Рекомендации по конструированию шпоночных соединений

1. Перепад диаметров ступеней вала с призматическими шпонками назначают из условия свободного прохода детали без удаления шпонок из пазов (рис. 3.6)

2. Две сегментные шпонки ставят вдоль вала в одном пазу ступицы. Постановка нескольких шпонок сильно ослабляет вал, поэтому в настоящее время их заменяют шлицевым соединением.

3. Из технологических соображений рекомендуется для разных ступеней одного и того же вала назначать одинаковые шпонки по сечению, исходя из ступени меньшего диаметра, имеющего шпоночный паз (рис. 3.6).

 

Рис.3.6 Ступенчатый вал с одинаковыми шпонками

Прочность шпоночных соединений в данном случае получается вполне достаточной, так как силы Ft1 и Ft2, действующие на шпонки, составляют:

но d2>d1, следовательно, Ft2 < Ft1. Это доказывает, что чем больше диаметр ступени вала, тем меньшую силу Ft передает шпонка этой ступени при одном и том же вращающем моменте T.

 

 

Контрольные вопросы

1. Каково назначение шпонок и какие их типы стандартизованы? Материал шпонок. Недостатки шпоночных соединений.

2. В каких случаях применяют призматические шпонки?

3. Какие достоинства имеют соединения сегментными шпонками и когда их рекомендуют применять?

4. Как устанавливают размеры шпонок?

ГЛАВА 4. ШЛИЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Общие сведения

Шлицевые соединения образуются выступами – зубьями на валу и соответствующими впадинами – шлицами в ступице (рис. 4.1,а – в). Рабочими поверхностями являются боковые стороны зубьев. Зубья вала фрезеруют по методу обкатки или накатывают в холодном состоянии профильными роликами по методу продольной накатки. Шлицы отверстия ступицы изготовляют протягиванием.

 

Рис.4.1 Прямобочные шлицевые соединения

 

Шлицевые соединения широко распространены в машиностроении. Все размеры их стандартизованы.

Достоинства шлицевых соединений по сравнению со шпоночными. 1. Обеспечивается лучшее базирование соединяемых деталей и более точное направление при осевом перемещении. 2.Уменьшается число деталей соединения; шлицевое соединение образуют две детали, шпоночное – три, четыре. 3. При одинаковых габаритах допускают передачу больших вращающих моментов за счет большей поверхности контакта. 4. Обеспечивается высокая надежность при динамических и реверсивных нагрузках. 5. Вал зубьями ослабляется незначительно. Шлицевой вал можно рассчитывать на прочность также, как гладкий, диаметр которого равен внутреннему диаметру зубчатого вала. 6.Уменьшается длина ступицы.

Недостатки шлицевых соединений по сравнению со шпоночными – более сложная технология изготовления, а следовательно, и более высокая стоимость.