з’єднання шпони

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Шпонкою називають деталь, що встановлюється в пазах двох сполучених деталей і перешкоджає відносному повороту або зсуву цих деталей.

У з'єднаннях шпонка частково заходить в паз на валу і частково в паз маточини колеса, забезпечуючи тим самим одночасне обертання валу

з колесом. З'єднання деталей для передачі крутного моменту від однієї з двох дотичних деталей до іншої (від вала до розташованих на ньому деталей, наприклад, шківів, зубчастих коліс, маховиків, важелів і ін.) Здійснюється шпонками і називається шпонковим.

Шпонкові з'єднання застосовують в тих випадках, коли до точності центрування деталей, що з'єднуються не пред'являються особливі вимоги. Ці сполуки можуть забезпечити нерухоме або рухоме уздовж поздовжньої осі з'єднання деталей. При необхідності більш точного центрування і легкості переміщення деталей уздовж осі вала, передачі більшого крутного моменту і більшої міцності в порівнянні з шпонковим з'єднанням застосовують шлицевое з'єднання.

Форма і розміри перерізів шпонок і пазів стандартизовані і вибираються в залежності від діаметра вала, а вид шпонкового з'єднання визначається умовами роботи деталей, що з'єднуються.

Розрахунково-графічне завдання «З'єднання шпони» входить в розділ «З'єднання роз'ємні» курсу інженерної графіки. Його метою є формування теоретичних знань про шпонках, шпонкових з'єднаннях.

У методичних вказівках описані класифікація шпонок, з'єднання шпони. Дано вказівки по виконанню самостійної роботи «З'єднання шпонкові» і приклад її виконання.

В додатку подано таблиці розмірів шпонок і пазів шпон, варіанти завдань для виконання самостійної роботи.

Методичні вказівки призначені для студентів усіх технічних спеціальностей всіх форм навчання.

1. КЛАСИФІКАЦІЯ шпонок

За формою шпонки поділяються на призматичні. сегментні. клі - нові і тангенціальні.

Залежно від того, які грані шпонок в з'єднанні є робочими, розрізняють наступні шпонкові з'єднання:

- за допомогою призматичних і сегментних шпонок - ненапряженное з'єднання, яке передає тільки крутний момент;

- за допомогою клинових шпонок - напружене з'єднання, при якому шпонкові з'єднання здатне передати крутний момент і осьову силу;

- за допомогою тангенціальних шпонок - передача великих знакозмінних моментів, що крутять.

У сучасному машинобудуванні найбільше застосування мають ненапружені шпонкові з'єднання.

В умовних позначеннях шпонок слід зазначати слово «Шпонка»; номер виконання (крім виконання 1); розміри поперечного перерізу b × h

і довжину l шпонки (крім сегментних); позначення стандарту.

2. З'ЄДНАННЯ З призматичних шпонки

Призматичні шпонки забезпечують нерухоме або ковзне (ненапряженное) з'єднання (рис. 2.1). Найбільш широко застосовують шпонки:

- нормальної висоти, що випускаються по ГОСТ 23360-78 в трьох виконаннях;

- високі, що випускаються по ГОСТ 10748-79;

- напрямні з кріпленням на валу (ГОСТ 8790-79) в трьох виконаннях.

Мал. 2.1. шпонки призматичні

Перетин шпонки залежить від діаметра вала, довжина - від переданого крутного моменту і конструктивних особливостей з'єднання.

Розміри пазів, поперечний переріз і довжини призматичних шпонок без кріпильних отворів в залежності від діаметра вала вибирають по ГОСТ 23360-78 (табл. 1, дод.), Який встановлює три виконання призматичних шпонок (рис. 2.2):

- виконання 1 - з закругленими торцями;

- виконання 2 - з плоскими торцями;

- виконання 3 - з одним торцем заокругленим, а іншим - плоским.

Мал. 2.2. шпонки призматичні

Приклад з'єднання з призматичної шпонкою без отворів показаний на рис. 2.3.

Мал. 2.3. З'єднання з призматичної шпонкою

Стандартні розміри глибини пазів такі, що після складання з'єднання залишається невеликий зазор між верхньою межею шпонки і пазом в ступиці колеса.

Приклади умовних позначень призматичних шпонок:

- шпонка 14 × 9 × 80 ГОСТ 23360-78 - шпонка призматична виконання 1, з розмірами b = 14 мм, h = 9 мм, l = 80 мм;

- шпонка 2-16 × 10 × 80 ГОСТ 23360-78 - шпонка призматична виконання 2, з розмірами b = 16 мм, h = 10 мм, l = 80 мм;

- шпонка 14 × 9 × 120 ГОСТ 8790-79 - шпонка призматична напрямна виконання 1, з розмірами b = 14 мм, h = 9 мм, l = 120 мм.

3. З'ЄДНАННЯ З сегментні шпонки

Сегментні шпонки є різновидом призматичних шпонок (рис. 3.1). Їх застосовують при порівняно коротких маточинах коліс. Шпонки виконують у вигляді сегмента, що забезпечує технологічність виготовлення паза на валу шляхом фрезерування дисковою фрезою, а також зручність складання шпоночно з'єднання.

Мал. 3.1. шпонки сегментні

ГОСТ 24071-80 встановлює два виконання сегментних шпонок. Розміри перерізів шпонок і пазів, їх діаметри в залежності від діаметра вала наведені в табл. 2 в дод.

Приклад з'єднання з сегментної шпонкою показаний на рис. 3.2.

Мал. 3.2. З'єднання з сегментної шпонкою

Приклади умовних позначень сегментних шпонок:

- шпонка 6 × 11 ГОСТ 243071-80 - шпонка сегментна виконання 1,

з розмірами b = 6 мм, h = 11 мм;

- шпонка 2-6 × 8, 8 ГОСТ 24071-80 - шпонка сегментна виконання 2, з розмірами b = 16 мм, h 1 = 8,8 мм;

4. З'ЄДНАННЯ З Клинове шпонки

У тихохідних передачах, які не потребують точного центрування деталей по валу, велике застосування отримали з'єднання з клиновими шпон -

Форма клиновий шпонки - чотиригранна призма, у якої верхня межа має ухил 1: 100. Такий же ухил має поверхню паза втулки.

Мал. 4.1. шпонки клинові

Розміри клинових шпонок і пазів шпон в залежності від діаметра вала вибирають по ГОСТ 24068-80, який встановлює чотири виконання клинових шпонок (рис. 4.2):

- виконання 1 - шпонка з головкою;

- виконання 2 - без головки з закругленими торцями;

- виконання 3 - без головки з плоскими торцями;

- виконання 4 - без головки з одним торцем заокругленим, а іншим - плоским.

Мал. 4.2. шпонки клинові

Якщо потрібно з'єднати вал з деталлю, наприклад з колесом, то на валу вздовж котра утворює фрезерується паз у вигляді прямокутної канавки, що відповідає ширині шпонки (рис. 4.3). На виході з вала паз має скругление, рівне радіусу фрези. Довжина паза вала для заставних клинових шпонок (виконання 2, 3 і 4) дорівнює довжині шпонки, так як спочатку ця шпонка закладається в паз, а потім втулка (маточина) насувається на вал і шпонку. Паз на валу для шпонки з головкою (виконання 1) виконують довжиною, рівній подвійній довжині шпонки, так як забивних шпонку встановлюють тільки тоді, коли маточина вже насаджена на вал. У маточині колеса паз виконують наскрізним.

Мал. 4.3. З'єднання з клиновий шпонкой

Конструктивні розміри клинових шпонок і пазів шпон наведені в табл. 3 в дод. Довжину головки клиновий шпонки виконання 1 приймають рівною ширині b шпонки, а висота h 1 головки повинна відповідати розмірам, зазначеним у табл. 3 в дод.

Приклади умовних позначень клинових шпонок:

з розмірами b = 16 мм, h = 10 мм, l = 80 мм.

5. ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИКОНАННЯ ЧЕРТЕЖА «З'єднання шпони»

Креслення виконується на аркуші креслярського паперу формату А4 в олівці. Приклад виконання роботи показаний на рис. 5.1-5.3. Специфікацію виконують на окремому аркуші формату А4 відповідно до ГОСТ 2.108-68 або на одному аркуші зі складальним кресленням. Зверніть увагу, що при виконанні специфікації на одному аркуші розділ Документація не заповнюється.