Шпоночные соединения

Шпоночные соединения применяют в тех случаях, когда нужно передавать крутящий момент.

Шпонки делятся на четыре основных вида: призматические, сегментные, клиновые и цилиндрические (рис.5.8).

Рис.5.8. Основные виды шпоночных соединений:

а – призматические; б – сегментные; в – клиновые; г – цилиндрические

Размеры шпонок и допуски на их изготовление стандартизированы.

Наиболее часто используются призматические шпонки, которые имеют сравнительно небольшую глубину врезания в вал, легко монтируются и демонтируются.

Сегментные шпонки имеют глубокую посадку и не перекашиваются под нагрузкой. Однако, глубокий паз существенно ослабляет вал, поэтому сегментные шпонки в основном используют для закрепления деталей на малонагруженных участках валов. Призматические и сегментные шпонки являются ненапряженными соединениями.

Клиновые шпонки относятся к напряженным соединениям, их изготовляют с уклоном 1: 100. Недостатком клиновых шпонок является то, что в процессе сборки нарушается соосность соединяемых деталей. Их применяют главным образом в тихоходных передачах.

Выбранные по стандартам, в зависимости от диаметра вала, призматические шпонки проверяю на прочность по напряжениям смятия

(5.19)

где - сила, действующая на шпоночное соединение;

Т - крутящий момент на валу;

- площадь смятия,

тогда

. (5.20)

Если при заданной длине шпонки условие прочности не выполняется, то соединение образуют с помощью двух или трех шпонок.

Допускаемые напряжения на смятие, в зависимости от материала ступицы принимают следующими (табл. 5.1):

Таблица 5.1

Материал ступицы	, МПа
Чугун	60¸80
Сталь	90¸150

Контрольные вопросы

1. Классификация шпоночных соединений.

2. Как проводится расчет шпонок на прочность?

Дата добавления: 2014-01-07