Главная  Промышленность 

0 1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

5.2. ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 5Xi. РАСЧЕТ шпоночных СОЕДИНЕНИЙ

В большинстве случаев в редукторах для крепления колес и муфт на валах применяют ненапряженные призматические шпонки. На выходных концах валов при их достаточной длине (исполнение 1 из табл. 5.4) используют обыкно-" венные шпонки по СТ СЭВ 189-75 (или ГОСТ 23360-78), при укороченных выходных концах (исполнение 2) - высокие шпонки по ГОСТ 10748-79. Шпонки, крепящие колеса внутри редуктора, выбирают по СТ СЭВ 189-75. Размеры шпонок и пазов приведены в табл. 5.19. Наиболее часто применяют шпонки со скругленными торцами (исполнение А).

Пазы на валах под такие шпонки выполняют пальцевыми фрезами. Пазы на валах для шпонок с плоскими торцами выполняют дисковыми фрезами что более технологично и создает меньшую концентрацию напряжений, чем при выполнении паза пальцевой фрезой (см. табл. 5.12). Шпонки с плоскими торцами применяют при наличии на валу ограничителей, препятствующих осевому перемещению шпонки (рис. 5.19, а). В противном случае возможно смещение и заклинивание шпонки при монтаже (рис. 5.19, б). Иногда для облегчения демонтажа шпонок со скругленными торцами с валов их выполняют со скосом на краю (рис. 5.20).

Наиболее опасной деформацией для шпонок и пазов является смятие от крутящего момента Г Н • мм:

Осм =

< [Ое„1 (5.25)

1г>>-

d(h~h)[oJ dh[oJ

(5.26)

Здесь fp- рабочая длина шпонки, равная прямолинейной рабочей части боковой грани. Остальные обозначения см. в табл. 5.19, Б.

У шпонок исполнения А по СТ СЭВ 189-75 (исполнение 1 по ГОСТ 10748-79)

/р = / - b мм;

у шпонок исполнения В (исполнение 2)

1р - 1 мм; у шпонок исполнения С

1р = I-Y мм.

Обозначение глубины пазов по ГОСТ 10748- 79 (табл. 5.19, Б) несколько отличается от обозначения по СТ СЭВ 189-75 (табл. 5.19, А).

Таблица 5.19. Призматические шпонки и пазы СТ СЭВ 189-75 н по ГОСТ 10748-79. Размеры, мм

А. Призматические шпонки и пазы по СТ СЭВ 189-75

Y \



г или 5°

Диаметр вала d, мм

Сечеиие шпоики

Интервалы длин /

Глубина шпоночного паза

Свыше 12 до 17

22 30 38 44 50 58 65 75 85 85 » 95 95 » 110 110 » 180

17 22 33 38 44 50 58 65 75

5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32

5 6 7 8 8 9 10 11 12 14 14 16 18

10. .,56 14...70 18...90 22...110 28...140 36...160 45...180 50...200 56...220 63.. .250 70...280 80...320 90...360

3,5 4 5 5

9 10 И

2.3 2.8 3,3 3.3 3.6 3,8 4.3 4.4 4.9 5.4 5.4 6.4 7,4

Для пазов

Для шпонок

/ или SiX45<>

5...8 10...18 20...32

0.16...0,25 0,25...0.4 0.4 ...0.6

5... 8 10...18 20...32

0.25...0.4 0,4 ...0.6 0,6 ...0.8

Примечание. Длина шпонок должна выбираться из ряда: 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; 280; 320; 360...

В ответственных шпоночных соединениях сопряжения дна паза с боковыми сторонами выполняются по радиусу, размер и предельные отклонения которого указываются на чертеже.



Продолжение табл. 5.19

Допускается применять шпонки длиной, выходящей за пределы диапазона длин, указанных в таблице.

Допускается в отдельных обоснованных случаях (пустотелые и ступенчатые валы, передачи пониженных крутящих моментов) применять меньшие сечения шпонок на валах больших диаметров, за ислюченнем выходных концов вала.

Б. Призматические шпонки и пазы по ГОСТ 10748-79



Диаметр вала d, мм

Сечеиие шпонки

Интервал длин /

Глубина шпоночного паза

Свыше 30 до 38 » 38 » 44 » 44 » 50

10 12 14

9 11 12

22...110 28... 140 36...160

5,5 7

» 50 » 58 » 59 » 65 » 65 » 75 » 75 » 85

16 18 20 22

14 16 18 20

45... 180 50...200 56...220 63...250

9 10 11 12

5.4 6.4 7.4 8,4

» 85 » 95 » 95 » 110 », 110 » 130

25 28 32

22 25 28

70...280 80...320 90...360

13 15 17

9,4 10,4 11,4

Для пазов

Для шпонок

с или г.

10...18

0,25...0,4

10...18

0,4...0.6

20...32

0,4 ...0,6

20... 32

0,6...0.8

Материал шпонок - чистотянутая сталь с Ов>600 МПа (ГОСТ 23360-78). Допускается применение другой стали соответствующей прочности. Часто ЭТО Ст. 6; Стали 45, 50.

В общем машиностроении допускаемые напряжения на смятие принимают равными [осм]= = 80... 150 МПа. При этом меньшие напряжения берут для чугунных ступиц.

В редукторах для шпонок из стали 45 принимают при непрерывном использовании редуктора с полной нагрузкой [Осм] = 50 ... ... 70 МПа; при среднем режиме работы [Осм] = = 130 ... 180 МПа; в случае предельных статических перегрузок - до [Осм] = 260 МПа.

При движении незакаленных трущихся поверхностей под нагрузкой [Осм] = Ю... ... 20 МПа.

Часто длину шпонок выбирают в соответствии с длиной ступицы, а затем проверяют на смятие.

Посадки ненапряженных шпоночных соединений с призматическими шпонками по СТ СЭВ 144-75 приведены в табл. 5.20.

Положение шпоночного паза относительно образующей ограничивают допусками: на параллельность на длине паза - 0,5 Тшп; на симметричность при одном пазе - 2,0 Тши (при

Таблица 5.20.- Предельные отклонения размеров соединений с призматическими шпонками и ориентировочные посадки

Высота шпонки, h hll

Глубина пазов вала, и втулки, <2

Длина шпонки, / /г14

Длина паза под шпонку на валу, / Я15

Ширина шпонки и пазов, b в зависимости от вида

соединения

Вид соединения

Шпоика

Паз вала

Паз втулки

Свободное Нормальное

А9 А9

Плотное

Допускаются любые сочетания указанных выше полей допусков

Назначение посадок

Паз втулки

Паз вала

Для единичного и серийного производства

Для серийного и массового производства

Для направляющих шпонок

DIO; Is9 DIO

Р9 N9 Н9; N9





Рис. 5.19. Монтаж призматической шпонки с плоскими торцами:

с -при наличии ограничителя, препятствующего осевому смещению; б -при отсутствии ограничителя

напряжений в валах, а следовательно, обеспечивают более высокую выносливость последних, создают лучшую центровку деталей на валах, более удобны для массового и серийного производства. Для тяжелонагруженных соединений в общем машиностроении наиболее распространены прямобочные соединения, которые здесь и рассматриваются. Весьма перспективны эвольвентные соединения, постепенно вытесняющие прямобочные [1]. При стесненных диаметральных габаритах в некоторых отраслях промышленности, например автотракторной, применяют соединение со шлицами треугольного профиля.

Зубчатые соединения различают также по способу центрирования. Центрирование соединений с прямобочными шлицами производят по боковым граням; по наружному диаметру; по внутреннему диаметру.

По боковым граням центрируют соединения, передающие большие крутящие моменты, в случае отсутствия высоких требований к центрированию. Центрирование по одному из диаметров применяют при высоких требованиях к его

Рис. 5.20. Скос на шпонке для облегчения ее демонтажа

двух пазах - 0,5 Тп), где Тшп- допуск на ширину шпоночного паза, устанавливаемый по табл. 5.20.

5.3. ЗУБЧАТЫЕ (ШЛИЦЕВЫЕ) СОЕДИНЕНИЯ

5.3.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ТИПЫ СОЕДИНЕНИЙ

Шлицевые соединения по сравнению со шпоночными обладают более высокой нагрузочной способностью, создают меньшую концентрацию



Рис. 5.21. Центрирование шлицевого соединения по вспомогательным поверхностям: о - по цилиндрическим поверхностям; б - по коническим поверхностям



0 1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35