Шпоночные соединения

Шпоночные соединения предназначены для передачи крутящего момента от вала к ступице или в обратном направлении. Различают напряженные и ненапряженные шпоночные соединения. В зависимости от формы шпонки бывают призматические, сегментные, клиновые и другие.

Соединения призматическими шпонками

На рисунке в табл. 4.1.1 показаны исполнения шпонок, устанавливаемых в шпоночные пазы без дополнительного крепления. Размер шпонки b x h зависит от диаметра вала. Допускается использование шпонок с сечениями, меньшими рекомендуемых, за исключением случаев, когда шпонки устанавливают на концах вала.
Конструктивное исполнение и размеры направляющих шпонок с отверстиями для крепления их на валу, а таже размеры отверстий, винтов крепления и длин приведены в табл. 4.1.2. В середине шпонки выполняют резьбовое отверстие для отжима шпонки при демонтаже.

1

Соединения призматическими высокими и сегментными шпонками

Призматические высокие шпонки применяют тогда, когда ступица выполнена из материала с пониженной прочностью, например силумина. На рисунке в табл. 4.2.2 показаны два варианта исполнения сегментных шпонок. ГОСТ 24071-97 предусматривает два вида соединений с помощью сегментной шпонки — нормальное и плотное.

2

Примеры соединений шпонками

На рисунок 4.3.1 -4.3.3 показано крепление деталей на валах с помощью призматических шпонок, а на рисунок 4.3.4 — крепление зубчатых ко лес с использованием сегментных шпонок, которые более технологичны, так ка не требуют ручной пригонки при сборке. Использование двух призматических направляющих шпонок позволяет уменьшить давление на поверхностях контакта ступиц со шпонками и уменьшить их износ (рисунок 4.3.5).

3

Направляющие качения

Представлены два варианта исполнения направляющих: втулочное (рисунок 4.4.1, а), в котором вращающий момент на корпус передается через шпонку, и фланцевое (рисунок 4.4.1, б). В обоих случаях вал выполняют с тремя продольными выступами, а втулку — с тремя пазами, обеспечивающими перемещение шариков по замкнутому контуру. При передаче вращающего момента в одном направлении поверхности выступов вала с одной стороны находятся в контакте с шариками, а с другой стороны между ними образуется зазор, позволяющий шарикам свободно перемещаться в обратном направлении (рисунок 4.4.2, а). При изменении направления вращающего момента зазор между шариками, втулкой и валом оказывается с противоположной стороны (рисунок 4.4.2, б). Канавки в концевых участках втулки имеют дополнительные углубления (на рисунок 4.4.2 показаны штриховой линией), обеспечивающие свободный переход шариков и рабочего в возвратный канал. В табл. 4.4.1 кроме основных размеров приведены значения предельных динамических и статических моментов Тд и Тс и радиальных нагрузок  Тд и Fc.

4