Чертеж вал со шпонкой: Вал со шпонкой чертеж – Морской флот

alexxlab | 27.03.1975 | 0 | Разное

Содержание

Вал со шпонкой чертеж - Морской флот

Шпоночное соединение – разновидность соединения, состоящего из шпонки на валу и ступицы. Шпонкой называется деталь, которая соединяет узлы путем установки в пазы. Основной ее функцией является передача вращающего момента между узлами. Существует определенная стандартизация их разновидностей. Шпонка имеет специальные пазы, вырезанные путем фрезерования.

Применение

Основным применением шпоночных соединений является монтаж на вал с помощью пазового соединения. В большинстве своем шпоночный паз напоминает клин. Такой тип соединения деталей позволяет валу и ступице не проворачиваться относительно оси друг друга. Фиксированное положение ступицы к валу со шпонкой позволяет добиться высокого КПД при передаче усилия.

Наиболее часто шпоночное соединение можно встретить в машиностроении, при строительстве станков. Часто она используется при производстве автомобилей и других механизмов, где требуется повышенная надежность фиксации деталей машин. Высокая надежность достигается благодаря функции предохранительного узла вала со шпоночным пазом.

Шпонка выступает предохранителем в случаях превышения максимального уровня крутящего момента. В подобных случаях происходит срез шпонки, поглощая чрезмерную нагрузку она снимает ее из вала и ступицы.

Благодаря своим свойствам она стала широко распространенной в машиностроении, она отличается высокой эффективностью, простотой изготовления и монтажа, а также низкой стоимостью. Подобные характеристики особо важны в промышленном производстве, особенно в сельском хозяйстве. В разгар сезона часто возникают случаи поломок отдельных узлов, которые нужно заменить максимально быстро. Чаще всего можно встретить в узлах пресс-подборщиков.

Учитывая все вышесказанное, выделяются основные позиции, для чего нужна шпонка:

  1. Обеспечение безопасность соединяемых узлов при повышенных нагрузках.
  2. Достижение высокой степени фиксации отдельных элементов механического узла.
  3. Выполняет функцию предупреждения проворачивания узла и ступицы.
  4. Надежность подобного соединения превышает надежность аналогов при фиксации вала с деталями.

В общем, встретить шпоночное соединение можно практически в любом сложном механизме, что обусловлено его техническими характеристиками.

Виды шпонок

Основные виды шпонок делят на два типа: напряженные и ненапряженные. Среди которых выделяются такие типы шпонок:

  1. Клиновые. Особый тип, который отличаются углом наклона верхней грани. В общем разделение на виды происходит исходя из классификации шпоночных соединений. Устанавливается в паз с помощью физической силы, ударным методом. Применение такого типа соединения позволяет добиться необходимого напряжения. Нарезанный клин, находясь в пазе, распирает его изнутри. За счет силы прижатия, вал и ступица совместно вращаются.Используется довольно редко, так как ее использование предусматривает индивидуальный подгон. Это можно считать недостатком для массового производства механизмов. Основное назначение — применение в тихоходных передачах и узлах неподвижного соединения.Среди клиновых шпонок выделяют:
  2. врезные;
  3. на лыске;
  4. фрикционные;
  5. без головки и с головкой.
  6. Сегментные. Производятся в виде сегментной пластины, загоняемой в паз. Производиться методом фрезерования. Широко применяются в производстве, так как просты в изготовлении, не требуют особой точности при нарезании и легко устанавливается. Отличается установкой в боле глубокий паз, в сравнении с аналогами. Глубокий паз не подходит для больших нагрузок, так как значительно снижает прочность вала, поэтому используется при небольших крутящих моментов.На длинных ступицах может устанавливаться несколько шпонок, так как они имеют фиксированную длину. Выполняют предохранительную функцию на срез и смятие.
  7. Призматические. Отличаются параллельными гранями, которые устанавливаются в паз и фиксируют ступицу. Рабочими гранями в таки случаях являются боковые. Относятся к ненапряженному типу шпоночных соединений, поэтому существует вероятность возникновения коррозии в месте соединения. Для исключения коррозии, муфта и вал соединяются с натягом. Концы производятся обычно со скругленными или плоскими концами. Для скругленного типа рабочей поверхностью считается длина прямых краев. Паз нарезается с помощью фрезы.Передача усилия происходит путем давления поверхности паза на шпонку, которая передает крутящий момент на паз ступицы. Данный тип соединения призматической шпонкой часто используется для подвижных соединений, поэтому используют дополнительное крепление с помощью винтов. Как и многие другие типы выполняет функцию предохранителя при смятии и срезе.
  8. Цилиндрические. Штифты в таких шпонках изготавливаются в виде цилиндров. Работаю в натяжении с отверстием на торце вала, которое высверливается под соответствующие размеры шпонок. Используется в тех случаях, когда ступица устанавливается на конце вала. Требует особого подхода к монтажу шпоночных соединений.Позволяют работать на срез и смятие. Поэтому выбор шпонки производят исходя из прочности на смятие.

Исходя из типа посадки выделяются:

  1. Свободная – применяется в случаях, когда выполнять сварочные работы довольно сложно и есть необходимость подвижного сцепления деталей во время работы.
  2. Плотная – нужна для создания сцеплений, движение которых во время работы выполняется в одном пространственном положении.

Обозначения на чертежах

На чертежах обозначение призматических шпонок происходит исходя из нормативного документа ГОСТ. Они делятся на шпоночные пазы: высокие, нормальной высоты и направляющие. Рабочими гранями у них являются боковые.

На сборочном чертеже обозначение выполняется с учетом диаметра вала, крутящего момента, сечения и длины.

Шпонка 3–20Х12Х120 ГОСТ 23360-78;
Где 3 – исполнение, 20Х12 – сечение, 120 – длина.

Обозначение остальных типов шпонок на изображениях выполняется таким же образом, исходя из соответствующих ГОСТов, разработанных для каждой отдельной модели.

Указанное обозначение должно четко характеризировать деталь, что очень важно для получения надежного соединение. Ведь даже малейший зазор может стать причиной быстрого износа рабочих узлов и потери эффективности во время работы.

Достоинства и недостатки

Как и любой тип соединений, шпоночные имеют ряд достоинств и недостатков. К достоинствам шпоночных соединений можно отнести простоту большинства типов шпонки. При этом монтаж и замена такой детали выполняется легко и быстро. Благодаря чему они получили широкое применение в машиностроении. Также обеспечивает функцию предохранения.

К недостаткам относиться ослабление ступицы и вала. Оно возникает исходя из повышенного напряжения и уменьшения поперечного сечения. Также ослабление деталей вызвано из-за нарезанного паза, который снижает осевую прочность вала.

Чтобы минимизировать недостатки, нужно добиться отсутствия перекоса шпонки в пазе. Для этого нужно обеспечить отсутствие зазора, что делается путем индивидуального изготовления и подгона шпонки. Из-за этого в крупносерийном производстве редко применяют любые разновидности шпоночных соединений. Если добиться отсутствия перекоса не удалось, площадь рабочего контакта уменьшается, в следствие чего степень максимальной нагрузки уменьшается.

Также наличие зазора вызывает эффект биения, особенно на высоких скоростях. Это приведет к быстрому износу рабочих деталей. Из-за этого подобное соединение редко применяется для быстровращающихся валов. Для подбора подходящей шпонки лучше использовать таблицу шпоночных соединений.

Материал шпонок

Для изготовления шпоночного соединения применяют калибровочный металлопрокат. Чаще всего используется сталь марки 45. Она относиться к углеродистым сталям обычного типа, которая часто применяется для производства деталей высокой прочности. Сталь используется в виде бруска длиной 1 м.

В некоторых случаях может применять углеродистая сталь марки 50. Она необходима, когда требуется повышенные прочностные свойства полученных шпонок. Реже применяются легированные стали, например, марки 40х, для которой характерен высокий показатель твердости, достигаемый путем термической обработки.

Стальные заготовки обрабатываются с помощью фрезы, сверлильных станков, станков для рубки, шлифовальных машин и других инструментов. Используемые станки имеют блок управление, который позволяет с помощью числовых программ изготовить деталь необходимых параметров.

Цена полученной шпонки довольно низка, поэтому приобрести необходимую деталь довольно легко. Но в некоторых случаях, когда есть необходимость срочного получения шпонки, изготовить ее можно самостоятельно. Чаще всего подобная необходимость возникает в сельском хозяйстве, где во время сезонных работ часто возникают поломки, которые нужно отстранить. При этом ближайшие точки продажи необходимых деталей находиться на расстоянии в несколько десятков километров.

Имея небольшое количеству инструмента под рукой и заготовку из соответствующего материала, можно быстро изготовить временную замену. При соблюдении технических характеристик, полученная деталь сможет полноценно заменить заводскую, но лучше всего при первой возможности приобрести шпонку нужной прочности и геометрических параметров. Это необходимо для избежание преждевременного износа механизмов.

Иногда для производства могут использовать другие материалы, например, пластик высокого качества. В качестве материала может использоваться дерево, чаще всего при изготовлении мебели.

В качестве материала лучше использовать разные породы дерева, для шпонки подойдет более мягкий материал чем основной. Это позволит обезопасить основную конструкцию от повреждений в случае повышенной нагрузки. Легче заменить шпонку чем большой конструкционный узел.

Для предотвращения проникания влаги в железобетонные конструкции используются специальные шпонки – ватерстоп. Изготавливают их из резины высокого качества и ПВХ. Это позволяет добиться необходимой степени водонепроницаемости и стойкости к растворам агрессивных химических веществ.

Заключение

Такой тип соединения отличается простотой и достаточно высокой надежностью, из-за чего получил высокую популярность в промышленности. Разнообразие видов позволяет подобрать оптимальный тип соединения, что позволит добиться высокой эффективности, надежности готовой конструкции и страховку узлов от повреждений при повышении допустимых нагрузок. Подобрав шпонку исходя из соответствующих ГОСТов, можно добиться высокой эффективности работы соединения.

На сегодняшний день можно легко подобрать необходимую деталь, что позволяет быстро сделать монтаж и замену в случае необходимости.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Шпоночное соединение, чертеж с размерами и краткое описание.

Аксонометрическая проекция соединения (ориентация вида с вырезанным сегментом)

  1. Вал с пазом под шпонку.
  2. Втулка (шестерня, шкив, ступица и т.п.) с вырезом.
  3. Шпонка.

Соединение, которое позволяет передавать крутящий момент относительно оси вращения вала при помощи шпонки.

Классифицируются шпонки по геометрии внешнего вида: призматические; клиновые; тангенциальные; сегментные; цилиндрические.

Основной технический параметр рассматриваемого соединения – это прочность шпонки на смятие.

Основные размеры (параметры) элементов шпоночного соединения (рис. 8):

ширинаb и высотаh(поперечное сечение шпонки)

зависят от усилий возникающих в соединении при передаче крутящего момента.

Рис. 6. Параметры элементов шпоночного соединения:

а – соединение в сборе; б – сечение вала, в – сечение втулки

В особо ответственных случаях, или когда необходимо уменьшать вес изделия проводят расчет на прочность, в основном же следуют рекомендациям соответствующих стандартов для разных типов шпонок и назначают размеры по таблицам. При этом определяющим параметром является размер вала в месте установки шпонки. При конструировании вала следует предусмотреть отступ а шпоночного паза от ближайших ступеней вала, а в концевых установках шпонки величину отступа увеличивают еще на 1 – 2 мм для увеличения прочности перемычки (рис.7).

Рис. 7. Расположение шпоночного паза на валу

а = (2 – 3) мм – для диаметра вала менее и равном 30 мм, а = (4 – 5) мм – для диаметров вала больше 30 мм.

Шпоночные соединения применяют в машиностроении и приборостроении при небольших нагрузках, при необходимости размещения длинных ступиц и частой сборки и разборки. Недостатком шпоночных соединений является ослабление сечения вала шпоночным пазом (рис. 3, 5), особенно при применении сегментных шпонок (рис. 4). Преимущество шпоночных соединений – это легкость сборки и разборки.

Схема построения и примеры условного обозначения шпонки

Примеры условного обозначения призматической шпонки без покрытия шириной b = 8мм, высотойh = 7 мм, длинойl = 24 мм:

Шпонка 8 x7 x 24 ГОСТ 23360-78,

Шпонка 2. 8 x 7 x 24 ГОСТ 23360-78,

Шпонка 3. 8 x 7 x 24 ГОСТ 23360-78.

Обратите внимание: для шпонки исполнения 1, номер исполнения не пишется, а для исполнений 2 и 3 номер исполнения указывают обязательно, затем ставится точка.

Особенности изображения шпоночного соединения

1. Если вал непустотелый, то в продольном разрезе выполняют вблизи установки шпонки местный разрез вала (рис. 8, 9, 10).

При этом необходимо соблюдать следующее: – линия обрыва должна начинаться и заканчиваться на внешнем очерке вала, – начало и конец линии обрыва не должны совпадать с точками пересечения других линий, – линия обрыва не должна совпадать с любыми другими линиями.

2. При изображении шпоночного соединения в поперечном разрезе зазоры между нерабочимиповерхностями: днищем паза втулки и плоской выступающей поверхностьюпризматической и сегментной шпонки (рис.8, 9), и боковыми поверхностями клиновой шпонки и паза на валу (рис.10) – показывают увеличенными, так чтобы между линиями, являющимисяпроекциями этих поверхностей было расстояние не менее 0,8 мм .

3. Не показывают разницу длин призматической шпонки и шпоночного паза на валу (рис.8).

Рис. 8. Шпоночное соединение призматической шпонкой

Рис. 9. Шпоночное соединение сегментной шпонкой

Рис. 10. Шпоночное соединение клиновой шпонкой

Шпонка и шпоночное соединение: обозначение, виды, чертежи, материал

Шпоночное соединение – разновидность соединения, состоящего из шпонки на валу и ступицы. Шпонкой называется деталь, которая соединяет узлы путем установки в пазы. Основной ее функцией является передача вращающего момента между узлами. Существует определенная стандартизация их разновидностей. Шпонка имеет специальные пазы, вырезанные путем фрезерования.

Применение

Основным применением шпоночных соединений является монтаж на вал с помощью пазового соединения. В большинстве своем шпоночный паз напоминает клин. Такой тип соединения деталей позволяет валу и ступице не проворачиваться относительно оси друг друга. Фиксированное положение ступицы к валу со шпонкой позволяет добиться высокого КПД при передаче усилия.

Наиболее часто шпоночное соединение можно встретить в машиностроении, при строительстве станков. Часто она используется при производстве автомобилей и других механизмов, где требуется повышенная надежность фиксации деталей машин. Высокая надежность достигается благодаря функции предохранительного узла вала со шпоночным пазом.

Шпонка выступает предохранителем в случаях превышения максимального уровня крутящего момента. В подобных случаях происходит срез шпонки, поглощая чрезмерную нагрузку она снимает ее из вала и ступицы.

Благодаря своим свойствам она стала широко распространенной в машиностроении, она отличается высокой эффективностью, простотой изготовления и монтажа, а также низкой стоимостью. Подобные характеристики особо важны в промышленном производстве, особенно в сельском хозяйстве. В разгар сезона часто возникают случаи поломок отдельных узлов, которые нужно заменить максимально быстро. Чаще всего можно встретить в узлах пресс-подборщиков.

Учитывая все вышесказанное, выделяются основные позиции, для чего нужна шпонка:

  1. Обеспечение безопасность соединяемых узлов при повышенных нагрузках.
  2. Достижение высокой степени фиксации отдельных элементов механического узла.
  3. Выполняет функцию предупреждения проворачивания узла и ступицы.
  4. Надежность подобного соединения превышает надежность аналогов при фиксации вала с деталями.

В общем, встретить шпоночное соединение можно практически в любом сложном механизме, что обусловлено его техническими характеристиками.

Виды шпонок

Основные виды шпонок делят на два типа: напряженные и ненапряженные. Среди которых выделяются такие типы шпонок:

    1. Клиновые. Особый тип, который отличаются углом наклона верхней грани. В общем разделение на виды происходит исходя из классификации шпоночных соединений. Устанавливается в паз с помощью физической силы, ударным методом. Применение такого типа соединения позволяет добиться необходимого напряжения. Нарезанный клин, находясь в пазе, распирает его изнутри. За счет силы прижатия, вал и ступица совместно вращаются.Используется довольно редко, так как ее использование предусматривает индивидуальный подгон. Это можно считать недостатком для массового производства механизмов. Основное назначение — применение в тихоходных передачах и узлах неподвижного соединения.Среди клиновых шпонок выделяют:
      • врезные;
      • на лыске;
      • фрикционные;
      • без головки и с головкой.
    2. Сегментные. Производятся в виде сегментной пластины, загоняемой в паз. Производиться методом фрезерования. Широко применяются в производстве, так как просты в изготовлении, не требуют особой точности при нарезании и легко устанавливается. Отличается установкой в боле глубокий паз, в сравнении с аналогами. Глубокий паз не подходит для больших нагрузок, так как значительно снижает прочность вала, поэтому используется при небольших крутящих моментов.На длинных ступицах может устанавливаться несколько шпонок, так как они имеют фиксированную длину. Выполняют предохранительную функцию на срез и смятие.
    3. Призматические. Отличаются параллельными гранями, которые устанавливаются в паз и фиксируют ступицу. Рабочими гранями в таки случаях являются боковые. Относятся к ненапряженному типу шпоночных соединений, поэтому существует вероятность возникновения коррозии в месте соединения. Для исключения коррозии, муфта и вал соединяются с натягом. Концы производятся обычно со скругленными или плоскими концами. Для скругленного типа рабочей поверхностью считается длина прямых краев. Паз нарезается с помощью фрезы.Передача усилия происходит путем давления поверхности паза на шпонку, которая передает крутящий момент на паз ступицы. Данный тип соединения призматической шпонкой часто используется для подвижных соединений, поэтому используют дополнительное крепление с помощью винтов. Как и многие другие типы выполняет функцию предохранителя при смятии и срезе.
    4. Цилиндрические. Штифты в таких шпонках изготавливаются в виде цилиндров. Работаю в натяжении с отверстием на торце вала, которое высверливается под соответствующие размеры шпонок. Используется в тех случаях, когда ступица устанавливается на конце вала. Требует особого подхода к монтажу шпоночных соединений.Позволяют работать на срез и смятие. Поэтому выбор шпонки производят исходя из прочности на смятие.

Исходя из типа посадки выделяются:

  1. Свободная – применяется в случаях, когда выполнять сварочные работы довольно сложно и есть необходимость подвижного сцепления деталей во время работы.
  2. Плотная – нужна для создания сцеплений, движение которых во время работы выполняется в одном пространственном положении.
  3.  

Обозначения на чертежах

На чертежах обозначение призматических шпонок происходит исходя из нормативного документа ГОСТ. Они делятся на шпоночные пазы: высокие, нормальной высоты и направляющие. Рабочими гранями у них являются боковые.

На сборочном чертеже обозначение выполняется с учетом диаметра вала, крутящего момента, сечения и длины.

Например:

Шпонка 3–20Х12Х120 ГОСТ 23360-78;
Где 3 – исполнение, 20Х12 – сечение, 120 – длина.

Скачать ГОСТ 23360-78

Обозначение остальных типов шпонок на изображениях выполняется таким же образом, исходя из соответствующих ГОСТов, разработанных для каждой отдельной модели.
Указанное обозначение должно четко характеризировать деталь, что очень важно для получения надежного соединение. Ведь даже малейший зазор может стать причиной быстрого износа рабочих узлов и потери эффективности во время работы.

Достоинства и недостатки

Как и любой тип соединений, шпоночные имеют ряд достоинств и недостатков. К достоинствам шпоночных соединений можно отнести простоту большинства типов шпонки. При этом монтаж и замена такой детали выполняется легко и быстро. Благодаря чему они получили широкое применение в машиностроении. Также обеспечивает функцию предохранения.

К недостаткам относиться ослабление ступицы и вала. Оно возникает исходя из повышенного напряжения и уменьшения поперечного сечения. Также ослабление деталей вызвано из-за нарезанного паза, который снижает осевую прочность вала.

Чтобы минимизировать недостатки, нужно добиться отсутствия перекоса шпонки в пазе. Для этого нужно обеспечить отсутствие зазора, что делается путем индивидуального изготовления и подгона шпонки. Из-за этого в крупносерийном производстве редко применяют любые разновидности шпоночных соединений. Если добиться отсутствия перекоса не удалось, площадь рабочего контакта уменьшается, в следствие чего степень максимальной нагрузки уменьшается.

Также наличие зазора вызывает эффект биения, особенно на высоких скоростях. Это приведет к быстрому износу рабочих деталей. Из-за этого подобное соединение редко применяется для быстровращающихся валов. Для подбора подходящей шпонки лучше использовать таблицу шпоночных соединений.

Материал шпонок

Для изготовления шпоночного соединения применяют калибровочный металлопрокат. Чаще всего используется сталь марки 45. Она относиться к углеродистым сталям обычного типа, которая часто применяется для производства деталей высокой прочности. Сталь используется в виде бруска длиной 1 м.

В некоторых случаях может применять углеродистая сталь марки 50. Она необходима, когда требуется повышенные прочностные свойства полученных шпонок. Реже применяются легированные стали, например, марки 40х, для которой характерен высокий показатель твердости, достигаемый путем термической обработки.

Скачать ГОСТ 8787-68

Стальные заготовки обрабатываются с помощью фрезы, сверлильных станков, станков для рубки, шлифовальных машин и других инструментов. Используемые станки имеют блок управление, который позволяет с помощью числовых программ изготовить деталь необходимых параметров.

Цена полученной шпонки довольно низка, поэтому приобрести необходимую деталь довольно легко. Но в некоторых случаях, когда есть необходимость срочного получения шпонки, изготовить ее можно самостоятельно. Чаще всего подобная необходимость возникает в сельском хозяйстве, где во время сезонных работ часто возникают поломки, которые нужно отстранить. При этом ближайшие точки продажи необходимых деталей находиться на расстоянии в несколько десятков километров.

Имея небольшое количеству инструмента под рукой и заготовку из соответствующего материала, можно быстро изготовить временную замену. При соблюдении технических характеристик, полученная деталь сможет полноценно заменить заводскую, но лучше всего при первой возможности приобрести шпонку нужной прочности и геометрических параметров. Это необходимо для избежание преждевременного износа механизмов.

Иногда для производства могут использовать другие материалы, например, пластик высокого качества. В качестве материала может использоваться дерево, чаще всего при изготовлении мебели.

В качестве материала лучше использовать разные породы дерева, для шпонки подойдет более мягкий материал чем основной. Это позволит обезопасить основную конструкцию от повреждений в случае повышенной нагрузки. Легче заменить шпонку чем большой конструкционный узел.

Для предотвращения проникания влаги в железобетонные конструкции используются специальные шпонки – ватерстоп. Изготавливают их из резины высокого качества и ПВХ. Это позволяет добиться необходимой степени водонепроницаемости и стойкости к растворам агрессивных химических веществ.

Заключение

Такой тип соединения отличается простотой и достаточно высокой надежностью, из-за чего получил высокую популярность в промышленности. Разнообразие видов позволяет подобрать оптимальный тип соединения, что позволит добиться высокой эффективности, надежности готовой конструкции и страховку узлов от повреждений при повышении допустимых нагрузок. Подобрав шпонку исходя из соответствующих ГОСТов, можно добиться высокой эффективности работы соединения.

На сегодняшний день можно легко подобрать необходимую деталь, что позволяет быстро сделать монтаж и замену в случае необходимости.

Размеры шпонок и шпоночных пазов по ГОСТ

Шпонки и шпоночные пазы в редукторах. Типы и назначение.

Изготовить общепромышленный редуктор, как, впрочем, и любое другое оборудование, без шпонок и шпоночных пазов невозможно. Основное назначение шпоночных соединений – передача вращения и тяги от вала к ступице или втулке и наоборот. Немаловажная функция, про которую мало упоминается в каталогах – шпонка является своеобразным предохранителем в редукторе. При критической нагрузке должна разрушаться именно шпонка, а не более дорогостоящие детали и узлы механизма.

В промышленности существует множество различных типов шпонок и шпоночных соединений – призматические, сегментные, клиновые, цилиндрические и пр. Их размеры и допускаемые отклонения регламентируются следующими стандартами:

  • ГОСТ 24071-97 – сегментные шпоночные пазы и шпонки;
  • ГОСТ 24068-80 – клиновые шпоночные пазы и шпонки;
  • ГОСТ 23360-78 – призматические шпоночные пазы и шпонки;
  • ГОСТ 10748-79 – призматические высокие шпоночные пазы и шпонки;
  • ГОСТ 24069-80 – тангенциальные нормальные шпоночные пазы и шпонки;
  • ГОСТ 12207-79 – цилиндрические шпоночные пазы и шпонки;
  • ГОСТ 8790-79 – призматические шпоночные пазы и шпонки с креплением на валу.

Однако в редукторостроении наибольшее распространение получили призматические и сегментные шпонки. Их мы и рассмотрим.

Размеры призматических шпонок и шпоночных пазов в зависимости от длины вала по ГОСТ 23360-78

Диаметр вала, D Сечение шпонки, b x h Глубина паза Длина шпонки, l Радиус закругления Фаска
на валу, t1 на втулке, t2 Шпоночного паза, r1 Шпонки, r Шпоночного паза, с1 Шпонки, с
от 6 до 8 2 x 2 1,2 1 6 - 20 0,08 0,16 0,16 0,25
свыше 8 до 10 3 x 3 1,8 1,4 6 - 36
свыше 10 до 12 4 x 4 2,5 1,8 8 - 45
свыше 12 до 17 5 x 5 3 2,3 10 - 56 0,16 0,25 0,25 0,4
свыше 17 до 22 6 x 6 3,5 2,8 14 - 70
свыше 22 до 30 8 x 7 4 3,3 18 - 90
свыше 30 до 38 10 x 8 5 3,3 22 - 110 0,25 0,4 0,4 0,6
свыше 38 до 44 12 x 8 5 3,3 28 - 140
свыше 44 до 50 14 x 9 5,5 3,8 36 - 160
свыше 50 до 58 16 x 10 6 4,3 45 - 180
свыше 58 до 65 18 x 11 7 4,4 50 - 200
свыше 65 до 75 20 x 12 7,5 4,9 56 - 200 0,4 0,6 0,4 0,6
свыше 75 до 85 22 x 14 9 5,4 63 - 250
свыше 85 до 95 25 x 14 9 5,4 70 - 280
св. 95 до 110 28 x 16 10 6,4 80 - 320
св. 110 до 130 32 x 18 11 7,4 90 - 360
св. 130 до 150 36 x 20 12 8,4 100 - 400 0,7 1 0,7 1
св. 150 до 170 40 x 22 13 9,4 100 - 400
св. 170 до 200 45 x 25 15 10,4 110 - 450
св. 200 до 230 50 x 28 17 11,4 125 - 500
св. 230 до 260 56 x 32 20 12,4 140 - 500 1,2 1,6 1,2 1,6
св. 260 до 290 63 x 32 20 12,4 160 - 500
св. 290 до 330 70 x 36 22 14,4 180 - 500
св. 330 до 380 80 x 40 25 15,4 200 - 500 2 2,5 2 2,5
св. 380 до 440 90 x 45 28 17,4 220 - 500
св. 440 до 500 100 x 50 31 19,5 250 - 500

Примечания:

  1. Допускаются для ширины паза и втулки любые сочетания полей допусков, указанных в таблице.
  2. Для термообработанных деталей допускаются предельные отклонения размера ширины паза вала Н11, если это не влияет на работоспособность соединения.
  3. В ответственных шпоночных соединениях сопряжение дна паза с боковыми сторонами выполняются по радиусу, величина и предельные отклонения которого должны указываться на рабочем чертеже.
  4. Допускается в обоснованных случаях (пустотелые и ступенчатые валы, передачи пониженных вращающих моментов и т.п .) применять меньшие размеры сечений стандартных шпонок на валах больших диаметров, за исключением выходных концов валов.
  5. Длину l (мм) призматической шпонки выбирают из ряда в указанных пределах: 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280мм.
  6. Поле допуска на ширину шпонки b h9, на высоту шпонки h21 (h9 до 6 мм), на длину шпонки h24.

Пример обозначения шпонки

исполнение 1, размеры b=18 мм, h=11 мм и l=100 мм:

Шпонка 18x11x100 ГОСТ 23360-78

То же исполнения 2:

Шпонка 2-18x11x100 ГОСТ 23360-78

Материал шпонок - сталь с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа.

Предельные отклонения размеров (d + t

1) и (d + t2)
Высота, мм Предельное отклонение размеров шпонки, мм
d + t1 d + t2
От 2 до 6 0
-0,1
0,1
0
Свыше 6 до 18 0
-0,2
0,2
0
Свыше 18 до 50 0
-0,3
0,3
0

Размеры сегментных шпонок и шпоночных пазов (ГОСТ 24071-80), мм

Диаметр вала, D Шпонка* Шпоночный паз
b h d c или r Вал t1 Втулка t2 c1 или r1
От 5 до 6 2,0 2,6 10 0,16 - 0,25 1,8 1,0 0,008 - 0,16
Свыше 6 до 7 2,0 3,7 10 2,9 1,0
Свыше 7 до 8 2,5 3,7 10 2,7 1,2
Свыше 8 до 10 3 5 13 3,8 1,4
Свыше 10 до 12 3 6,5 16 5,3 1,4
Свыше 12 до 14 4 6,5 16 0,25 - 0,4 5,0 1,8 0,16 - 0,25
Свыше 14 до 16 4 7,5 19 6,0 1,8
Свыше16 до 18 5 6,5 16 4,5 2,3
Свыше 18 до 20 5 7,5 19 5,5 2,3
Свыше 20 до 22 5 9 22 7,0 2,3
Свыше 22 до 25 6 9 22 6,5 2,8
Свыше 25 до 28 6 10 25 7,5 2,8
Свыше 28 до 32 8 11 28 0,4 - 0,6 8,0 3,3 0,25 - 0,4
Свыше 32 до 38 10 13 32 10 3,3

*Шпонки предназначены для передачи крутящего момента.

Примеры условного обозначения:

сегментная шпонка исполнения 1 для вала диаметром d = 30 мм:

Шпонка 8×11 ГОСТ 24071-80;

то же исполнения 2:

Шпонка 2−8×11 ГОСТ 24071-80

ЧЕРЧЕНИЕ. Школьный интернет-учебник - Сборочные чертежи 5-4

Нерезьбовые  соединения

 Все разъёмные соединения можно разделить на 2 группы: резьбовые и нерезьбовые. К нерезьбовым разъемным соеди­нениям относятся шпонки, шлицы, штифты, шплинты.

Рис. 1. Нерезьбовые соединения

Шпоночные соединения

В машиностроении широко применяется соединение шпонками. Шпоночные соединения применяют обычно при передаче значительных вращающих моментов при диаметре вала не менее 6 мм (рис. 2). В кинематических передачах и передачах с высоким требованием по точности рекомендуют использовать штифтовые соединения. Соединяются валы с насаженными на них деталями, например, маховиками, шкивами, зубчатыми колесами, муфтами, звездочками цепных передач, кулачками. Эти соединения просты по выполнению, компактны, легко разбираются и собираются.

Рис. 2. Соединение шпонкой

В таком соединении часть шпонки входит в паз вала, а часть – в паз ступицы колеса.

Шпонки — это конструктивный элемент, служащий для со­единения с валом деталей, передающих вращательное или коле­бательное движение.

По конструкции шпонки делятся (рис. 3) на призматические, сегмент­ные, клиновые и цилиндрические (встречаются очень редко).


Рис. 3. Шпонки: а — призматическая; б — сегментная; в — клиновая; г) цилиндрическая

Форма и размеры шпонок стандартизованы и зависят от диаметра вала и условий эксплуатации соединяемых деталей. Большинство стандартных шпонок представляют собой деталь призматической, сегментной или клиновидной формы с прямоугольным поперечным сечением. Шпонки в продольном разрезе показываются нерассеченными независимо от их формы и размеров.

Наибольшее распространение имеют призматические шпонки, которые, располагаясь в пазу вала, несколько выступают из него и входят в паз, выполненный во втулке (ступице) детали, соединяемой с валом. Передача вращения от вала к втулке (или наоборот) производится рабочими боковыми гранями шпонки.

Рис. 4. Соединение призматической шпонкой

После сборки шпоночного соединения между пазом втулки и верхней гранью шпонки должен быть небольшой зазор; размеры пазов на валу и во втулке выбирают по ГОСТ 23360-78.

Призматические шпонки по ГОСТ 23360-78 изготовляют в трёх исполнениях.

Рис. 5. Виды исполнений призматических шпонок

Размеры сечений призматических шпонок и соответствующих им пазов определяются диаметром вала, на котором устанавливается шпонка.

На чертеже вала обычно наносят размер t1, а на чертеже втулки колеса всегда d + t2. Необходимая длина шпонки в зависимости от условий работы и действующих на шпоночное соединение сил выбирается по ГОСТ 23360-78.

Рис. 6. Чертеж соединения призматической шпонкой

 Сегментные шпонки применяются для соединения с валом деталей, имеющих сравнительно короткие втулки (рис. 7). Размеры сегментных шпонок и пазов устанавливает ГОСТ 24071–80.

Шпонки передают вращающий момент. Шпоночное соединение состоит из вала, втулки (зубчатого колеса, муфты и т.п.) и шпонки.

       

Рис. 7. Соединение сегментной шпонкой     

            

Рис. 8. Чертеж соединения сегментной шпонкой

Клиновые шпонки в точных механизмах не применяют. Конструкция и форма шпонки связаны с технологичностью изготовления пазов под шпонку. Пазы на валах фрезеруют, а в ступицах – прорезают протяжками.

Рис. 9. Соединение клиновой шпонкой: вид и чертеж

Цилиндрические шпонки чаще всего используют для закрепления деталей на конце вала. Отверстие для шпонки обрабатывают в соединяемых деталях (вал и ступица) совместно. Шпонка устанавливается с натягом.

В обозначение шпонок входит вид шпонки и её размеры (ширина, высота, длина) Например:

«Шпонка 12х8х60» - Шпонка призматическая, 12 – ширина, 8 – высота, 60 – длина в мм.

«Шпонка сегм. 8х15»  Шпонка сегментная, 8 – толщина, 15 – высота в мм.

Штифтовые соединения

Штифты — конструктивный элемент, представляющий собой гладкий стержень, служащий для точного фиксирования взаим­ного положения деталей и узлов, а также в качестве крепежных деталей. Штифты предназначены для неподвижного разъёмного соединения деталей, передающих усилие от одной детали к другой, или для фиксации одной детали относительно другой.

Рис. 10. Штифтовые соединения

По конструкции штифты бывают нескольких видов, но наиболее распространены цилиндрические и кониче­ские (рис. 11).

Рис. 11. Штифты: а — цилиндрический; б — конический

Конические штифты благодаря конусности 1:50 обеспечивают самоторможение при действии на них поперечных сил. Они допускают многократную постановку их в отверстие при сохранении точности взаимного расположения соединяемых деталей. Для облегчения удаления штифта отверстие для него делают сквозным. Чтобы предохранить конические штифты от выпадения, применяют (рис.12) штифты с рассечением на конце (разводные) (б), с резьбой (в), пружинные кольца 4 (г).

Рис. 12. Виды штифтового соединения

При изображении на сборочных чертежах в разрезе, если секущая плоскость проходит вдоль оси, штифты показывают не рассечёнными.

Рис.13. Чертеж штифтового соединения

В обозначение штифтов входит вид штифта и его размеры (диаметр и длина). Например:

«Штифт цилиндрический 5х30» – Штифт цилиндрический, 5 – диаметр штифта, 30 – длина

«Штифт конический 10х70»  – Штифт конический, 10 – меньший диаметр, 70 – длина

Шлицевые соединения

Зубчатые (шлицевые) соединение какой-либо детали с валом образуется выступами (зубьями), имеющимися на валу, и впадинами такого же профиля во втулке или ступице. Это соединение аналогично шпоночному, но так как выступов несколько, то это соединение по сравнению со шпоночным имеет значительное преимущество. Оно способно передавать крутящие моменты значительной величины, легко осуществлять общее центрирование втулки и вала и их осевое перемещение. Поэтому его применяют в ответственных конструкциях машиностроения.

Рис. 14. Шлицевое соединение

Шлиц — конструктивный элемент, представляющий собой выступ определенной формы на валу.

Шлицы бывают прямоугольной, эвольвентной и треугольной формы. Пpямобочные и эвольвентные зубчатые соединения стандартизованы (ГОСТ 1139 - 80 и ГОСТ 6033 - 80 соответственно). Шлицевые соединения треугольного профиля нестандаpтизованы.

Рис. 15. Форма поперечного сечения выступов зубчатых соединений: пpямобочные, эвольвентные, треугольные.

На рисунке 16 изображены валы со шлицами различной формы.

Рис. 16. Шлицевые валы

В машиностроении широко применяются зубчатые соединения прямобочного профиля, выполняемые по ГОСТ 1139–80, который устанавливает размеры элементов соединения, их предельные отклонения и условные обозначения. Стандарт предусматривает прямобочные шлицевые соединения трех серий: легкой, средней (обе с числом зубьев от 6 до 10) и тяжелой (с числом зубьев от 10 до 20), отличающихся друг от друга высотой зубьев и, следовательно, нагрузочной способностью.

В эвольвентных шлицевых соединениях ГОСТ 6033-80  предусматривает номинальные диаметры от 4 до 500 мм, модули от 0,5 до 10 мм и числа зубьев от 6 до 82. Рекомендуемое центрирование – по боковым сторонам зубьев. При таком центрировании толщина зуба по делительной окружности равна ширине впадины. Возможно также центрирование по наружному диаметру вала. Соединения шлицевые треугольные не стандартизованы и применяются как неподвижные при тонкостенных ступицах, пустотелых валах, стесненных габаритах деталей и сравнительно небольших вращающих моментах. Центрирование соединения выполняется по боковым поверхностям зубьев.

Треугольные шлицевые соединения бывают цилиндрическими и коническими.

Изображение шлицевых деталей на чертеже

ГОСТ 2.409–74 устанавливает условные изображения зубчатых (шлицевых) валов, отверстий и их соединений, а также правила выполнения элементов соединений на чертежах зубчатых валов и отверстий.

 Рис. 17. Условное изображение шлицевых соединений прямобочного профиля

Окружности и образующие поверхностей впадин на изображениях зубчатого вала и отверстия показывают сплошными тонкими линиями, при этом сплошная тонкая линия поверхности впадин на проекции вала на плоскость, параллельную его оси, должна пересекать линию границы фаски. На разрезах образующие поверхности впадин и отверстия показывают сплошными основными линиями.

На продольных разрезах и сечениях зубья валов и впадины отверстия ступиц совмещают с плоскостью чертежа, при этом зубья показывают нерассеченными, а образующие, соответствующие диаметрам d и D, показывают сплошными толстыми линиями.

На проекциях вала, перпендикулярных его оси, а также в поперечных разрезах и сечениях окружности впадин показывают сплошными тонкими линиями.

Делительные окружности и образующие делительных поверхностей показывают штрихпунктирной линией.

На изображениях, перпендикулярных оси вала или отверстия, изображают профиль одного зуба и двух впадин. Сплошной толстой основной линией проводятся окружности, соответствующие диаметру D (для вала) и диаметру d (для отверстия ступицы). Сплошной тонкой линией проводятся окружности, соответствующие диаметру d (для вала) и диаметру D (для отверстия).

 

6.4. Шпоночные пазы

шлифовального круга со стандартными параметрами (рис. 6.18). Аналогичным образом постройте такую же канавку с противоположного торца вала.

6.4.1. Общие сведения

Шпоночное соединение — одно из распространенных средств передачи крутящего момента от вала втулке. Эти соединения применяют в тех случаях, когда нет особых требований к точности центрирования соединяемых деталей. Шпоночные соединения могут обеспечивать как неподвижное, так и подвижное вдоль оси соединение.

По форме шпонки разделяются на призматические, клиновые, сегментные и тангенциальные. Чаще других используются призматические шпонки с закругленными торцами, так называемого исполнения 1 по ГОСТу 23360-78 (рис. 6.19, а).

На валу изготавливается паз длиной, равной длине шпонки (рис. 6.19, б). Для облегчения сборочных операций допускается изготавливать длину шпоночного паза на 0,5—1,0 мм больше длины шпонки. Шпоночные пазы не доводят до торца вала на расстояние L = 3...5 мм при диаметре вала Db ≤ 30 мм и L = 5...7 мм при Db > 30 мм. При наличии на ступенчатом валу нескольких шпоночных пазов их рекомендуется располагать в разных плоскостях.

Во втулке продалбливают (как правило, на всю длину втулки) шпоночную канавку (рис. 6.19, в).

Шпонка вставляется в паз на валу (рис. 6.19, г). Затем втулка надевается на вал таким образом, чтобы выступающая часть шпонки вошла в шпоночную канавку (рис. 6.19, д). Глубина канавки должна обеспечивать зазор К между поверхностью шпонки и канавкой (рис. 6.20).

Поперечные размеры шпонки b×h увязаны с размером диаметра Db вала. В справочных таблицах ГОСТа 23360-78 определены диапазоны диаметров (свыше Dmin до Dmax) вала, для которых установлены соответствующие сечения шпонок. Длина шпонок l также стандартизована. При работе с КОМПАС-библиотекой нет необходимости в разыскивании этой информации в справочной литературе — все данные для построения имеются в диалоговых окнах библиотеки.

При изображении шпонок на сборочных чертежах они показываются не рассеченными на продольных разрезах и рассеченными — на поперечных разрезах.

Трехмерные библиотеки

315

Рис. 6.19. Элементы шпоночного соединения:

а— призматическая шпонка с закругленными торцами;

б— шпоночный паз на валу; в — шпоночная канавка во втулке;

г— шпонка, вставленная в паз на валу;

д— шпоночное соединение в сборе (втулка показана с вырезом четверти)

На чертежах деталей с призматическими шпонками размеры шпоночного паза на валу проставляют обычно как на рис. 6.21, а, а шпоночной канавки во втулке — как на рис. 6.21, б.

При этом обязательными считаются следующие размеры:

длина Lp шпоночного паза;

ширина b шпоночного паза вала и втулки;

глубина пазов: на валу — размер t1 и во втулке — размер Db + t2;

диаметры Db вала и отверстия втулки.

Рис. 6.20. Параметры шпоночного соединения

Рис. 6.21. Простановка размеров на элементах шпоночного соединения: а — на валу; б — во втулке

Кроме того, допускается наносить в качестве справочного размера радиус закругления шпоночного паза, для облегчения выбора параметров фрезы. Радиус r сопряжения дна шпоночного паза с боковыми гранями указывают только для ответственных шпоночных соединений.

Трехмерные библиотеки

317

6.4.2. Пример 24. Моделирование шпоночного паза под призматическую шпонку

Выполните моделирование шпоночного паза под призматическую шпонку

вцентральной части вала из предыдущего раздела (см. рис. 6.18).

1.Откройте файл с моделью вала.

2.Кнопкой Менеджер библиотек на Стандартной панели вызовите диалоговое окно КОМПАС-библиотек. Раскройте раздел Расчет и построение и в правой части окна дважды щелкните на пункте КОМПАС-SHAFT 3D (рис. 6.22).

Рис. 6.22. Подключение библиотеки КОМПАС-SHAFT 3D

3.Раскроется библиотека КОМПАС-SHAFT 3D (рис. 6.23). При помощи прокрутки найдите пункт Шпоночный паз под призматическую шпонку

и также двойным щелчком активизируйте его.

Рис. 6.23. Вызов команды Шпоночный паз под призматическую шпонку

4.В окне документа щелчком мыши укажите на цилиндрическую поверхность в центральной части вала, на которой должен быть построен шпоночный паз. Эта поверхность выделится аквамариновым цветом (рис. 6.24).

Рис. 6.24. Выделенная цилиндрическая поверхность для построения шпоночного паза

5.В диалоговом окне Сообщение библиотеки проследите, чтобы был установлен переключатель Внешняя, и нажмите кнопку OK (рис. 6.25).

Рис. 6.25. Диалоговое окно Сообщение библиотеки

6.После этого появится диалоговое окно Паз под призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78 (рис. 6.26). Диаметр Db и длину Lb цилиндрической поверхности система определит автоматически. Эти данные будут отражены в таблице в нижней части окна. В этой же таблице помещается справочная информация: минимальный Dmin и максимальный Dmax диаметры вала стандартизованного диапазона, ширина b и глубина t1 шпоночного паза, радиус r сопряжения дна шпоночного паза с боковыми гранями (или фаска S1 ×45°).

7.В левой верхней части диалогового окна в поле списка Шпонка появится обозначение шпонки 18×11×50 (b×h×l в мм), предложенной системой. При этом сечение шпонки 18×11 автоматически выбрано в зависимости от

Трехмерные библиотеки

319

диапазона Dmin—Dmax, в который попал диаметр вала Db. Если необходимо выбрать другую длину шпонки l, раскройте список Шпонка и укажите нужный типоразмер (рис. 6.27). В нашем случае длина шпонки 50 мм является приемлемой.

Рис. 6.26. Диалоговое окно Паз под призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78

Рис. 6.27. Раскрытый список Шпонка диалогового окна Паз под призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78

8.Длина шпоночного паза Lp должна быть равна длине шпонки l. Поле Длина паза Lp, мм оставьте без изменений. В поле Расстояние L, мм установите расстояние L от базовой грани 5 мм, а в поле Угол Alfa, град. — угол поворота паза относительно вертикальной оси 180°. Нажмите кнопку Указать грань (на время диалоговое окно свернется). В окне документа укажите базовую грань, относительно которой будет построен шпоночный паз — эта грань выделится зеленым цветом (рис. 6.28).

9.Диалоговое окно снова возникнет на экране, и в поле указанных граней появится надпись Грань 1. Нажмите кнопку OK. Система построит шпоночный паз с заданными параметрами (рис. 6.29).

Выполнение шпоночного паза на валу.

Чертеж вала.

 

Рис 1.

При простановке размеров цилиндрических поверхностей следует иметь в виду технологию изготовления.

Необходимо напомнить, что в технике все размеры ставятся в мм.

Изначально берется пруток диаметра 44мм (Рис.1) (если не требуется дополнительная обработка этой поверхности, в противном случае заготовка должна быть большего диаметра, чтобы иметь припуск на дальнейшую обработку) и обрезается по габариту 144мм. Размеры диаметр 44мм и линейный размер 144мм являются габаритами детали (максимальные размеры детали по длине, высоте и ширине).

На чертеже вал должен располагаться так, как он располагается на токарном станке, на котором обрабатываются большинство поверхностей детали «Вал», т.е. ось вращения вала должна быть параллельна основной надписи чертежа, располагаемой внизу формата. При этом сторона наиболее длительной обработки должна располагаться с правой стороны (количество ступенек до максимального диаметра справа должно быть больше, чем слева (если не рассматривать другие элементы вала). Деталь на токарном станке может быть закреплена по диаметру 44мм и производится обработка справа налево диаметра 32 на длину 92 (надо учитывать что обработка начинается с больших диаметров – меньше снимается толщина стружки, меньше нагрузка на резец). Затем производится обработка диаметра 18 на длину 66, а потом диаметра 10 на длину 31. После чего деталь на токарном станке переворачивается и производится обработка диаметра 32 на длину 26. Длина цилиндра диаметром 44 не указана, так как по закону расстановки размеров размерная цепь должна быть не замкнута.

Выполнение шпоночного паза на валу.

На диаметре 18 располагается шпоночный паз.

  1. Чтобы показать расположение шпоночного паза необходимо выполнить на валу местный разрез (рис.2) (отделяется сплошной волнистой линией и штрихуется (кроме шпоночного паза)). Ставим размер расположения 5 и длину шпоночного паза. При этом длина шпоночного паза выбирается из ряда длин шпонок (см. стр.61 [1]). Для диаметра 18мм (на котором располагается шпоночный паз) согласно таблице 6.1 длина шпонки (а соответственно и длина шпоночного паза) может составлять от 14 до 70 мм. Из этого диапазона для нашей длины цилиндра под ступицу 35 выбираем значение, составляющее порядка 80% от длины 35.
  2. Если радиусы закруглений в данной части шпоночного паза не будут соответствовать стандарту, то шпонка не сядет до конца, что сделает невозможным сборку. По этой причине необходимо выполнить сечение вала, приблизительно по середине шпоночного паза. (Сечение – это мысленное рассечение предмета плоскостью, при этом в сечении показывается только что расположено в секущей плоскости). Для этого проводим штрихпунктирную линию и на ее продолжении изображаем сечение (это можно сделать, так как сечение симметричное). Сечение можно было расположить снизу от главного изображения. Обращаем внимание, что сверху на шпоночном пазу на сечении сплошная толстая линия отсутствует. Открываем таблицу и для призматических шпонок 6.1 (стр.61 [1]). В зависимости от диаметра вала (18мм) определяем ширину шпоночного паза, соответствующего ширине шпонки b = 6мм и глубину шпоночного паза вала =3.5мм и радиус закругления шпоночного паза R0.25мм (радиус выбрали из диапазона от 0.16 до 0.25 мм). На боковую поверхность шпоночного паза ставим шероховатость Ra1.6 мкм, а на донную – Ra3.2. Чтобы правильно показать глубину шпоночного паза доводим окружность тонкой линией до штрихпунктирной линии и от полученной точки пересечения и дна шпоночного паза выносим размер 3.5 мм.
  3. Выполняем местный вид сверху по стрелке А (местный вид –это изображение отдельного видимого места детали, может быть ограничен формой шпоночного паза). На местном виде А, расположенным на рис. под видом спереди, показываем радиус закругления R3* (ширина шпоночного паза деленная пополам. Так как этот размер считается, то он является справочным и снабжается знаком *. Над основной надписью в технических требованиях размещается надпись *Размер для справок. Заметим, что вид сверху на шпоночный паз, расположенный в проекционной связи с главным изображением, дополнительных обозначений не требует.

 


Узнать еще:

Шпоночные соединения

 
Шпонка - деталь, устанавливаемая в разъем двух соединяемых деталей и препятствующая их взаимному перемещению. Применяется чаще всего для передачи вращающего момента. По характеру работы различают ненапряженные (призматические и сегментные) и напряженные (клиновые и тангенциальные) шпонки, а также неподвижные и подвижные шпоночные соединения.

Призматические шпонки бывают нескольких видов и конструкций, но в общем и целом, их можно разделить на следующие типы:
  • обыкновенные, предназначенные для неподвижных соединений ступиц с валами.
  • направляющие, с креплением на валу, применяемые при необходимости перемещения ступицы вдоль вала.
  • скользящие (ГОСТ 12208-66), перемещающиеся вдоль вала вместе со ступицей, с которой соединены посредством цилиндрического выступа.
 
6 - 8221,21,00,080,16
8 - 10331,81,4
10 - 12442,51,8
12 - 175532,30,160,25
17 - 22663,52,8
22 - 308743,3
30 - 3810853,30,250,4
38 - 4412853,3
44 - 501495,53,8
50 - 58161064,3
58 - 65181174,4
65 - 7520127,54,90,40,6
75 - 85221495,4
85 - 95251495,4
95 - 1102816106,4
110 - 1303218117,4

Для обеспечения посадок призматических шпонок предусмотрены поля допусков: на ширину паза вала - Н9, N9 и Р9; на ширину паза втулок - D10, Js9 и Р9; на высоту шпонки 2-6 мм - h9 и свыше 6 мм – h21; на длину шпонки h24 и на длину паза - h25.
Сегментные шпонки по ГОСТ 24071-80 применяют при необходимости частого демонтажа узла. Клиновые шпонки по ГОСТ 24068-80 представляют собой самотормозящийся клин с уклоном 1 : 100; они крепят ступицу также и в осевом направлении, из-за возникающих при эксплуатации перекосов эти шпонки применяют только для тихоходных, неответственных деталей. Тангенциальные шпонки по применяют при значительных динамических нагрузках. Возможные дефекты шпоночных соединений и способы ремонта последних приведены в таблице:

Технические требования к шпоночным соединениям предусматривают:

  1. правильность формы и размеров шпонки и пазов вала и ступицы по всей длине;
  2. отсутствие заусенцев и забоин на рабочих поверхностях шпонки и пазов;
  3. параллельность оси шпонки и осей вала или отверстия ступицы;
  4. симметричность боковых поверхностей пазов вала и ступицы относительно диаметральной плоскости;
  5. тщательную пригонку рабочих поверхностей шпонки и пазов; наличие зазоров по высоте для призматических и сегментных шпонок и по ширине для клиновых шпонок.
Порядок сборки соединений с обыкновенной призматической шпонкой представляет собой подготовку нужной шпонки (из чистотянутого прутка). Далее следует пригонка шпонки по пазу вала (припиливание или шабрение по краске). Затем делается запрессовка шпонки в вал прессом, струбцинами или ударами медного молотка. В конце на особо ответственных деталях проводится проверка щупом на предмет отсутствия зазора между боковыми сторонами шпонки и паза; Также возможна пригонка ступицы к боковым сторонам шпонки с минимальным зазором для неподвижных соединений и с гарантированным зазором для подвижных.

При сборке соединений с клиновой шпонкой готовят нужную шпонку; смазывают шпонку и пазы вала и ступицы машинным маслом; ступицу надевают на вал, пазы их совмещают; шпонку вводят в паз и ударом по широкой торцовой части или головке заклинивают, при этом головка шпонки не должна доходить до ступицы, что гарантирует наличие натяга в соединении; при наличии зазора (проверяется щупом с обеих сторон ступицы), который образуется при несовпадении уклонов шпонки и ступицы, соединение разбирают и соприкасающиеся поверхности пригоняют.

Дефекты шпоночных соединений и способы ремонта

Смятие или срез шпонкиЗаменить шпонку новой, имеющей припуск 0,1-0,2 мм для последующей пригонки по пазу вала
Смятие или износ шпоночного паза вала
  1. Обработать паз под шпонку следующего стандартного размера и установить ступенчатую шпонку (при установке обычной шпонки расширяют также паз ступицы).
  2. Заварить старый паз и изготовить новый под углом 90- 120° к старому.
  3. Наплавить изношенный паз и обработать заново (данный способ применим только для неответственных соединений)
Смятие или износ шпоночного паза ступицыПри данной поломке следует обработать паз под шпонку следующего стандартного размера на долбежном станке или вручную. В последнем случае сначала опиливают дно паза (параллельно оси ступицы или с уклоном 1 : 100 под клиновую шпонку), а затем уже боковые стороны с обеспечением их симметричности относительно диаметральной плоскости.


Смотрите также:
 

Ключи Woodruff - технический чертеж

Шпонка Вудраффа, рис. 17.11, представляет собой сегмент круглого диска и входит в круговую выемку на валу, которая обрабатывается шпоночной фрезой Вудраффа. Вал может быть параллельным или коническим, на рисунках 17.12 и 17.13 показан метод определения размеров валов для шпонок Вудраффа, где глубина выемки с внешней стороны вала указана в дополнение к диаметру выемки. Шпонка Вудраффа имеет то преимущество, что она сама поворачивается в круговой выемке, чтобы приспособиться к любой конусности сопрягаемой ступицы при сборке; по этой причине его нельзя использовать в качестве перьевого ключа, так как он может заклинивать.Шпонки Woodruff обычно используются в станках и, например, между маховиком и коленчатым валом небольшого двигателя внутреннего сгорания, где привод в значительной степени зависит от посадки между валом и ступицей маховика с конической расточкой. Глубокая ниша для

Рис.17.11 Шпонка Вудрафф

Рис.17.11 Шпонка Вудрафф

Рис. 17.12 Размеры, требуемые для шпонки Вудраффа на параллельном валу

Рис. 17.12 Размеры, требуемые для шпонки Вудраффа на параллельном валу

Рис.17.13 Размеры, требуемые для шпонки Вудраффа в коническом валу

Круглый ключ

Шпонка с полым седлом

Плоский шпоночный ключ

Рис. 17.13 Размеры, необходимые для шпонки Вудраффа в коническом валу

Круглый ключ

Плоский шпоночный ключ

Шпонка с полым седлом

Рис.17.14

Шпонка Woodruff ослабляет вал, но при использовании шпонка почти не поворачивается.

В тех случаях, когда передаются более легкие нагрузки и стоимость резки шпоночной канавки не оправдана, используются круглые шпонки и плоские или полые шпоночные шпонки, как показано на рис.17.14 можно использовать.

Седловые шпонки

предназначены только для легких режимов работы, при перегрузке они могут раскачиваться и расшатываться на валу. Как плоские, так и полые седловидные шпонки могут иметь конус 1: 100 на поверхности, контактирующей со ступицей. Круглая шпонка может быть либо конической, либо при сборке на конце вала и ступицы может быть нарезана резьба после сверления, а специальная шпонка может быть ввинчена для фиксации компонентов.

Продолжить чтение здесь: Определение размеров шпоночных пазов для параллельных шпонок

Была ли эта статья полезной?

Ключ

(инженерное дело) - 3D-модели САПР и двухмерные чертежи

В машиностроении ключ - это элемент машины, используемый для соединения вращающегося элемента машины с валом.Ключ предотвращает относительное вращение между двумя частями и может обеспечить передачу крутящего момента. Для того, чтобы ключ работал, вал и вращающийся элемент машины должны иметь шпоночную канавку и шпоночную прорезь , которая представляет собой прорезь и карман, в которые помещается шпонка. Вся система называется шпоночным соединением . [1] [2] Шпоночное соединение может допускать относительное осевое перемещение между частями.

К компонентам, обычно используемым под ключ, относятся шестерни, шкивы, муфты и шайбы.

Типы

Существует пять основных типов ключей: утопленная , седельная , касательная , круглая и шлицевая .

Утопленный ключ

Типы утопленных ключей: прямоугольный , квадратный , параллельный утопленный , с утопленной головкой , перо и Woodruff .

Параллельные шпонки

Параллельные ключи используются наиболее широко. Они имеют квадратное или прямоугольное сечение.Квадратные шпонки используются для валов меньшего размера, а шпонки с прямоугольными гранями используются для валов диаметром более 6,5 дюймов (170 мм) или когда толщина стенки сопрягаемой ступицы является проблемой. Установочные винты часто прилагаются к параллельным шпонкам, чтобы зафиксировать сопрягаемые детали на месте. [3] Шпоночный паз представляет собой продольную прорезь как в валу, так и в ответной части.

  • Шпонка в валу для призматической шпонки

  • Звездочка с внутренней шпоночной канавкой

  • Поперечное сечение шпоночного соединения с параллельной шпонкой

(ширина) W = d / 4 (высота) H = (2/3) d... (d = диаметр вала)

Ключи Woodruff

Шпонки Woodruff полукруглые, частично вставляются в паз для круглого сегмента, а остальная часть входит в паз для продольного паза в ответной части. Круглый сегмент можно отрезать прямо врезанием с помощью дисковой фрезы Woodruff без каких-либо рельефов. Основным преимуществом шпонки Вудраффа является устранение фрезерования возле уступов вала, где это может повлиять на концентрацию напряжений, [4] и концентричность. [3] Последнее особенно важно для работы на высоких скоростях. Более точная подгонка ключа и шпоночной канавки также снижает люфт и концентрацию напряжений, а также повышает надежность ключа. Общие области применения включают станки, автомобильные приложения, снегоуборочные машины и морские гребные винты.

Этот тип ключа был разработан W.N. Woodruff из Коннектикута. В 1888 году Институт Франклина наградил его медалью Джона Скотта за свое изобретение. [5]

  • Ключ и паз Woodruff

  • Шестерня G закреплена на валу S шпонкой Вудраффа N

Конические ключи

Коническая шпонка сужается только на той стороне, которая входит в зацепление со ступицей.Шпоночный паз в ступице имеет конус, соответствующий конусу конической шпонки. Некоторые конические ключи имеют упор или выступ для облегчения снятия во время разборки. Конус предназначен для фиксации самой шпонки, а также для надежного соединения вала со ступицей без использования установочного винта. Проблема с коническими шпонками заключается в том, что они могут привести к тому, что центр вращения вала немного отклонится от сопрягаемой детали. [3] Он отличается от замка с коническим валом тем, что конические шпонки имеют соответствующий конус на шпоночной канавке, а замки с коническим валом - нет.

Прочие

Шпоночная шпонка или голландская шпонка также обеспечивает шпоночную канавку не путем фрезерования, а путем просверливания в осевом направлении детали и вала, так что можно использовать круглую шпонку. Если шпонка коническая, она называется голландским штифтом и вбивается внутрь и обычно срезается заподлицо с концом вала.

Хиртовое соединение аналогично шлицевому соединению, но с зубьями на торце вала, а не на поверхности.

Седельные ключи

Касательные клавиши

Касательная шпонка: эти шпонки используются для большого вала для тяжелых условий эксплуатации.Судя по названию, они касаются вала. Они могут выдерживать только кручение одной стороны вращения вала. Для реверсивного движения вала другая шпонка устанавливается под углом 90 ° или 120 ° друг к другу. Они могут быть клиновидными, прямоугольными или квадратными.

Круглые ключи

Ключи Motoreta

Шлицевой ключ

Ключи

Keyseating - это создание прорезей в сопряженных элементах. Нарезка ключей может выполняться на множестве различных станков, включая протяжку, ключницу, электроэрозионный станок с проволочной резкой, фрезерный или вертикальный долбежный станок, вертикальный или горизонтальный фрезерный станок или долото и напильник.

Протяжка

Протяжка в основном используется для резки внутренних шпоночных пазов с квадратными углами. Специальная протяжка, втулка и направляющая используются для каждого заданного поперечного сечения шпоночной канавки, что делает этот процесс более дорогостоящим, чем большинство альтернатив. Тем не менее, он может создать наиболее точный шпоночный паз из всех процессов. Протяжка паза под шпонку состоит из трех основных этапов: во-первых, заготовка устанавливается на оправочный пресс, а втулка вставляется в отверстие заготовки.Затем вставляется протяжка и проталкивается, разрезая шпоночный паз. Наконец, между втулкой и протяжкой устанавливаются регулировочные шайбы для достижения нужной глубины, необходимой для ключа. [6]

Ключница

Keyseaters , также известные как машины для нарезки шпоночных пазов и фрезы для шпоночных пазов , являются специализированными станками, предназначенными для резки шпоночных пазов. Они очень похожи на вертикальные формирователи; Разница в том, что режущий инструмент на формирователе ключей входит в заготовку снизу и режет при движении вниз, в то время как инструмент на формирователе входит в заготовку сверху и режет вниз.Еще одно отличие состоит в том, что ключница имеет направляющую систему над заготовкой для минимизации прогиба, что приводит к резке с меньшим допуском. Процесс начинается с зажима заготовки к столу с помощью приспособления или тисков. Заготовка правильно расположена, а затем запускается возвратно-поступательный рычаг. Некоторые модели имеют стационарный стол, поэтому резак подается в заготовку горизонтально, в то время как другие имеют подвижный стол, который подает заготовку в фиксированный резак. Эти станки могут вырезать другие элементы с прямой стороной, кроме шпоночных пазов (см. Рисунок).Они также могут создавать глухие прорези, которые не проходят через всю заготовку. [7] [8]

Электроэрозионный электроэрозионный станок

Электроэрозионная обработка проволокой (EDM) в основном используется для небольших партий продукции, где либо требуется высочайшая точность, либо другие технологии резки недоступны. Электроэрозионный станок с проволочной резкой вырезает шпоночные пазы за счет эрозии материала от заготовки за счет серии быстрых электрических разрядов между намоткой проволоки и заготовкой через диэлектрическую жидкость.Электроэрозионные станки с компьютерным числовым программным управлением (ЧПУ) позволяют вырезать широкий выбор шпоночных пазов, включая несколько шпоночных пазов на одной ступице. Основными ограничениями электроэрозионных станков с ЧПУ являются время, необходимое для резки шпоночной канавки, а также размер деталей, которые может вместить данный электроэрозионный электроэрозионный станок. [9]

Формование или прорезание

Формовка или прорезание пазов в основном используются для вырезания шпоночных пазов, которые не проходят по всей длине детали. Подобно шпоночной посадке, при формовании для резки используется одноточечный режущий инструмент, однако формовщики не проходят через прорезь на фиксированной стойке.Таким образом, фасонные разрезы обычно более подвержены прогибу, чем шпоночные разрезы. [9]

Фрезерный

Параллельные, конические и шпоночные пазы можно изготавливать на фрезерном станке. Концевые фрезы или долбежные фрезы используются для параллельных и конических шпоночных пазов, а фрезы Woodruff используются для шпоночных пазов Woodruff. [10]

Для не слишком длинных внутренних шпоночных пазов шпоночные пазы можно фрезеровать, если допустимый радиус.

Долбление

Одна из самых ранних форм крепления ключей была сделана путем долбления.Шпоночный паз зачищается долотом и затем опиливается до нужного размера; ключ часто пытаются избежать переполнения. Этот метод долгий, утомительный и редко используется. [11]

Шпоночные соединения

Можно использовать две призматические шпонки, если соединение вала должно быть более прочным. [3]

Неправильно обработанные шпоночные пазы, которые имели отклонение или смещение фрезы, могут быть недостаточно прочными для требуемого применения. [12]

См. Также

Размеры шпоночного паза

Свойства медного провода AWG
Размеры центрирующего сверла
Размер сверла и десятичные эквиваленты
Имперская диаграмма ответвлений
Размеры шпоночной канавки
Точки плавления
Метрическая диаграмма ответвлений
Размеры уплотнительного кольца
Трубная резьба
Экстракторы шурупов
Калибры и веса для листового металла
Винты с головкой под торцевой ключ
Расчет конуса
Конические штифты
Размеры конического хвостовика
Размеры шайб
Калибры проводов
Размеры шурупа для дерева

Таблица шпоночных пазов - Hallite

Таблица шпоночных пазов

В следующих таблицах показаны стандартные размеры шпонок и их пазов.

Метрические - прямоугольные


BS4235: ЧАСТЬ 1: 1972

2 12456

242 R

3,6000

936

957
16,000

Номинальный диаметр вала

Шпонка
Размер

Размеры (мм)

до 9000 вкл.)

A

B

C

D

E

F

4 x 4

3.970
4.000

2,5
2,6

3.985
4,015

1,8
1,9

4,030
3,970

40003

4 12459

4 12459

5 x 5

4,970
5.000

3,0
3,1

4,985
5,015

2,3
2,4

5.030
4,970

0,25

17

22

6 x 6

5,970
6.000

,0

2,8
2,9

6,030
5,970

0,25

22

30

8243 7

964
8,000

4,0
4,2

7,982
8,018

3,3
3,5

8.000
7,964

24000
7,964

24000

0

24000 902

38

10 x 8

9,964
10.000

5,0
5,2

9,982
10.018

3,3
3,5

10.000
9.964

8.000
7.910

0,40

44

44 12240003

38

38

11,957
12.000

5,0
5,2

11,979
12,021

3,3
3,5

12.000
11,957

8.000
7,910

0,40

44

50

14 x 9

13,957
14,000

13,957
14,000

3,8
4,0

14,000
13,957

9000
8,910

0,40

50

50

6,0
6,2

15,979
16,021

4,3
4,5

16,000
15,957

40004 10,957

42 10,957

40002 10,957

65

18 x 11

17.957
18.000

7.0
7.2

17.979
18.021

4,4
4,6

18,000
17,957

11.000
10,890

0,40

003

9045 21.948

948
25,000

3

3

3

3

65 12456

65

19,948
20,000

7,5
7,7

19,974
20,026

4,9
5,1

20,000
19,948

000
11.890

0.60

75

85

22 x 14

21.948
22.000

21.948
22.000

21.948
22.000

5,4
5,6

22,000
21,948

14,000
13,890

0,60

85

9,0
9,2

24,974
25,026

5,4
5,6

25,000

25,000

24,948

4

4

110

28 x 16

27,948
28,000

10,0
10,2

27.974
28,026

6,4
6,6

28,000
27,948

16,000
15,890

0,60

31,938
32,000

11,0
11,2

31,969
32,031

7,4
7,6

32.000
31,938

18,000
17,890

0,60

130

150

36 x 20

36 x 20

35456

36 x 20

35453

35.969
36.031

8.4
8.7

36.000
35.938

20.000
19.870

1.00

150

170

40 x 22

39.938
40.000

13.4
13.3

13.0
13.3

13.4

40,000
39,938

22,000
21,870

1,00

170

200

44 x 25

938
45,000

15,0
15,3

44,969
45,031

10,4
10,7

45,000
44.938

0

0

45,000
44.938

0

230

50 x 28

49,938
50,000

17,0
17,3

49.969
50,031

11,4
11,7

50,000
49,938

28,000
27,870

1,00

ЧАСТЬ
прямоугольная

Номинальный диаметр вала

Шпонка
Размер

Размеры (дюймы)

Более

До (вкл.)

A

B

C

D

E

F

1 9246

4

5/16 x 1/4

0,311
0,312

0,146
0,152

0,312
0,313

0,112
0,118


0,118

0,112
0,118 9314
0,312

0,253
0,250

0,010

1 1/4

1 1/2

3/8 x 1/4

3/8 x 1/4

9024 0,375

0,150
0,156

0,375
0,376

0,108
0,114

0,377
0,375

0,253
010

1 1/2

1 3/4

7/16 x 5/16

0,437
0,438

0,186

0,186

0,492

0,439

0,135
0,141

0,440
0,438

0,315
0,312

0,020

924 2

1 3/4

1 3/4

5/16

0.499
0,500

0,190
0,196

0,500
0,501

0,131
0,137

0,502
0,500

42
0,500

42 902

2 1/2

5/8 x 7/16

0,624
0,625

0,260
0,266

0.625
0,626

0,185
0,191

0,627
0,625

0,441
0,438

0,020

1/2

0,020

4 x 1/2

0,749
0,750

0,299
0,305

0,750
0,751

0,209
0,215

0.752
0,750

0,503
0,500

0,020

3

3 1/2

7/8 x 5/8

7/8 x 5/8

0,370
0,376

0,875
0,876

0,264
0,270

0,877
0,875

0,629
0,625


0,625

062

3 1/2

4

1 x 3/4

0,999
1.000

0,441
0,447

01 1.456 0,318
0,324

1.248
1,250

1.003
1.000

0,754
0,750

0,062

4

1

0,518
0,524

1,250
1,252

0,366
0,372

1,253
1,250

40,845 0,92

6

1 1/2 x 1

1,498
1,500

0,599
0,605

1.500
1,502

0,412
0,418

1,504
1,500

1,006
1.000

0,062

ЧАСТЬ ЧАСТЬ

Номинальный диаметр вала

Шпонка
Размер

Размеры (дюймы)

Более

До (вкл.)

A

B

C

D

E

F

/ 2

1/8 x 1/8

0,124
0,125

0,072
0,078

0,125
0,126

0,0603
0,0127
0,125

0,010

1/2

3/4

3/16 x 3/16

0,187
0,188

0,188
0,189

0,088
0,094

0,190
0,188

0,010

3/4

1 9045

3/4

9045

0.249
0,250

0,142
0,148

0,250
0,251

0,115
0,121

0,252
0,250



0,250




4

5/16 x 5/16

0,311
0,312

0,177
0,183

0,312
0,313

0.142
0,148

0,314
0,312

0,010

1 1/4

1 1/2

3/8 x 3/8

3/8 x 3/8

0,375

0,213
0,219

0,375
0,376

0,169
0,175

0,377
0,375

0,01003

0,0100 3 / 4

7/16 x 7/16

0.437
0,438

0,248
0,254

0,438
0,439

0,197
0,203

0,440
0,438


0,438

2

1/2 x 1/2

0,499
0,500

0,283
0,289

0,500
0,501

0.224
0,230

0,502
0,500

0,020

2

2 1/2

5/8 x 5/8

0,6

0,354
0,360

0,625
0,626

0,278
0,284

0,627
0,625

0,020

0,020

3

9 3/4 x 3/4

0.749
0,750

0,424
0,430

0,750
0,751

0,333
0,339

0,752
0,750



0,750



0,750


0 2

7/8 x 7/8

0,874
0,875

0,495
0,501

0,875
0,876

0.387
0,393

0,877
0,875

0,062

3 1/2

4

4

1 x 1

1 x 1

0,5 0,572

1.000
1.001

0,442
0,448

1.003
1.000

0,062

42 1

4

/ 4

1.248
1,250

0,707
0,713

1,250
1,252

0,551
0,557

1,253
1,250

4


1,250

906203

4

1 1/2 x 1 1/2

1.498
1.500

0.848
0.854

1.500
1.502

0.661
0,667

1,504
1,500

0,062

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.АВТОР}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

ключей и сплайнов

Ключи и шлицы

Ключ - это вставленный компонент между валом и ступицей шкива, колеса и т. д. во избежание относительного вращение, но при необходимости допускайте скользящее движение вдоль вала.

Выемка, обработанная в Вал или ступица для размещения шпонки называется шпоночной канавкой.Шпоночные пазы можно фрезеровать горизонтально или вертикально, как показано на рисунке ниже. Ключи сделаны из сталь, чтобы выдерживать значительные сдвиговые и сжимающие нагрузки вызванный передачей крутящего момента.

Есть два основных типа ключ:

(a) Седельные шпонки , которые утоплены только в ступицу. Эти ключи подходят только для легких условий эксплуатации, поскольку работают только от фрикционного привода.

(b) Утопленные шпонки , которые утоплены в вал и в ступицу для половина их толщины в каждом. Эти ключи подходят для тяжелых условий эксплуатации, так как они полагаются на положительный драйв.

полый седельные ключи используются для очень легких обязанности, рис. (а) ниже.

Квартира седельные ключи используются для легких нагрузок, инжир. (б) ниже.

Круглый ключи используются для средних нагрузок, рис. (c) ниже.

Перо ключ используется, когда требуется ступица скользить по валу. Он легко устанавливается или закрепляется винтами в шпоночный паз вала и предназначен для скольжения в шпоночной канавке ступицы, рис. (а) ниже.

прямоугольный и квадратные ключи могут быть параллельны или конический с , основной конус 1: 100 для предотвращения скольжения.Эти ключи используются для тяжелых условий эксплуатации. Рекомендуется использовать квадратные ключи для сборочно-чертежные решения. Головки выступов иногда поставляются на конусе клавиши для облегчения их извлечения, рис. (б) и рис. (c) ниже.

Вудрафф ключ представляет собой почти полукруглый диск который входит в шпоночную канавку вала. Высшее искусство ключа гордится вала и входит в шпоночную канавку параллельной или конической ступицы.Как шпонка может вращаться в шпоночной канавке, она подходит для любого конического отверстия в ступице, рис. а) ниже.

А шлицевой вал используется, когда ступица требуется для скольжения по валу. Эти валы используются в основном для скользящие передачи. Шлицы обычно фрезерованы, а шлицевые отверстия протянутый, рис (b) ниже.

Квадратная головка установочные винты и установочные винты также используется для приложений с низким крутящим моментом, рис.(c) ниже.

Если передаваемый крутящий момент слишком велик для одного винта или ключа, два могут б / у установлен на 90 o до 120 o вокруг вала, но никогда на 180 или .

КОНСТРУКЦИЯ КВАДРАТНЫХ И ПЛОСКИХ КЛЮЧЕЙ

может быть основан на сдвиге и сжатии напряжения, возникающие в ключе в результате передаваемого крутящего момента.В силы, действующие на ключ, показаны на рисунке. Силы F действуют как пара сопротивления, чтобы ключ не скатился в подогнанный шпоночный паз. Точное местонахождение силы F неизвестно, и это Удобно предположить, что он действует касательно поверхности вала. Этот сила создает в шпонке напряжения сдвига и сжатия.

Сопротивление вала крутящий момент T может быть аппроксимирован T = Fr , где r - радиус вала.Напряжение сдвига т в шпонке

где L - длина ключ.

Вал крутящий момент, что шпонка выдерживает с точки зрения сдвига T s составляет

Напряжение сжатия σ c в ключе

Вал крутящий момент, что шпонка выдерживает с точки зрения сжатия

* Квадратный ключ выдерживает такой же крутящий момент на валу формирует опорную точку сдвига, как и из опорной точки сжатия.Это можно доказать, приравняв два уравнения крутящего момента и используя приближенное соотношение σ c = 2 t , для ковкие стали. На этом же основании плоские клавиши, которые шире, чем они есть deep заполнит сжатие, а ключи с растушевкой, которые глубже, чем они есть широкая будет напильником на ножницы.

* Ширина квадрата и плоская шпонка обычно составляет одну четвертую диаметра вала [ b = (1/4) D ] .

ШЛИЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ используется для обеспечения относительного осевого перемещения вала. и ступица подключенного элемента. Шлицы - это ключи, выполненные заодно с вала и обычно состоят из , четырех, , , шести, или , десяти, . Когда в шлицевом соединении происходит относительное осевое движение, боковое давление на шлицы должны быть ограничены примерно 7 МПа. Крутящий момент шлицевое соединение

где

p = допустимое давление на шлицы <7 МПа

A = общая грузовая площадь шлицы, м 2 = (D-d) (L) (n) , м 2

Д = диаметр вала, м

d = D вдвое больше глубины шлицев

л = длина ступицы, м

n = количество шлицев

r м = средний радиус, м

Для шлицев на сдвиг сила P , действующая на шлиц при среднем диаметре шлицев D м , составляет предоставлено

и

где

b = ширина шлица, n = количество шлицев, L = длина шлицев

Для шлицев на изгиб, с учетом изгибающий момент

Стандартные метрические ключи Шпоночные пазы для метрических отверстий с одной шпонкой

Связанные ресурсы: оборудование

Стандартные метрические ключи Шпоночные пазы для метрических отверстий с одной шпонкой

Технические данные проектирования аппаратного обеспечения
Таблица технических характеристик аппаратного обеспечения ISO

Стандартные метрические ключи и шпоночные пазы для метрических отверстий с одной шпонкой

Метрическая шпонка и шпоночная канавка Размеры согласно ISO / R773 - P9 Допуск ширины H

Диаметр вала

Размер ключа

Ширина шпоночного паза

Глубина шпоночного паза

Радиус шпоночной канавки

"D"

Номинал

Ступица "W"

Хаб ""

"Р"

Более

Через

Ширина "W"

Высота "H"

Номинал

Мин.

Макс

Мин.

Макс

Мин.

Макс

6

8

2

2

2

-.031

-.006

1,0

1,1

0,08

0,16

8

10

3

3

3

-.031

-.006

1,4

1.5

0,08

0,16

10

12

4

4

4

-.042

-.012

1,8

1,9

0,08

0,16

12

17

5

5

5

-.042

-.012

2,3

2,4

0,16

0,25

17

22

6

6

6

-.042

-.012

2,8

2.9

0,16

0,25

22

30

8

7

8

-.051

-.015

3,3

3,5

0,16

0,25

30

38

10

8

10

-.051

-.015

3,3

3,5

0,25

0,40

38

44

12

8

12

-.061

-.018

3,3

3.5

0,25

0,40

44

50

14

9

14

-.061

-.018

3,8

4,0

0,25

0,40

50

58

16

10

16

-.061

-.018

4,3

4,5

0,25

0,40

58

65

18

11

18

-.061

-.018

4.4

4,6

0,25

0,40

65

75

20

12

20

-.074

-.022

4,9

5,1

0,40

0.60

75

85

22

14

22

-.074

-.022

5,4

5,6

0,40

0.60

85

95

25

14

25

-.074

-.022

5,4

5,6

0,40

0.60

95

110

28

16

28

-.074

-.022

6.4

6,6

0,40

0.60

110

130

32

18

32

-.088

-.026

7,4

7,6

0,40

0.60

130

150

36

20

36

-.088

-.026

8,4

8,7

0,70

1,00

150

170

40

22

40

-.088

-.026

9,4

9,7

0,70

1,00

170

200

45

25

45

-.088

-.026

10.4

10,7

0,70

1,00

200

230

50

28

50

-.088

-.026

11,4

11,7

0.70

1,00

230

260

56

32

56

-.106

-.032

12,4

12,7

1,20

1,60

260

290

63

32

63

-.106

-.032

12,4

12,7

1,20

1,60

290

330

70

36

70

-.106

-.032

14.4

14,7

1,20

1.60

330

380

80

40

80

-.106

-.032

15,4

15,7

2.00

2,50

380

440

90

45

90

-.124

-.037

17,4

17,7

2,00

2,50

440

500

100

50

100

-.124

-.037

19,5

19,8

2,00

2,50


Размеры метрической шпонки и шпоночной канавки в соответствии с ISO / R773 - допуск ширины D10

Диаметр вала

Размер ключа

Ширина шпоночного паза

Глубина шпоночного паза

Радиус шпоночной канавки

"D"

Номинал

Ступица "W"

Ступица "Т"

"Р"

Более

Через

Ширина "W"

Высота "H"

Номинал

Мин.

Макс

Мин.

Макс

Мин.

Макс

6

8

2

2

2

+.020

+.060

1,0

1,1

0,08

0,16

8

10

3

3

3

+.020

+.060

1,4

1.5

0,08

0,16

10

12

4

4

4

+.030

+.078

1,8

1,9

0,08

0,16

12

17

5

5

5

+.030

+.078

2,3

2,4

0,16

0,25

17

22

6

6

6

+.030

+.078

2,8

2.9

0,16

0,25

22

30

8

7

8

+.040

+.098

3,3

3,5

0,16

0,25

30

38

10

8

10

+.040

+.098

3,3

3,5

0,25

0,40

38

44

12

8

12

+.050

+.120

3,3

3.5

0,25

0,40

44

50

14

9

14

+.050

+.120

3,8

4,0

0,25

0,40

50

58

16

10

16

+.050

+.120

4,3

4,5

0,25

0,40

58

65

18

11

18

+.050

+.120

4.4

4,6

0,25

0,40

65

75

20

12

20

+.065

+.149

4,9

5,1

0,40

0.60

75

85

22

14

22

+.065

+.149

5,4

5,6

0,40

0.60

85

95

25

14

25

+.065

+.149

5,4

5,6

0,40

0.60

95

110

28

16

28

+.065

+.149

6.4

6,6

0,40

0.60

110

130

32

18

32

+.080

+ 180

7,4

7,6

0,40

0.60

130

150

36

20

36

+.080

+ 180

8,4

8,7

0,70

1,00

150

170

40

22

40

+.080

+ 180

9,4

9,7

0,70

1,00

170

200

45

25

45

+.080

+ 180

10.4

10,7

0,70

1,00

200

230

50

28

50

+.080

+ 180

11,4

11,7

0.70

1,00

230

260

56

32

56

+.100

+ 220

12,4

12,7

1,20

1,60

260

290

63

32

63

+.100

+ 220

12,4

12,7

1,20

1,60

290

330

70

36

70

+.100

+ 220

14.4

14,7

1,20

1.60

330

380

80

40

80

+.100

+ 220

15,4

15,7

2.00

2,50

380

440

90

45

90

+.120

+ 260

17,4

17,7

2,00

2,50

440

500

100

50

100

+.120

+ 260

19,5

19,8

2,00

2.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *