Главная Промышленность 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
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
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
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 |