ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Соединения вал— ступица (шпоночные, шлицевые, с натягом) из "Расчеты деталей машин " Элемент соединения —- шпонка препятствует относительному повороту вала и установленной на нем детали и предназначен для передачи вращающего момента. По форме стандартные шпонки делятся на призматические, клиновые, сегментные и тангенциальные. [c.46] Призматические и сегментные шпонки создают ненапряженные соединения ступицы детали с валом, сборка которых обычно производится с натягом. Клиновые и тангенциальные шпонки создают напряженные при их монтаже соединения, в которых рабочие поверхности шпонки и сопряженных с ней деталей находятся в напряженном состоянии еще до передачи нагрузки. В таких соединениях наблюдается перекос деталей при забивке шпонки в пазы вала и ступицы, поэтому область их применения ограничена. [c.46] Размеры сечений шпонки и пазов выбирают в зависимости от диаметра вала, длина шпонки выбирается исходя из длины ступицы (несколько меньше ее). [c.46] Материал шпонки — сталь (Стб, сталь 45, сталь 50 и др.) с пределом прочности не ниже 590 МПа. [c.46] Призматические шпонки (рис. 4.1) изготовляют обычно из чи-стотянутой стали прямоугольного сечения с отношением высоты к ширине от 1 1 (для валов малых диаметров) до 1 2. Узкие грани шпонки — рабочие. В тяжелонагруженных соединениях применяют шпонки призматические высокие, имеющие большую высоту и ширину. [c.46] Размеры призматических шпонок и сечений пазов приведены в табл. 4.1. [c.46] Клиновая шпонка (рис. 4.3) устанавливается в пазы вала и ступицы с боковыми зазорами. Размеры клиновых шпонок (ширина Ь, высота h, интервалы длин и длина I) и паза вала полностью соответствуют размерам призматических шпонок (см. табл. 4.1). Глубина паза ступицы приведена в табл. 4.3. [c.47] Тангенциальные шпонки (рис. 4.4, Табл. 4.4).из двух односкос-ных клиньев применяют для тяжелонагруженных валов в условиях реверсивного вращения. Натяг между валом и ступицей создается в окружном направлении. Обычно устанавливаются две шпонки под углом 120-Л35°. Длина шпонки выбирается на 10... 15 % больше длины ступицы. При больших ударных нагрузках и частом реверсировании применяют усиленные тангенциальные шпонки по ГОСТ 24070—80. [c.48] Клиновую шпонку рассчитывают на смятие рабочей поверхно ста с учетом трения. [c.48] По сравнению со шпоночными эти соединения обеспечивают лучшее центрирование деталей на валу и большую нагрузочную способность, особенно при динамических и переменных нагрузках. [c.49] Основное распространение получили шлицевые соединения с прямобочным (рис. 4.5) и эвольвентным (рис. 4,6) профилями зубьев, размеры, допуски и посадки которых стандартизованы. Соединений с треугольным профилем зубьев применяют в основном-как неподвижные для небольших моментов. [c.49] В прямобочных шлицевых соединениях применяют три способа центрирования отверстия ступиц на шлицевом валу а) по внешнему диаметру шлицев D, при этом по внутреннему диаметру d будет радиальный, зазор б) по внутреннему диаметру d, при этом по диаметру D будет радиальный зазор в) по боковым сторонам шлицев bj тогда радиальные зазоры будут по обоим диаметрам d и D. [c.49] Центрирование по d применяют обычно для подвижных соединений с высокой твердостью ступицы (отверстие обрабатывают круглым шлифованием) или при длинных валах, когда есть опас- ность их искривления после термообработки. [c.50] Центрирование по b применяют при больших знакопеременных и ударных нагрузках (например, в карданных валах автомобилей). Этот способ не обеспечивает высокой точности центрирования и применяется редко. [c.50] При центрировании по внутреннему диаметру шлицевые валы изготовляют в исполнениях Л и С, при центрировании по D или b — в исполнении В (см. рис. 4.5). [c.50] Размеры элементов прямобочных шлицевых соединений см. в табл. 4.5. [c.50] Соединения с эвольвентным профилем зубьев показаны на рис. 4.6. Ступицу центрируют на валу по эвольвентным профилям зубьев либо по наружному диаметру. [c.50] Обозначение эвольвентного шлицевого соединения должно включать номинальный диаметр соединения D модуль т обозначение посадки соединения (полей допусков вала и втулки), размещаемое после размеров центрирующих элементов обозначение стандарта. Например 50X2 х9Я/9 ГОСТ 6033— 80. [c.51] Шлицевые соединения с зубьями прямобочного профиля рассчитывают по ГОСТ 21425 — 75, который не может использоваться для зубчатых соединений валов со шкивами, паразитными шестернями, а также для соединений, предназначенные для компенсации перекосов. Расчет ведут на смятие и износостойкость. Причиной изнашивания (даже в неподвижных соединениях) является циклическое скольжение рабочих поверхностей зубьев в радиальном и осевом направлениях. [c.51] Расчету на смятие подлежат соединения с упрочненными поверхностями (закалкой, цементацией) для начального периода работы до их приработки и соединения без упрочнения рабочих поверхностей или с улучшенными поверхностями для периода работы после приработки. Расчет на износостойкость проводят для периода работы после приработки. [c.51] Вернуться к основной статье