Служат для передачи крутящего момента от вала к ступице или наоборот.
Наибольшее распространение получили ненапряженные шпоночные соединения, в которых окружное усилие воспринимается боковыми поверхностями шпонок

Призматические и сегментные шпонки стандартизованы и подбираются по таблицам ГОСТ в зависимости от диаметра вала. Длина шпонок рассчитывается. Материал шпонок — Сталь 45, Сталь 50, для призматических шпонок — чистотянутая по профилю. Как правило, применяют лишь одну шпонку вследствие трудности пригонки нескольких (не более двух)

Содержание

Расчет ненапряженных шпоночных соединений
Соединения шпоночные с призматическими шпонками по ГОСТ 23360
Соединения шпоночные с сегментными шпонками по ГОСТ 24071
Соединения шпоночные
🔍 Видео

Расчет ненапряженных шпоночных соединений

Для упрощения расчета предполагается равномерная эпюра распределения нагрузок на боковую поверхность шпонки (хотя в действительности она неравномерна).
Шпонки рассчитываются на смятие и срез от действующего по диаметру вала окружного усилия

Видео:Фрезерование паза 1мм ширина на глубину 21 мм, мелкая детальСкачать

где h, b, l — высота, ширина и длина шпонки;

[σ]_см, [τ] — допускаемые напряжения смятия и среза

Длина шпонки выбирается по более опасному напряженному состоянию

Соединения шпоночные с призматическими шпонками по ГОСТ 23360

Основные размеры шпонок и сечений пазов

Видео:Фрезерование шпоночного пазаСкачать

Диаметр вала d, мм	Ширина шпонки b	Высота шпонки h	Радиус закругления или фаска Sх45°	Глубина паза вала t₁	Глубина паза ступицы t₂
св. 12 до 17	5	5	0,16 — 0,25	3,0	2,3
св. 17 до 22	6	6	0,16 — 0,25	3,5	2,8
св. 22 до 30	8	7	0,16 — 0,25	4,0	3,3
св. 30 до 38	10	8	0,25 — 0,4	5,0	3,3
св. 38 до 44	12	8	0,25 — 0,4	5,0	3,3
св. 44 до 50	14	9	0,25 — 0,4	5,5	3,8
св. 50 до 58	16	10	0,25 — 0,4	6,0	4,3
св. 58 до 65	18	11	0,25 — 0,4	7,0	4,4
св.65 до 75	20	12	0,4 — 0,6	7,5	4,9
св. 75 до 85	22	14	0,4 — 0,6	9,0	5,4
св. 85 до 95	25	14	0,4 — 0,6	9,0	5,4
св. 95 до 110	28	16	0,4 — 0,6	10,0	6,4
св. 119 до 130	32	18	0,4 — 0,6	11,0	7,4

Ряд длин шпонок: 10, 12, 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

Пример условного обозначения шпонки исполнения 1 по ГОСТ 23360-78 b = 18мм, h = 11мм, l = 70мм:
Шпонка 18×11×70 ГОСТ 23360-78
То же, исполнение 2:
Шпонка 2-18×11×70 ГОСТ 23360-78

Соединения шпоночные с сегментными шпонками по ГОСТ 24071

Диаметр вала d, мм	Сечение шпонки bxhxD	Длина шпонки l	Глубина паза вала t₁	Глубина паза ступицы t₂	r или Sх45°	r₁ или S₁х45°
св. 12 до 14	4х6; 5х16	15,7	5,0	1,8	0,25 — 0,4	0,16 — 0,25
св.14 до 16	4х7; 5х19	18,6	6,0	1,8	0,25 — 0,4	0,16 — 0,25
св. 16 до 18	5х6; 5х16	15,7	4,5	2,3	0,25 — 0,4	0,16 — 0,25
св. 18 до 20	5х7; 5х19	18,6	5,5	2,3	0,25 — 0,4	0,16 — 0,25
св. 20 до 22	5х9х22	21,6	7,0	2,3	0,25 — 0,4	0,16 — 0,25
св. 22 до 25	6х9х22	21,6	6,5	2,8	0,25 — 0,4	0,16 — 0,25
св. 25 до 28	6х10х25	24,6	7,5	2,8	0,25 — 0,4	0,16 — 0,25
св. 28 до 32	8х11х28	27,3	8,0	3,3	0,4 — 0,6	0,25 — 0,4
св. 32 до 38	10х13х32	31,4	10,0	3,3	0,4 — 0,6	0,25 — 0,4
св. 38 до 44	12х19х65	59,1	16,0	3,3	0,4 — 0,6	0,25 — 0,4

Пример условного обозначения шпонки исполнения 1 по ГОСТ 24071-80 сечением b × h = 5 × 6,5 мм :
Шпонка 5×6,5 ГОСТ 24071-80
То же, исполнения 2 сечением b х h₁ = 5 х 5,2 мм
Шпонка 2-5×5,2 ГОСТ 24071-80

Соединения шпоночные

Видео:Шпоночный ПАЗ. Как выставить фрезу по центру вала???Скачать

ШПОНКИ ПРИЗМАТИЧЕСКИЕ
( ГОСТ 23360-78 )

Данный ГОСТ 23360-78 соответствует DIN 6885 в диапазоне диаметров 6-130 мм

Описание распространяется на шпоночные соединения с призматическими шпонками и устанавливает размеры и предельные отклонения размеров призматических шпонок и соответствующих им шпоночных пазов на валах и во втулках.

Видео:Как фрезеровать шпоночный пазСкачать

Размеры шпонок в зависимости от диаметра вала

Варианты исполнения шпонок

Ряд длин шпонок: 6, 8, 10, 12, 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, 400, 450, 500

Видео:Как нарезать шпоночный паз без станков !!!Скачать

шпонка исполнения 1: Шпонка BxHxL ГОСТ 23360-78.
шпонка исполнения 2: Шпонка 2-BxHxL ГОСТ 23360-78.

Материал шпонок — сталь чисто тянутая для шпонок по ГОСТ 8787-68. Допускается применять другую сталь с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа (60 кг/мм 2 ).

Предельные отклонения пазов должны соответствовать указанным в таблице:

Видео:Фрезеровка пазов под коромысло. Шлицевой вал.Скачать

Примечания:
1. Допускаются для ширины паза и втулки любые сочетания полей допусков, указанных в таблице.
2. Для термообработанных деталей допускаются предельные отклонения размера ширины паза вала Н11, если это не влияет на работоспособность соединения.
3. В ответственных шпоночных соединениях сопряжения дна паза с боковыми сторонами выполняются по радиусу, величина и предельные отклонения которого должны указываться на рабочем чертеже.
4. Допускается в обоснованных случаях (пустотелые и ступенчатые валы, передачи пониженных вращающих моментов и т.п.) применять меньшие размеры сечений стандартных шпонок на валах больших диаметров, за исключением выходных концов валов.

Полное описание данных шпонок можно найти в ГОСТ 23360-78 «Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки».

ГОСТ 10748-79 — «Соединения шпоночные с призматическими высокими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки»
ГОСТ 8790-79 — «Соединения шпоночные с призматическими направляющими шпонками с креплением на валу. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки»
ГОСТ 12208-66 — «Приспособления станочные. Шпонки призматические скользящие сборные. Конструкция»
ГОСТ 24071-97 — «Сегментные шпонки и шпоночные пазы»

источники:

Видео:Фрезерование шпоночного паза на валуСкачать