§ 4.2. Соединения призматическими шпонками
Напряженные соединения получаются при применении клиновых (см. рис. 4.3) и тангенциальных (см. рис. 4.4) шпонок. Здесь при сборке возникают предварительные (монтажные) напряжения.
Соединения призматическими шпонками. Конструкции соединений призматическими шпонками изображены на рис. 4.1. Рабочими являются боковые, более узкие грани шпонок высотой h. Размеры сечений призматических шпонок и пазов принимают в зависимости от диаметра d вала (табл. 4. 1).
Таблица 4.1. Шпонки призматические (выборка) Размеры, мм (рис. 4.1)
|
18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110 и др. |
Призматические шпонки не удерживают детали от осевого смещения вдоль вала. Чтобы застопорить колесо от осевого смещения, применяют распорные втулки (/ на рис. 4.1), установочные винты (/ на рис. 4.2) и др.
Соединения сегментными шпонками (рис. 4.2). Сегментные шпонки, также как и призматические, работают боковыми гранями. Применяются при передаче небольших вращающих моментов. Сегментные шпонки и пазы для них просты в изготовлении, удобны при монтаже и демонтаже (шпонки свободно вставляют в паз и вынимают). Широко применяются в серийном и массовом производстве.
Соединения клиновыми шпонками (рис. 4.3). Клиновые шпонки имеют форму односкосных самотормозящих клиньев с уклоном 1:100. Такой же уклон имеют пазы в ступицах. Клиновые шпонки изготовляют без головок и с головками. Головка служит для выбивания шпонки из паза. По нормам безопасности выступающая головка должна иметь ограждение (1 на рис. 4.3).
Клиновые шпонки забивают в пазы, в результате создается напряженное соединение, которое передает не только вращающий момент, но и осевую силу. Эти шпонки не требуют стопорения ступицы от продольного перемещения вдоль вала. При забивании клиновой шпонки в соединении возникают распорные радиальные силы, которые нарушают центрирование детали на валу, вызывая биение.
Соединения клиновыми шпонками применяют в тихоходных переданах. Они хорошо воспринимают ударные и знакопеременные нагрузки.