2.2. Шпоночные пазы.

Шпоночные пазы относятся к конструктивным элементам. Их обычно выполняют в круглых деталях типа валов, шпинделей и.т.п. В шпоночных пазах устанавливают шпонку – деталь, с помощью которой передается вращающий момент от вала, шпинделя к охватывающим их деталям или наоборот.

Конструкция шпоночных пазов зависит от конструкции шпонок. Шпоночные пазы под призматическую шпонку представлены на рис 2; а – на конце цилиндрического вала, б – в отверстии охватывающей его детали. Длина паза и его положения показаны с помощью продольных разрезов. На разрезе плоскостью, перпендикулярной оси вала (отверстия), показана поперечная форма паза и его глубина. Форма шпоночного паза на валу изображена на виде сверху (размер Rуказывают как справочный).

Обращаем внимание, что линию пересечения боковых стенок пазов с поверхностью вала (или охватывающей детали) заменяют на изображении проекций крайней образующей.

Размеры шпоночных пазов под призматические шпонки регламентируют ГОСТ 23360-78.

Рисунок 2 Шпоночные пазы: 2а) Шпоночные пазы под призматическую шпонку на конце цилиндрического вала 2б) Шпоночные пазы под призматическую шпонку в отверстии охватывающей его детали
					Шпонки	Литера			Масса		Масштаб
Изм	Лист	№ докум	Подпись	Дата		у
Разраб.
Проверил
Т. контр						Лист				Листов
						МАИ Каф. 904
Н. контр
Утв.

Шпоночное соединение

Шпоночное соединение (рис. 3) осуществляется с применением детали, которая называется Шпонка.

  

Рис. 3. Шпоночное соединение зубчатого колеса с валом

Иногда шпонки используют только для фиксации положения деталей, например, в узлах составных станин прессов для фиксации положения стоек.

Далее рассматриваются шпоночные соединения, служащие только для передачи вращательного движения.

Шпоночное соединение для передачи вращательного движения состоит как минимум из трех деталей: вал, втулка (колесо, шкив и т.п.) и шпонка (рис. 3).

Стандартами установлены форма и разновидности каждого типа шпонок:

призматические шпонкипо ГОСТ 23360-78 (рис. 4, а)

 

а                  б                  в

Рис. 4.1 Призматические шпонки:

а – с закругленными торцами (исполнение 1); б – с плоскими торцами (исполнение 2)

в - с одним плоским торцом (исполнение 3)

 

клиновые шпонки по ГОСТ 24068-80 (рис. 4, б)

 

а                           б

 Рис. 4.2 Клиновые шпонки:а - с головкой; б - без головки

сегментные шпонки по ГОСТ 24071-97 (рис. 4, в)

 

а                           б 

Рис. 4.3 Сегментные шпонки:

a -нормальная форма; б - низкая форма

На рис. 5 и 6 показаны конструктивные элементы шпоночного соединения призматической и сегментной шпонками.

 

Рис. 5. Элементы соединения призматической шпонкой

 Рис. 6. Элементы соединения сегментной шпонкой

На практике шпоночное соединение призматическими и сегментными шпонками выполняют следующим образом:

• Шпонка устанавливается в паз (углубление) вала, при этом некоторая часть ее выступает над посадочной поверхностью вала (рис. 3, 5, 6).

• По выступающей части шпонки направляется и устанавливается сопрягаемая с валом деталь, в которой имеется сквозной продольный паз.

Таким образом, шпонка одновременно оказывается вложенной в пазы обеих деталей и при вращении вместе с одной из них цепляется боковыми гранями за боковые грани паза другой детали, тем самым, осуществляя передачу вращательного движения от одной детали к другой - от вала к установленным на нем деталям (зубчатым колесам, маховикам, кулачкам, шкивам, муфтам и т.д.) или от детали к валу, на который эта деталь насажена. 

Клиновую шпонку забивают в пазы (рис.7). При этом образуется так называемое напряженное соединение- детали соединения испытывают напряжения в радиальном направлении уже после сборки еще до эксплуатации.

 

Рис. 7. Элементы соединения клиновой шпонкой

 

Пазы на валах получают фрезерованием пальцевыми и дисковыми фрезами, в ступицах протягиванием протяжками.

Особенности конструирования шпоночного соединения

Основные размеры (параметры) элементов шпоночного соединения (рис. 6):

-     ширинаb и высотаh(поперечное сечение шпонки) -        глубина паза на валуt₁,

-        глубина паза во втулкеt₂,

зависят от усилий возникающих в соединении при передаче крутящего момента.

Рис. 8. Параметры элементов шпоночного соединения: – соединение в сборе; – сечение вала; – сечение втулки.
						Литера			Масса		Масштаб
Изм	Лист	№ докум	Подпись	Дата		у
Разраб.
Проверил
Т. контр						Лист				Листов
						МАИ Каф. 904
Н. контр
Утв.