Loading AI tools
вид з'єднання вала з втулкою з використанням допоміжної деталі - шпонки, призначеної для запобігання їх відносного провертання З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Шпо́нкове з'є́днання — один з видів з'єднання вала з втулкою з використанням додаткового конструктивного елемента шпонки, призначеної для запобігання їх відносного провертання. Найчастіше шпонкове з'єднання використовується для передачі крутильного моменту в з'єднаннях обертового валу із зубчастим колесом або зі шківом. На відміну від з'єднань з натягом, які забезпечують взаємну нерухомість деталей без додаткових конструктивних елементів, шпонкові з'єднання — розбірні.
Розрізняють ненапружені і напружені шпонкові з'єднання.
Ненапружені шпонкові з'єднання реалізують за допомогою призматичних і сегментних шпонок.
Шпонкові з'єднання з використанням призматичних шпонок за призначенням бувають звичайними та напрямними (ковзними). Звичайні призматичні шпонкові з'єднання призначені для нерухомого з'єднання маточини (втулки) з валом. Шпонки таки з'єднань бувають із скругленими або плоскими торцями. Напрямні (ковзні) шпонкові з'єднання застосовують у тих випадках, коли деталі, розміщені на валах, можуть рухатись уздовж валів. Напрямну шпонку закріплюють до вала гвинтами[1].
При використанні сегментної шпонки її глибока посадка на валу забезпечує їй стійкіше положення, ніж призматичної шпонки. Це запобігає перекошуванню шпонок під навантаженням. Однак глибокий паз значно послаблює вал, тому сегментні шпонки використовують переважно для з'єднання деталей на малонавантажених ділянках валів, наприклад на кінцях валів. З'єднання сегментними шпонками є технологічнішим, оскільки виготовлення як шпонок, так і пазів на валах є досить простим. Сегментні шпонки стандартизовані[2]. Розміри сегментних шпонок та пазів вибирають за стандартом залежно від діаметра вала.
Напружені шпонкові з'єднання використовуються у поєднанні з перехідними посадками деталей на вал або з посадками із гарантованим натягом. У таких випадках забезпечується достатнє центрування деталей та висока надійність з'єднання.
Напружені шпонкові з'єднання здійснюються за допомогою клинових та циліндричних шпонок.
Клинові шпонки за способом розміщення на валах бувають врізні, на лисці, фрикційні і тангенціальні. Клинові врізні шпонки за формою поділяють на шпонки клинові без головки та шпонки клинові з головкою. Клинові врізні шпонки без головки бувають із плоскими та скругленими торцями. Усі клинові шпонки виготовляють з ухилом 1:100. Цей же ухил передбачається і для паза маточини (втулки).
Подібно до призматичних, клинові врізні шпонки частково розміщуються в пазі вала і частково в пазі маточини.
Клинові шпонки на лисці та фрикційні розміщуються по всій своїй висоті в пазах маточини. Такі з'єднання клиновими шпонками передають обертовий момент за рахунок сил тертя на широких робочих гранях. Ці сили тертя створюються відповідним натягом у радіальному напрямі при забиванні шпонок. Тому зі сторони бічних граней клинових шпонок передбачаються зазори.
Тангенціальні шпонки вирізняються серед інших клинових шпонок тим, що натяг між валом та маточиною створюється шпонками не у радіальному, а у дотичному напрямі. Одна із широких граней тангенціальної шпонки спрямовується по дотичній до перерізу вала, а одна із вузьких граней — уздовж радіусу вала. Таке розміщення тангенціальної шпонки вимагає встановлення у з'єднанні двох шпонок, розміщених під кутом 120—135°. За технологічними міркуваннями кожна тангенціальна шпонка виконується з двох однобічно скошених клинів Тангенціальна шпонка використовується переважно у важкому машинобудуванні при великих діаметрах з'єднання.
Циліндричні шпонки — це циліндричні штифти, що вставляються в отвори, паралельні до осі з'єднання, по посадках з натягом (посадка Н7/r6). Такі шпонки можуть використовуватись для закріплення деталей на кінці вала. Отвір під шпонку свердлять та обробляють розверткою після посадки деталі на вал. Якщо міцність з'єднання з однією шпонкою не забезпечується, то ставлять дві або три циліндричні шпонки, зміщені відповідно на кут 180 або 120°.
Шпонкові пази у валах отримують фрезеруванням дисковими або пальцевими фрезами, а в ступицях — довбанням чи протягуванням.
Для виготовлення шпонок всіх видів використовують спеціальний точний прокат для шпонок із вуглецевих конструкційних сталей (45, 50, Ст.5, Ст.6 та ін.) з границею міцності не меншою ніж 500 МПа. Значення допустимих напружень зминання залежить від режиму роботи, міцності матеріалів вала і ступиці, типу посадки ступиці на вал — в межах 60…150 МПа (менші значення для чавунних ступиць та при нерівномірному і ударному навантаженні, більшиі — для сталевих ступиць).
До переваг шпонкових з'єднань слід віднести:
Недоліками шпонкових з'єднань є:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
