Типи шпонкових і шліцьових з'єднань

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. ПРЕЗЕНТАЦІЯ

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Шпонкове з'єднання — один з видів з'єднання вала з втулкою з використанням додаткового конструктивного елемента шпонки, призначеної для запобігання їх відносного провертання. Найчастіше шпонкове з'єднання використовується для передачі крутильного моменту в з'єднаннях обертового валу із зубчастим колесом або зі шківом.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань

Мал. Шпонкові з’єднання: а — призматичне; б — сегментне; в — клинове

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. На відміну від з'єднань з натягом, які забезпечують взаємну нерухомість деталей без додаткових конструктивних елементів, шпонкові з'єднання — розбірні.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Види шпонкових з'єднань. Розрізняють: ненапружені напружені шпонкові з'єднання.  

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Ненапружені шпонкові з'єднання. Шпонкове з'єднання із сегментною шпонкою. Ненапружені шпонкові з'єднання реалізують за допомогою: призматичних сегментних шпонок. Шпонкові з'єднання з використанням призматичних шпонок за призначенням бувають звичайними та напрямними (ковзними). Звичайні призматичні шпонкові з'єднання призначені для нерухомого з'єднання маточини (втулки) з валом. Шпонки таки з'єднань бувають із скругленими або плоскими торцями. Напрямні (ковзні) шпонкові з'єднання застосовують у тих випадках, коли деталі, розміщені на валах, можуть рухатись уздовж валів. Напрямну шпонку закріплюють до вала гвинтами.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Рис. – З’єднання вала з маточиною зубчастого колеса за допомогою призматичної шпонки

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. При використанні сегментної шпонки її глибока посадка на валу забезпечує їй стійкіше положен­ня, ніж призматичної шпонки. Це запобігає перекошуванню шпонок під навантаженням. Однак глибокий паз значно послаблює вал, тому сегментні шпонки використовують переважно для з'єднання деталей на малонавантажених ділянках валів, наприклад на кінцях вaлів. При використанні сегментної шпонки її глибока посадка на валу забезпечує їй стійкіше положен­ня, ніж призматичної шпонки. Це запобігає перекошуванню шпонок під навантаженням. Однак глибокий паз значно послаблює вал, тому сегментні шпонки використовують переважно для з'єднання деталей на малонавантажених ділянках валів, наприклад на кінцях вaлів.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. З'єднання сегментними шпонками є технологічнішим, оскільки виготовлення як шпонок, так і пазів на валах є до­сить простим. Сегментні шпонки стандартизовані. Розміри сегментних шпонок та пазів вибирають за стандартом залежно від діаметра вала.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Шпонкове з'єднання із сегментною шпонкою

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Напружені шпонкові з'єднання. Напружені шпонкові з'єднання використовуються у поєднанні з перехідними посадками деталей на вал або з посадками із гарантованим натягом. У таких випадках забезпечується достатнє центрування деталей та висока надійність з'єднання.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Напружені шпонкові з'єднання здійснюються за допомогою клинових циліндричних шпонок.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Клинові шпонки за способом розміщення на валах бувають врізні, на лисці, фрикційні і тангенціальні. Клинові врізні шпонки за формою поділяють на шпонки клинові без головки та шпонки клинові з головкою. Клинові врізні шпонки без головки бувають із плоскими та скругленими торцями. Усі клинові шпонки виготовляють з ухилом 1:100. Цей же ухил передбачається і для паза маточини (втулки).

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Клинові шпонки на лисці та фрикційні розміщуються по всій своїй висоті в пазах маточини. Такі з'єднання клиновими шпонками передають обертовий момент за рахунок сил тертя на широких робочих гранях. Ці сили тертя створюються відповідним натягом у радіальному напрямі при забиванні шпонок. Тому зі сторони бічних граней клинових шпонок передбачаються зазори.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Тангенціальні шпонки вирізняються серед інших клинових шпонок тим, що натяг між валом та маточиною створюється шпонками не у радіальному, а у дотичному напрямі. Одна із широких граней тангенціальної шпонки спрямовується по дотичній до перерізу вала, а одна із вузьких граней — уздовж радіусу вала. Таке розміщення тангенціальної шпонки вимагає встановлення у з'єднанні двох шпонок, розміщених під кутом 120—135°. За технологічними міркуваннями кожна тангенціальна шпонка виконується з двох однобічно ско­шених клинів

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Тангенціальна шпонка використовується переважно у важкому машинобудуванні при великих діаметрах з'єднання.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Циліндричні шпонки — це циліндричні штифти, що вставляються в отвори, паралельні до осі з'єднання, по посадках з натягом (посадка Н7/r6). Такі шпонки можуть використо­вуватись для закріплення деталей на кінці вала. Отвір під шпонку свердлять та обробляють розверткою після посадки деталі на вал. Якщо міцність з'єднання з однією шпонкою не забезпечується, то ставлять дві або три циліндричні шпонки, зміщені відповідно на кут 180 або 120°.

Шліцьове (зубчасте) з'єднання — з'єднання вала (охоплюваної поверхні) та отвору маточини деталі (охоплюючої поверхні) за допомогою паралельних до осі вала (отвору) шліців (зубів) і впадин (пазів) рівномірно розміщених на їх циліндричних поверхнях.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Шліцьові з'єднання призначені для жорсткої кутової фікації маточин деталей на валах. Шліцьове з'єднання умовно можна розглядати як багатошпонкове, в якому шпонки виконані як одне ціле з валом.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Шліцьові з'єднання бувають рухомими та нерухомими, без навантаження (у коробках передач) і під навантаженням (карданні вали автомобілів).

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Класифікація: За формою профілю шліців (зубців) розрізняють три типи з'єднань: прямокутні;евольвентні;трикутні.

Залежно від форми зубців розрізняють прямобічні, евольвентні та трикутні шліци (рис. 3.4).

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. У машинобудуванні найширше використовують прямобічні шліцьові з'єднання, розміри яких стандартизовано. Евольвентне шліцьове з'єднання відрізняється від прямобічного досконалішою технологією виготовлення, підвищеною міцністю самих шліців і валів та точністю центрування. Трикутне шліцьове з'єднання використовується для нерухомих з'єднань у разі невеликих навантажень і на тонкостінних деталях.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. При з'єднанні шліцьової втулки з валом розрізняють три способи їх відносного центрування: за зовнішнім діаметром D, за бічними сторонами зубців b за внутрішнім діаметром d.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Порівняно зі шпонковими шліцьові з'єднання:1) мають підвищену навантажувальну здатність завдяки значно більшій площі поверхні контакту, рівномірному розподілу тиску по висоті зубців і меншій концентрації напружень у валів;2) високу точність центрування маточини на валу.

Типи шпонкових і шліцьових з'єднань. Ці переваги визначають використання шліцьових з'єднань у разі великих навантажень і частоти обертання в умовах масового виробництва.