26. Шпоночные   соединения. Достоинства  и  недостатки, область применения. Типы  призматических  шпонок, способы изготовления шпоночных  пазов.

Шпоночные соединения применяют для передачи вращающе­го момента между валом и ступицей (например, ступицей зуб­чатого колеса, шкива, маховика и т. п.) с помощью специаль­ной детали —  шпонки. Шпоночные соединения подразделяют на ненапряженные, осуществляемые призмати­ческими или сегментными шпонками, и напряжен­ные, осуществляемые клиновыми шпонками.

Достоинства соединений: простота конструкции и низкая стоимость.

Недостатки: вал и ступица ослаблены шпоночными пазами, в зоне которых возникает концентрация напряжений, что сни­жает усталостную прочность деталей соединений; трудно обес­печить взаимозаменяемость соединения из-за необходимости ручной подгонки шпонки по пазу; ненадежная работа соедине­ния при ударных, реверсивных и циклических нагрузках.

Ширину b и высоту h обыкновенных призматических шпо­нок выбирают в зависимости от посадочного диаметра вала. Концы шпонок могут быть плоскими или скруг­ленными. Глубина врезания шпонки в ступицу k ~ 0,4h. Призматические шпонки вставляют в паз вала по по­садке с натягом, а в паз ступицы по посадке с зазором.

В валу паз изготовляется пальцевой фрезой при единичном или мелкосерийном производстве, а при крупносерийном или массовом дисковой фрезой. Паз в ступице выполняется протяжкой или долбяком.

 

27. Соединения  призматическими  шпонками: расчет  и конструкция.

Шпонки обычно подбирают по диаметру вала, т.к. шпонки стандартизованы.

В расчетах принимают, что шпонка нагружена силой от момента  и по этой силе выполняют расчеты. Глубина врезания паза в вале такова, что рассчитывать надо только выступающую часть шпонки. Если шпонка выбирается по стандарту, то она рассчитывается только на смятие.

, l_р – рабочая длина шпонки.

, где S – коэффициент безопасности.

Если по каким то причинам шпонку не удалось выбрать по стандарту, ее еще считают на срез: .