Соединения шпоночные с призматическими шпонками

Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений

1.6.1 Соединения шпоночные с призматическими шпонками

1.6.2 Соединения шпоночные с сегментными шпонками

1.6.3 Соединения шлицевые прямобочные

1.6.4 Соединения шлицевые эвольвентные

1.6.5 Контроль точности шпоночных и шлицевых соединений

Для соединения деталей машин (зубчатых колес, шкивов, муфт, роликов, дисков, кулачков, рукояток и др.) с валами при невысоких требованиях к точности центрирования соединяемых деталей применяют шпоночные соединения.

В зависимости от геометрической формы шпонок соединения разделяют на:

· призматические;

· сегментные;

· клиновые.

Обычно шпоночные соединения делят на два типа: напряженные и не - напряженные.

В напряженных соединениях, которые способны передавать вращающий момент и осевую нагрузку, используют клиновые шпонки.

Ненапряженные соединения, передающие только крутящий момент, выполняют с призматическими и сегментными шпонками.

Призматические шпонки обеспечивают более точное центрирование сопрягаемых элементов и получение как неподвижных (для передачи крутящих моментов), так и подвижных соединений (направляющие шпонки с креплением на валу). (рис 1.6.1 а)

ГОСТ 23360-78 ОНВ. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и соединений пазов. Допуски и посадки.

Стандарт предусматривает три вида исполнения призматических шпонок, которые приведены на рис. 1.6.1 б:

· с закругленными по бокам концами (исполнение 1)

· с прямоугольными по концам боками (исполнение 2)

· с закруглением на одном конце (исполнение 3)

Выбор вида исполнения шпонок связан с конструктивными особенностями шпоночного соединения и технологией изготовления паза втулок и вала. (рис 1.6.1 а)

Глубина паза у вала под шпонку задается размером t₁ (предпочтительно) или d-t₁.

Глубина паза у отверстия под шпонку задается размером t₂ или d+t₂(предпочтительно).

Размеры шпонок изготавливаются:

· по ширине b - c полем допуска h9;

· по высоте h – c полем допуска h11 (при высоте шпонки 2…6 мм – по h9);

· по длине l – c полем допуска h14.

Такое назначение полей допусков на размеры призматических шпонок делает возможным их централизованное изготовление независимо от посадок.

Длину пазов вала и отверстия под шпонку изготавливают с полем допуска Н15, глубину пазов вала и втулки с полем допуска Н12.

Работоспособность шпоночных соединений определяется характером посадок по ширине в шпонки.

Шпонки обычно устанавливают в пазах вала по неподвижной посадке, чтобы она не выпадала при монтаже и не передвигалась при эксплуатации, а во втулке по одной из посадок со средневероятным зазором, чтобы компенсировать неизбежные погрешности размеров, формы и расположения пазов.

Посадки выполняются только в системе вала.

Стандартом предусмотрено для призматических шпонок три вида соединения для предпочтительного применения (рис. 1.6.2 а):

· свободное – соединение с гарантированным зазором для возможности перемещения втулки вдоль вала (шпонка является направляющей); в случае необходимости прочного соединения шпонки с валом применяют шпонки с креплением на валу (винтами); соединение подвижное, для ширины паза на валу задается поле допуска Н9 и для ширины паза втулки D10;

· нормальное – соединение с переходной посадкой, не требующее частых разборок. Соединение неподвижное. Для ширины паза на валу задается поле допуска N9 и для ширины паза отверстия – Js9 (рис. 1.6.2 б);

· плотное - соединение с переходной посадкой, применяющееся при редких разборах и реверсивных нагрузках. Соединение неподвижное. Для ширины паза вала и втулки задается одно поле допуска Р9.

Допускаются любые сочетания указанных полей допусков для ширины пазов вала и отверстия.

Доя улучшения качества сборки необходимо ограничить смещения и перекосы в расположении шпоночных пазов вала и втулок по длине:

· отклонение от симметричности расположения оси шпоночного паза относительно оси ступени вала, на котором расположен паз;

· отклонение от симметричности расположения оси шпоночного паза относительно оси отверстия, в котором расположен паз,

указанные отклонения не должны превышать 2Т_b при соединении с одной шпонкой и 0,5T_b- при соединении с двумя шпонками,

· отклонение от параллельности боковых поверхностей паза не более 0,5T_b при любом количестве шпонок.

T_b – допуск на ширину шпоночного паза.

Эти ограничения носят рекомендательный характер, так как их выбор определяется конкретными условиями сборки.

В зависимости от функционального назначения шпоночного соединения (подвижное или неподвижное) назначают требования по шероховатости:

· для рабочих поверхностей шпонки и паза параметр шероховатости Ra колеблется в пределах от 1,6 до 3,2 мкм;

· для нерабочих поверхностей шпонки и пазов Ra устанавливается в пределах от 6,3 до 12,5 мкм.

Рис.1.6.1 – Соединение с призматическими шпонками (а)

и виды исполнения призматических шпонок (б)

а б

Рис. 1.6.2 – Виды шпоночных соединений (а) и обозначения посадок шпоночного соединения

В условном обозначении призматической шпонки указывают вид исполнения (кроме исполнения 1), её размеры и стандарт.

Например, условное обозначение для шпонки исполнения 1 с размерами b=18мм, h=11мм, l=100мм:

Шпонка 18х11х100 ГОСТ 23360-78;

Для шпонки исполнения 2:

Шпонка 2-18х11х100 ГОСТ 23360-78.

Обозначение посадок шпоночного соединения на сборочном чертеже представлено на рис. 1.6.2 б.

Дата добавления: 2014-01-03