Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Классификация шпоночных соединений.
Шпоночные соединения.
Шпоночные и шлицевые соединения.
Лекция 6.
В материал лекции входит: шпоночные и шлицевые соединения, их достоинства и недостатки, классификация; виды повреждений и критерии работоспособности. Расчет шпоночных и шлицевых соединений.
Шпоночные соединения служат для передачи вращающего момента от вала к установленным на нем деталям (зубчатым колесам, шкивам, муфтам и т. д.) или наоборот.
Шпоночные соединения осуществляются с помощью призматических деталей - шпонок, которые устанавливаются в пазах вала и ступицы детали (см. рис. 6.1). Шпоночные пазы на валах получают фрезерованием (дисковой – открытый паз или пальцевой фрезами – глухой паз (рис. 6.5)), а в ступицах — протягиванием или долблением (соответственно долбяком или одношлицевой протяжкой).
1). По возможности перемещения детали шпоночные соединения могут быть:
- подвижными - деталь может перемещаться по валу в осевом направлении (рис. 6.6) шпонки в таком соединении отличаются от обыкновенных большей длиной;
- неподвижными - когда такое перемещение невозможно.
2). По форме шпонки шпоночные соединения делят на:
- призматические (см. рис. 6.2);
- сегментные (см. рис. 6.3);
- клиновые (см. рис. 6.1);
- тангенциальные (в материале лекции не рассматриваются).
Основные типы шпонок стандартизованы.
3). Различают шпоночные соединения:
- напряженные (осуществляются клиновыми и тангенциальными шпонками);
- ненапряженные (осуществляются призматическими и сегментными шпонками).
Шпоночные соединения широко применяют в машиностроении (в том числе и в массовом производстве) для передачи малых нагрузок (при больших нагрузках шпоночный паз сильно ослабляет вал – рекомендуют переходить на шлицевые соединения), возможности размещения длинных ступиц, при необходимости легкой сборки и разборки.
Достоинства шпоночных соединений:
- простота разборки и сборки;
- надежность в эксплуатации;
- компактность и простота конструкции.
Недостатки шпоночных соединений:
- ослабление вала и ступицы шпоночными пазами (в зоне шпоночного паза возникает концентрация напряжений, что ограничивает нагруженность соединения);
- высокие требования к точности выполнения шпоночных пазов;
- необходимость в дополнительных деталях для осевой фиксации зубчатых колес, шкивов и т. п. (например, втулок, проектирование буртиков валов и т.д.).
Напряженные шпоночные соединения получают при применении клиновых и тангенциальных шпонок. При сборке таких соединений возникают предварительные (монтажные) напряжения.
Клиновые шпонки (ГОСТ 24068—80) представляют собой односкосные клинья с уклоном 1: 100 (см. рис. 6.1), которые ударами молотка забивают в пазы вала и ступицы. При этом создается напряженное соединение, передающее за счет сил трения как вращающий момент, так и осевую силу и препятствующее относительному смещению детали вдоль вала. Рабочими поверхностями клиновых шпонок являются верхняя и нижняя широкие грани. По боковым граням имеется зазор.
Достоинства соединения клиновыми шпонками:
- хорошее восприятие ударных и переменных нагрузок;
- способность воспринимать осевые нагрузки (нет необходимости фиксировать ступицу в осевом направлении).
Недостатки соединения клиновыми шпонками:
- при запрессовке происходит радиальное смещение ступицы по отношению к валу и перекос детали, что вызывает биение.
Из-за наличия биения данные соединения применяют в тихоходных передачах (
.), поэтому применение клиновых шпонок ограничено.
