Недостатки шпоночных соединений
ослабление вала и ступицы шпоночными пазами,
неустойчивость положения шпонки в пазах (выворачивание шпонки)
и трудность обеспечения взаимозаменяемости,
повышенные требования к точности изготовления,
отсутствие фиксации деталей в осевом направлении.
В приборостроении применяют в основном соединения
призматическими, сегментными, и цилиндрическими шпонками.
Конструкция и форма шпонки связаны с технологичностью изготовления пазов под шпонку. Пазы на валах фрезеруют, а в ступицах – прорезают протяжками.
Шпонки могут применять в качестве направляющих, обеспечивающих легкое перемещение деталей вдоль вала.
Нагрузку у шпонок воспринимают боковые поверхности, которые сопрягаются с пазами по соответствующим посадкам.
Призматическую шпонку с валом обычно соединяют по переходной посадке, а со ступицей – по посадке с зазором. Это препятствует перемещению шпонки вдоль вала и компенсирует с помощью зазора неточности размеров, формы и взаимного расположения пазов. Такой характер соединения обеспечивает достаточную точность центрирования вала и ступицы. В радиальном направлении предусматривается зазор.
Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение, они могут быть с округленными, плоскими и смешанными торцами.
Ширина и высота шпонки определены ГОСТом и выбираются в зависимости от диаметра вала. Размеры высоты и ширины стандартных шпонок подобраны так, что прочность на сдвиг обеспечивается с избытком, и при необходимости проверку шпонок на прочность проводят на деформацию смятия.
|
|
|
Сегментные шпонки требуют более глубоких пазов в валах, что уменьшает их прочность. Их применяют в случае передачи незначительных усилий, работают они как призматические, но более удобны в изготовлении.
Цилиндрические шпонки чаще всего используют для закрепления деталей на конце вала.
Шпонки изготавливают из среднеуглеродистых сталей.
Шлицевые соединения
Шлицевые соединения служат для передачи вращающего момента между валами и установленными на них деталями.
Шлицевое соединение обеспечивает передачу значительно большего момента, чем шпоночное и применяется в более нагруженных узлах.
Шлицевое соединение можно условно представить как многошпоночное, шпонки которого выполнены вместе с валом. С помощью этого соединения можно обеспечить как подвижное (с осевым относительным перемещением), так и неподвижное скрепление деталей.
По сравнению со шпоночными шлицевые соединения имеют значительно большую нагрузочную способность, прочность валов, точность центрирования и направления ступиц в подвижных соединениях.
|
|
|
По форме поперечного сечения шлицев различают
прямобочные (рис а),
эвольвентные (рис.б),
треугольные шлицевые соединения (рис.в).
Наибольшее распространение получили прямобочные шлицевые соединения, выполненные с четным числом шлицев.
Центрирование возможно по наружному диаметру D, по внутреннему d и боковым поверхностям.
Центрирование по наружному диаметру рекомендуется для неподвижных соединений, по внутреннему диаметру – для подвижных соединений, по боковым граням – при больших передаваемых нагрузках и низкой точности соединения.
Эвольвентное шлицевое соединение отличается от прямобочного повышенной точностью центрирования и прочностью. Центрирование осуществляют по боковым сторонам, реже – по наружному диаметру.
Соединение с треугольными шлицами применяют для неподвижных соединений при небольших нагрузках и тонкостенных конструкциях.
Преимущества шлицевых соединений по сравнению со
шпоночными:
они имеют более высокую нагрузочную способность;
обеспечивают лучшее центрирование деталей на валу;
имеют более высокую прочность вала вследствие меньшей концентрации напряжений;
детали обладают полной взаимозаменяемостью.
Недостатки: более высокая сложность и стоимость изготовления.
Шлицевые соединения широко распространены в машиностроении.
Во всех ответственных высоконагруженных механизмах
в условиях серийного и массового производства применяют
шлицевые соединения.
Основным критерием работоспособности шлицевых соединений является сопротивление рабочих поверхностей смятию и изнашиванию.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 39; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!