10. Сегментные шпонкн

Размеры, мм

Диаметр вала D

для шпонок, передающих крутящий момент

для фиксирующих шпонок

Размеры шпонки

Фаска с min

Глубина паза

Втулка

Радиус закругления пазов Г]

От Св.

3 до 4

4 » 5

5 » 6

6 » 7

7 » 8

8 » 10 10 » 12

Св. » » » » »

3 до 4 4 » 6 6 » 8 8 » 10

10 » 12 12 » 15

15 л 18

1.0 1,5 2.0 2,0 2,5

1,4 2,6 2,6 3,7 3.7 5

4 7 7 10 10 13

0,16 0,25

1,0 2,0 1,8 2,9 2,7 3,8 5,3

0,6 0,8 1,0 1,0 1,2 1,4 1,4

0,08

0,16

12 » 14 14 » 16 16 » 18 18 » 20 20 » 22 22 » 25 25 » 28

» 18 » 20

» 20 » 22

» 22 » 25

» 25 » 28

» 28 » 32

» 32 » 36

» 36 » 40

5 5 5 6 6

6,5 7,5 6,5 7,5

1о 19 16 19

22 22 25

05 0,40

5,0 6,0 4,5 5,5 7,0 6,5 7,5

2,8-

0,16

0,25

» 28 » 32

» 32 » 38

Св. 40

>0,40 0,60

10,0

0,25

0,40

Примечание. Размер / длины шпонки - справочный.

l = 2h

- 1, и для стандартных шпонок

в плюс от номиналыюго значения не более 0,08rf,.

Фаски с (или радиус г) по контуру шпонки она равна (0,92-0,98) rf,.

делают равными 0,2 - 0,3 мм. Условное обозначение шпонки состоит из

Длину / шпонки определяют по формуле pa3Mef)ob bxh и номера ГОСТа. Например,

Рис. 567. Установка сегментных шпоиок

шпонка исполнения 1 сечением b х h = 4 у X 6,5 мм:

Шпонка 1-4x6.5 ГОСТ 24071 -80.

То же исполнения 2 сечением b х lij = 4 х 5,2 (hi = ОЩ:

Шпонка 2-4x5.2 ГОСТ24071-80.

Примеры установки сегментных шпонок приведены на рис. 567, а-в (цилиндрические валы) и рис. 567, г, д (конусные валы).

С помощью сегментных шпонок можно создать упор для затяжки ступиц на цилиндрическом валу (виды б, в) при небольшой рабочей осевой силе.

Посадки

в табл. 11 приведены посадки шпонок по ГОСТ 23360 - 78. Предельные отклонения для шпоночных посадок приведены в табл. 12.

Отклонения глубины пазов на валу f, (или d -ti) и во втулке (или d + tj) в зависимости от размера шпоки Высота шпонки Л, мм

От 2 до 6

Длину шпонки и шпоночного паза на валу выполняют соответственно по Ы4 и Н15, а высоту шпонки -по Ы1.

Стандарт не распространяется на шпоночные посадки с подбором или пригонкой шпонок, а также на специальные посадки.

Допуски расположения пазов во втулке и на валу:

параллельности 0,5 симметричности

при одной шпонке 2,0

при двух шпонках 0,5

от допуска на

ширину шпоночного

паза.

Св. бдо 18 Св. 18 до 50

ij ИЛИ 12

+ 0,1

+ 0,2 О

+ 0,3 О

Для указанного размера те же предельные отклонения назначаются со знаком минус.

Допускаемые напряжения

Шпонки обычного назначения изготовляют из углеродистых сталей 45; 50; 60 светлого проката или чистотянутых профилей. В нагруженных соединениях применяют шпонки из легированных сталей, например стали 40Х с термической обработкой до HRC 35 - 45. Термически обработанные шпонки шлифуют по рабочим граням.

Размеры Ь, h шпонок выбирают в зависимости от диаметра вала на основании табл. 8. Длину шпонки делают в среднем / = (0,6 1)D (где D - диаметр вала). Проводят поверочный

11. Посадки призматических, сегментных и направляющих шпонок

Рекомендуются для соединений с длинными шпонками (/ > 2d).

12. Предельные отклонения шпонок и пазов, мкм

13. Допускаемые напряжения [сы], МПа

0.08 0,1

0,3 Ыв

0.15 0.2 б)

Рис. 568. Расчетная схема

расчет на смятие по боковым граням шпонки под действием окружной силы Рр-.

а = 1рЮ, (134)

А:/раб Dfc/раб

где М,р - передаваемый соединением крутя-ший момент, кН-м; D - посадочный диаметр,

мм; /раб - длина рабочей поверхности шпонки, мм.

Высота рабочих поверхностей шпонки (см. рис. 568, а)

k = h-t-c + m,

m = 0,5D [1 - \/l - (b/Dfl (135)

Отношение m/D в функции b/D показано на рис. 568,6.

Допускаемые напряжения зависят от материала соединения, характера нагрузки и типа посадки. Для затянутых соединений ориен-

Нагружение

тировочные значения [сТсм] приведены в табл. 13.

Для подвижных соединений (направляю-шие шпонки) эти значения уменьшают в 2-3 раза.

Силовая затяжка

Большое значение для надежности работы шпоночного соединения имеет силовая затяжка.

Силы трения между торцом ступицы и упорным буртиком вала воспринимают часть крутящего момента, разгружая шпонку. При циклических нагрузках силы трения эффективно противодействуют угловым микросмещениям ступицы относительно вала, предупреждая выработку и разбивание боковых граней шпонки и наклеп на посадочных по-верхностя.х.

Определим долю крутящего момента, передаваемую в шпоночных соединениях силой затяжки. Офаничимся учетом сил трения на упорном буртике.

Крутящий момент, передаваемый силами трения на буртике.

м,р = ЬА,

(136)

где Вер - средний диаметр буртика (см. рис. 568); / - коэффициент трения на торцовой поверхности буртика.

Сила затяжки

Рзат = [осм]пйср>,

где [Осм] - напряжение смятия иа поверхности буртика; Л - высота буртика.

Подставляя в уравнение (136), получаем

"up

(137)

Крутящий момент, передаваемый шпонкой, согласно уравнению (134)

Afip-Eli&, (138)

где [осм] - напряжение смятия на рабочей поверхности шпонки (на рисунке заштрихована); D -средний диаметр приложения окружной силы; к и раб - рабочая высота и длина шпонки. Согласно формулам (137) и (138)

Мкр [осм] йсрраб*

fit.