Соединение призматическими шпонками
Стандартизованы:
d
-
диаметр вала
h-высота шпонки
b-ширина шпонки
l-длина шпонки
lр - рабочая длина шпонки
-запись
шпонки в конструкторской документации
1.Вал.
2. Фрагмент втулки.
Шпоночные соединения не напряженные, требуют точной обработки вала и отверстия.
Между поверхностью шпонки и паза ступицы есть зазор, шпонка входит в паз втулки.
Преимущество: относительная простота соединения
Недостатки:
Необходимость точной ручной подгонки соединений
Шпонки при перегрузках перекашиваются на валу, т.е занимают относительно неустойчивое положение.
По назначению шпонки бывают:
1. Простые шпонки для передачи только крутящего момента
2
.Направляющие
шпонки, обеспечивают перемещение
ступицы по отношению к валу в осевом
направлении.(применяют, когда Fа
по отношению к валу должна иметь
перемещение) Направляющие шпонки крепят
как правило на валу.
Для повышения устойчивости направляющей шпонки в пазу ее крепят винтами.
выбирают
так, чтобы подшипники можно было снять
без снятия шпонки.
Расчет призматических шпонок
Соединение передает крутящий момент. Ft=2T/d. Эта нагрузка стремится срезать шпонку.
Срез
-проверочная зависимость
Смятие поверхности контакта, наиболее опасная зона контакта шпонки со ступицей
;
Допустимое напряжение применяют для материала ступицы, т.к., как правило, она имеет меньшую прочность по сравнению с валом и шпонкой.
У стандартизованных шпонок размеры b и h зависят от диаметра вала. Эти размеры подобраны так, что нагрузку соединения ограничивают на напряженная среза. Поэтому на срез шпонку мы не выполняем. По напряжениям смятия шпонку только проверяют.
Определяем:
-проектная
формула
Выбор шпонки:
1. По диаметру вала выбрать параметры шпонки из стандарта (h и b так как l
задана в широком диапазоне)
2.
Рассчитать 
из проектной формулы.
Длину шпонки округлить в большую сторону до ближайшего стандартного значения. Длина шпонки должна быть не меньше диаметра вала.
До 50 мм на (0,2,5,8)-стандартные размеры
После 50мм-через 5
После 100мм - на 0
Сегментные шпонки
Эти соединения выполняют на концах валов.
Преимущества:
Не требует ручной подгонки
Сегментные шпонки занимают положение значительно глубже.
Исключает перекос осей.
Недостатки:
Ослаблено сечение вала, т.к глубина паза больше.
Ниже нагрузочная способность, чем у призматических шпонок.
Сегментность шпонки предназначена для передачи крутящего момента. Они стандартизованы. Работают на срез и на смятие.
На срез сегментную шпонку не рассчитывают, а в основе своей рассчитывают на смятие.
-для
материала ступицы(втулки).
Шпонки-штифты (круглые шпонки)
1-вал
2-фрагмент втулки (ступицы)
3- штифт, шпонка.
Шпонки-штифты устанавливают на торцевые поверхности, то есть на конец вала.
Эти шпонки устанавливают в отверстие с натягом.
Отверстие исследуется в сборе, калибруется, затем устанавливаются шпонки. Соединения не стандартизированы.
Рассчитывают на смятие:
- проверочная зависимость
z-количество шпонок-штифтов.