звичайного ручного інструменту.

Ціна. Доступна вартість - одне з головних переваг. І оптом, і в роздріб шпонки можна купити за дуже низькими цінами.

Звичайно, є і недоліки. Основними з них вважаються:

ослаблення валу і маточини шпонковими пазами, які, крім усього іншого, є концентраторами напружень;

недостатньо надійна робота шпонок при ударних, реверсивних і циклічних навантаженнях.