Слайд 1ШПОНОЧНЫЕ И ШЛИЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Разработал: преподаватель-методист
специальных дисциплин
Краматорского центра ПТО
«Заслуженный учитель Украины»
Онищенко Сергей
Яковлевич
Слайд 3Применяется шпоночное соединение для проведения стыкования вала и ступицы и для
предотвращения их совместного проворота во время передачи крутящего момента.
Также используют указанные соединения, хотя не так широко, для недопущения сдвига плоских деталей.
Слайд 4Классификация шпоночных соединений
Слайд 5В зависимости от степени подвижности:
- подвижное соединение. В данном случае
с направляющей или скользящей шпонкой;
- неподвижное соединение.
Слайд 6В зависимости от усилия, которое действует в соединении
- Напряженные. В таком
соединении усилие создается при сборке. Оно существует отдельно от самой рабочей нагрузки.
- Ненапряженные. В таком соединении усилие создается только при наличии рабочей нагрузки.
Слайд 7В зависимости от вида используемых шпонок
- Призматическая.
- Сегментная.
- Цилиндрическая.
- Клиновая.
- Тангенциальная
Слайд 8Призматическая шпонка
Шпонки подразделяются на направляющие, закладные и скользящие.
Из-за того что
призматические шпонки трудно заменять друг другом по причине индивидуальной подгонки, их не используют в крупном производстве. Это является их главным недостатком.
Еще одним минусом в данном случае является способность к опрокидыванию при износе.
Слайд 10Сегментные шпонки
Сегментные шпонки , как и призматические работают только боковыми гранями.
Их
применяют при передаче относительно небольших вращающих моментов, так как глубокий паз значительно ослабляет вал.
Сегментные шпонки и пазы для них просты в изготовлении и удобны для монтажа и демонтажа.
Глубокая посадка шпонки обеспечивает ей устойчивое положение.
В отличии от призматических шпонок, сегментные шпонки не нуждаются в дополнительной фиксации.
Слайд 12Цилиндрические шпонки
Применяются они в основном на концевых участках вала.
При их
использовании необходимо, чтобы соединенные материалы не отличались по плотности и твердости.
Это мешает широко применять этот вид шпонок в крупном производстве.
Слайд 14Тангенциальная шпонка
Данная деталь состоит из двух частей. Это своеобразный призматический клин,
который имеет прямоугольное поперечное сечение. Устанавливают тангенциальные шпонки парами с углом в 120–180 градусов. Преимуществом данных деталей является то, что их материал работает на сжатие, а также здесь имеется лучшая форма соответствующего паза в отношении концентрации соответствующих напряжений. Минусом такой шпонки можно считать ее сложное устройство. Применяют данные детали в тяжёлом машиностроении.
Слайд 16Шпонки клиновые
Они момент передают с использованием сил трения.
Плюсы указанной детали:
-
шпоночное соединение в данном случае выдерживает небольшую осевую нагрузку.
- отмечена хорошая работа при действии переменных нагрузок.
- не надо использовать дополнительные детали, которые будут удерживать от осевого перемещения ступицу.
Минусами данной шпонки являются:
- сложность в разборке при ремонте.
- сильное смещение от центра ступицы по отношению оси вала.
- при наличии малой длины ступицы возможен ее существенный перекос, а также не исключено осевое биение детали, которая закрепляется (шкив, зубчатое колесо).
Слайд 19Достоинства шпоночных соединений:
- простота конструкции;
- легкость монтажа и демонтажа;
- низкая стоимость.
Недостатки
шпоночных соединений:
- шпоночные пазы снижают прочность вала и ступицы;
-концентрация напряжений, возникающих в зоне шпоночного паза, снижает сопротивление усталости.
- во многих соединениях наблюдается децентровка. То есть относительное смещение осей ступицы и вала наполовину диаметрального зазора.
- в углах шпоночного паза высокий уровень напряжений.
Слайд 20Условные обозначения шпонок определяются стандартами и включают в себя: наименование, исполнение,
размеры, номер стандарта.
Пример условного обозначения шпонки:
Шпонка 10 х 8 х 60 ГОСТ 23360-78 — призматическая, первого исполнения, с размерами поперечного сечения 10x8 мм (ширина Х высота), длина 60 мм;
Шпонка 3-20 х 12 х 50 ГОСТ 24068-80 — клиновая, третьего исполнения, с размерами поперечного сечения 20x12 мм, длина 50 мм;
Шпонка 5 х 6,5 ГОСТ 24071-97 — сегментная, шириной 5 мм, высотой 6,5 мм.
Слайд 21КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ШПОНОК И ПАЗОВ
Для контроля используются два метода: поэлементный и
комплексный.
Для поэлементного контроля используют универсальные средства измерения.
Выбор того или иного средства измерения определяется возможностью его использования с учетом конкретной конфигурации детали и обеспечения необходимой точности измерения. Этот метод целесообразно применять на стадии отладки технологического процесса или при анализе деталей, он требует больших затрат времени и квалификации персонала.
Комплексный контроль стандартизованных шпоночных пазов осуществляют калибрами .
Ширину пазов вала и втулки проверяют пластинами, имеющими проходную и непроходную стороны
Слайд 22ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА
Слайд 25Шлицевым называется разъёмное соединение отверстия и вала, когда на валу выполнены
выступы определённой формы, а на поверхности отверстия впадины аналогичной формы и количества.
Деталь (охватываемая), на наружной поверхности которой изготовлены выступы, называется шлицевым валом.
Деталь (охватывающая), на внутренней поверхности которой изготовлены впадины, называется шлицевым отверстием.
Слайд 26Шлицевые соединения применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить относительно высокие
требования к соосности с передачей достаточно большого крутящего момента.
Шлицевые вал и втулка - разборные соединения и часто для них исходно предусматривается относительное осевое перемещение.
Шлицевые соединения предназначены для соединения валов между cобой с помощью муфт, а также для соединения с валами различных тел вращения: зубчатых колес, маховиков, шкивов, эксцентриков и т.д., в различных областях приборостроения и машиностроения.
В автомобилестроении шлицевые соединения применяются в коробках передач, в соединениях карданных валов и колесных механизмов.
Слайд 27 Существует три способа центрирования шлицевых соединений:
по поверхности наружного диаметра
(D);
по поверхности внутреннего диаметра (d);
по боковым поверхностям шлицев (b).
d − 8 × 36 H7 / f7 ×40 H12 / a11×7 D9 / h9
b − 8 × 36 ×40 H12 / a11 × 7 D9/f 8
Слайд 28Форма профиля выступов у вала и пазов у втулки может быть
различной, но наибольшее применение нашли прямобочные, эвольвентные и треугольные шлицевые соединения.
Слайд 29Наибольшее распространение получили шлицевые соединения с прямобочным профилем зуба, которые
надёжны и просты в изготовлении.
Эти соединения применяются для подвижных и неподвижных соединений.
Причем, в зависимости от передаваемого крутящего момента используются соединения легкой, средней и тяжелой серии.
Слайд 30Эвольвентные шлицевые соединения имеют следующие достоинства:
- более технологичны, так
как валы одного модуля могут быть обработаны одним типоразмером обрабатывающего инструмента, которым является червячная фреза, и могут обеспечить высокую точность при использовании всех отделочных операций (шевингование, шлифование и т.д.);
- обладают способностью передавать большие крутящие моменты, благодаря плавным переходам профилей, а также в силу того, что зубья у них прочнее из-за переменной толщины и утолщения у основания;
- при относительных перемещениях шлицевых вала и втулки обеспечивается самоустановка, более точное центрирование под нагрузкой, что обеспечивает более надёжное продольное перемещение.
Слайд 31Треугольные шлицевые соединения передают незначительные крутящие моменты, в силу того, что
применяются с модулем 0,2— 1,5мм.
Наиболее часто применимы параметры соединений: число зубьев 20—70; модуль; угол впадин вала 90; 72 и 60°.
Однако, отсутствие стандартов на треугольные шлицевые соединения приводит к тому, что применяют в промышленности соединения и с иными параметрами.
Слайд 32ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА
Слайд 33ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА