Шпонка призматическая

Материал шпонок

Для изготовления шпоночного соединения применяют калибровочный металлопрокат. Чаще всего используется сталь марки 45. Она относиться к углеродистым сталям обычного типа, которая часто применяется для производства деталей высокой прочности. Сталь используется в виде бруска длиной 1 м.

В некоторых случаях может применять углеродистая сталь марки 50. Она необходима, когда требуется повышенные прочностные свойства полученных шпонок. Реже применяются легированные стали, например, марки 40х, для которой характерен высокий показатель твердости, достигаемый путем термической обработки.

Стальные заготовки обрабатываются с помощью фрезы, сверлильных станков, станков для рубки, шлифовальных машин и других инструментов. Используемые станки имеют блок управление, который позволяет с помощью числовых программ изготовить деталь необходимых параметров.

Цена полученной шпонки довольно низка, поэтому приобрести необходимую деталь довольно легко. Но в некоторых случаях, когда есть необходимость срочного получения шпонки, изготовить ее можно самостоятельно. Чаще всего подобная необходимость возникает в сельском хозяйстве, где во время сезонных работ часто возникают поломки, которые нужно отстранить. При этом ближайшие точки продажи необходимых деталей находиться на расстоянии в несколько десятков километров.

Имея небольшое количеству инструмента под рукой и заготовку из соответствующего материала, можно быстро изготовить временную замену. При соблюдении технических характеристик, полученная деталь сможет полноценно заменить заводскую, но лучше всего при первой возможности приобрести шпонку нужной прочности и геометрических параметров. Это необходимо для избежание преждевременного износа механизмов.

В качестве материала лучше использовать разные породы дерева, для шпонки подойдет более мягкий материал чем основной. Это позволит обезопасить основную конструкцию от повреждений в случае повышенной нагрузки. Легче заменить шпонку чем большой конструкционный узел.

Для предотвращения проникания влаги в железобетонные конструкции используются специальные шпонки – ватерстоп. Изготавливают их из резины высокого качества и ПВХ. Это позволяет добиться необходимой степени водонепроницаемости и стойкости к растворам агрессивных химических веществ.

DIN 6885 Б/П Шпонка стальная призматическая

  • Модификации
  • Описание
  • Технические характеристики
  • Ваши скидки

Призматические шпонки DIN 6885 изготавливаются в разных вариациях. Они бывают квадратные, овальные, с округлыми углами только с одной из сторон, с отверстиями и без, а так же со срезами одного из углов.

Шпонка изготавливается по немецкому стандарту DIN 6885, а так же по Российскому стандарту ГОСТ 23360-78 и по международному стандарту ISO 773. Шпонка DIN 6885 производится из стали, по умолчанию дополнительного покрытия не имеет, так же не обладает повышенными классами прочности.

Установка шпонки в каком-либо механизме требуется внимательности и опыта установки подобных изделий. Для правильной установки шпонки в механизме, нужно деталь и вал совместить таким образом, чтобы канавки у них совпали. Шпонка по DIN 6885 фиксирует на валу надетый на него маховик/зубчатую шестерню/шкив. Данный вал часто рассчитан на тысячи оборотов в минуту.

Узел, в котором вращается вал с такой огромной скоростью, чаще всего непрерывно работает годами. И все это время призматическая шпонка испытывает действующие на срез силы.

Назначение

Шпонка DIN 6885 призматическая, или по другому её ещё называют «шпоночный паз». Шпонки DIN 6885 очень часто используются в производственных и промышленных сферах.

Технические характеристики шпонки DIN 6885 (часть 1):

Параметры шпонки Ширина шпонки, B (h9)
2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32
Высота, H (h11) 2 3 4 5 6 7 8 8 9 10 11 12 14 14 16 18
Радиус мин. 0,16 0,25 0,4 0,6
макс. 0,25 0,4 0,6 0,8
Номиналь- ная длина L мин. 6 6 8 10 14 18 22 28 36 45 50 56 63 70 80 90
макс. 20 36 45 56 70 90 110 140 160 180 200 220 250 280 320 360

Технические характеристики шпонки DIN 6885 (часть 2):

Параметры шпонки Ширина шпонки, B (h9)
36 40 45 50 56 63 70 80 90 100
Высота, H (h11) 20 22 25 28 32 32 36 40 45 50
Радиус мин. 1 1,6 2,5
макс. 1,2 2 3
Номиналь- ная длина L мин. 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280
макс. 400 400 400 400 400 400 400 400 400
 Сумма заказаРазмер скидки на каждый заказ
5 000 — 20 000 рублейБазовая оптовая цена
20 000 — 70 000 рублейСкидка 5%
70 000 — 200 000 рублейСкидка 10%
свыше 200 000 рублейСкидка до 25%

Если ВЫ являетесь крупнооптовой снабжающей организацией
для ВАС есть особые условия, оповестите наших менеджеров и
получите персональные скидки!

Кольцо стопорное плоское внутреннее для отверстий

Назад

Шпонки призматические (ГОСТ 23360-78). Номинальные размеры, мм

Таблица 2

dbht t1r c или r1L
minmaxminmax
От 6 до 8221,21,00,080,160,160,256-20
Св.8 до 10331,81,40,080,160,160,256-36
Св. 10 до 12442,51,80,080,160,160,258-45
Св. 12 до 17553,02,30,160.250,250,4010-56
Св. 17 до 22663,52,80,160.250,250,4014-70
Св. 22 до 30874,03,30,160.250,250,4018-90
Св. 30 до 381085,03,30.250,400,400,6022-110
Св. 38 до 441285,03,30.250,400,400,6028-140
Св. 44 до 501495,53,80.250,400,400,6036-160
Св. 50 до 5816106,04,30.250,400,400,6045-226
Св. 58 до 6518117,04,40.250,400,400,6050-180
Св. 65 до 7520127,54,90,400,600,600,8056-180

Размер L   в указанных пределах принимать из ряда 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.

Отклонения размеров шпонок и пазов – по ГОСТ 7227-58.

Допускается в технически обоснованных случаях применять меньшие размеры сечений стандартных шпонок на валах больших диаметров, за исключением выходных концов валов.

В зависимости от принятой базы обработки и измерения на рабочих чертежах указывают размеры: d + t1 – для втулки: t (предпочтительный вариант) или d – t   — для вала.

Примеры обозначений шпонок:исполнения 1, размерами b = 16 мм, h = 10 мм, L = 50 мм:

Шпонка 16 х10 х50 ГОСТ 23360-78

То же исполнения 2:

Шпонка 2-16 х10 х50 ГОСТ 23360-78

Нанесение размеров на чертежах шпоночных соединений

Подробности Категория: Шпоночные соединения Нанесение размеров на чертежах шпоночных соединений.

Применяют три способа нанесения размера глубины паза на валу: 1) от противоположной расположению паза крайней точки диаметра вала (рис. 579, а); 2) от ближайшей к пазу кромки цилиндрической поверхности вала (вид б); 3) от крайней точки диаметра, лежащей на оси симметрии паза (вид в). Последние два размера различаются на величину m, определяемую по формуле (135) или по рис. 568, б.

Наиболее правильна третья схема, непосредственно вытекающая из способов измерения глубины паза на исполненных деталях. Глубину паза на валах ответственного назначения измеряют микрометрическим глубиномером с призмой, базирующейся на цилиндрической поверхности вала (рис. 580, а). Глубина паза определяется как разность показаний глубиномера в положении, изображенном на рисунке, и на любом гладком участке поверхности вала.

Правильность размера контролируют наложением калибра на цилиндрическую поверхность вала (рис. 580, б).

Таким образом, в обоих случаях определяют глубину паза по отношению к диаметру вала.

Глубину паза в ступице правильнее всего определять размером от противоположной пазу точки диаметра (см. рис. 579, г), который легко проверить штангенциркулем или штихмасом.

На рис. 579 приведены примеры развернутого нанесении размеров на шпоночном валу (вид д), в ступице (вид е) и в сборе (вид ж).

Виды шпонок

Основные виды шпонок делят на два типа: напряженные и ненапряженные. Среди которых выделяются такие типы шпонок:

    1. Клиновые. Особый тип, который отличаются углом наклона верхней грани. В общем разделение на виды происходит исходя из классификации шпоночных соединений. Устанавливается в паз с помощью физической силы, ударным методом. Применение такого типа соединения позволяет добиться необходимого напряжения. Нарезанный клин, находясь в пазе, распирает его изнутри. За счет силы прижатия, вал и ступица совместно вращаются.Используется довольно редко, так как ее использование предусматривает индивидуальный подгон. Это можно считать недостатком для массового производства механизмов. Основное назначение — применение в тихоходных передачах и узлах неподвижного соединения.
      Среди клиновых шпонок выделяют:

      • врезные;
      • на лыске;
      • фрикционные;
      • без головки и с головкой.
    2. Сегментные. Производятся в виде сегментной пластины, загоняемой в паз. Производиться методом фрезерования. Широко применяются в производстве, так как просты в изготовлении, не требуют особой точности при нарезании и легко устанавливается. Отличается установкой в боле глубокий паз, в сравнении с аналогами. Глубокий паз не подходит для больших нагрузок, так как значительно снижает прочность вала, поэтому используется при небольших крутящих моментов.
      На длинных ступицах может устанавливаться несколько шпонок, так как они имеют фиксированную длину. Выполняют предохранительную функцию на срез и смятие.
    3. Призматические. Отличаются параллельными гранями, которые устанавливаются в паз и фиксируют ступицу. Рабочими гранями в таки случаях являются боковые. Относятся к ненапряженному типу шпоночных соединений, поэтому существует вероятность возникновения коррозии в месте соединения. Для исключения коррозии, муфта и вал соединяются с натягом. Концы производятся обычно со скругленными или плоскими концами. Для скругленного типа рабочей поверхностью считается длина прямых краев. Паз нарезается с помощью фрезы.Передача усилия происходит путем давления поверхности паза на шпонку, которая передает крутящий момент на паз ступицы. Данный тип соединения призматической шпонкой часто используется для подвижных соединений, поэтому используют дополнительное крепление с помощью винтов. Как и многие другие типы выполняет функцию предохранителя при смятии и срезе.

    4. Цилиндрические. Штифты в таких шпонках изготавливаются в виде цилиндров. Работаю в натяжении с отверстием на торце вала, которое высверливается под соответствующие размеры шпонок. Используется в тех случаях, когда ступица устанавливается на конце вала. Требует особого подхода к монтажу шпоночных соединений.Позволяют работать на срез и смятие. Поэтому выбор шпонки производят исходя из прочности на смятие.

Исходя из типа посадки выделяются:

  1. Свободная – применяется в случаях, когда выполнять сварочные работы довольно сложно и есть необходимость подвижного сцепления деталей во время работы.
  2. Плотная – нужна для создания сцеплений, движение которых во время работы выполняется в одном пространственном положении.

Призматические шпонки

Простые в исполнении и сборке призматические шпонки широко применяются в зубчатых зацеплениях и других узлах, передающих крутящий момент. В поперечном оси сечении они имеют форму прямоугольника. С торцов могут быть закругленными.

Изготавливаются из проката среднеуглеродистых сталей Ст 45 и Ст 40х. После строжки с припуском проходят нормализацию или закалку для получения твердости 300-320 Hb. Чистовой размер доводится шлифовкой, иногда прямо на сборке по фактическому размеру паза. Крепится плотно в пазах вала. Прилегание рабочей поверхности втулки может выполняться без натяга.

В узлах, работающих на улице, в условиях пыли и переменных нагрузок шпонки могут не запрессовываться туго в паз, а прикручиваться.

А-А

Черт. 2

Примечание. На рабочем чертеже должен проставляться один размер для вала U (предпочтительный вариант) или (d—ft) и для втулки—(d+^г)-

2, 3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

4. Размеры йъ и / и их предельные отклонения — по 2-му ряду ГОСТ 12876—67.

5. Фаски s2X45° — по ГОСТ 10549—80.

6. Материал шпонок — сталь чистотянутая для шпонок по ГОСТ 8787—68. Допускается применять другую сталь с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МН/м2 (60 кгс/мма).

7. Размеры сечений пазов и предельные отклонения глубины паза должны соответствовать указанным на черт. 2 и в табл. 3.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

8. Предельные отклонения ширины шпоночного паза b должны соответствовать полям допусков: Н9 — по валу, D10 — по втулке.

Для термообработанных деталей допускаются предельные отклонения размера ширины паза вала, соответствующие полю допуска Н11.

Таблица 3

мм

Шпоночный паз

Сечение

шпонки

Глубина

Радиус а акру г-

itAtiim #*. и пи

Диаметр вала d

Ширина

Вал fi

Втулка U

ЛСНИН Г| или фаска aiX45°

bXh

Ь

Но-

МИН.

Пред.

откл.

Номин.

Пред.

откл.

не менее

не более

От 22 до 30

8X7

8

4

3,3

0,16

0,25

Св. 30 до 38

10X8

10

5

Св. 38 до 44

12X8

12

1/

» 44 » 50

14X9

14

5,5

3,8

0,25

0,40

» 50 » 58

16X10

16

6

+0,2

4,3

+0,2

» 58 » 65

18X11

18

7

4,4

Св. 65 до 75

20X12

20

7,5

4,9

> 75 > 85

22X14

22

о

5,4

» 85 » 95

25X14

25

0,40

0,60

» 95 > 110

28X16

28

10

6,4

> 110 » 130

32X18

32

и

7,4

Св. 130 до 150

36X20

36

12

8,4

» 150 » 170

40X22

40

13

+0,3

п

9,4

+0,3

0,70

1,00

» 170 » 200

45X25

45

15

и

1014

9. Вместо контроля размеров t± и /2 допускается контролировать размеры (d—ti) и предельные отклонения которых

должны соответствовать указанным в т^бл. 4.

Предельные отклонения размеров

Высота шпонок h

d-ti

d+ti

От 7 до 18

-0.2

+0,2

Св. 18 до 45

—0,3

+0.3

(Измененная редакция, Изм. № 1).

10. Теоретическая масса шпонок .указана в справочном приложении 1.

11. Предельные отклонения размеру длины паза вала должны соответствовать полю допуска Н15.

12. Контроль размеров шпоночных пазов и их расположения относительно соответствующих цилиндрических поверхностей — по ГОСТ 24109-80 — ГОСТ 24118-80, ГОСТ 24120—80 и ГОСТ 24121—80.

13. Для изделий, спроектированные до i января 1980 г., допускаются предельные отклонения ра:*меров шпоночных соединений, указанные в справочном приложении 3 ГОСТ 23360—78.

14. Параметры шероховатости поверхности элементов шпоночных соединений приведены в рекомендуемом приложении 3.

11—14. (Введены дополнительно, 1).

ЙРМОМШ 1

Справочное

Размеры в мм

ь

8

10

12

н

16

18

30

22

25

28

32

36

40

45

h

7

8

8

9

10

И

12

11

U

16

18

20

22

25

1

Теоретическая масса 1000 шпонок исполнения 3, кг

25

8,6

13,1

28

9,9

15,0

16,5

32

UJ

17,5

20,6

36

13,4

20,0

23,1

to —а

40

15,2

22,5

26,2

32,0

45

17,4

25,6

29,9

37,1

44,4

50

19,6

28,8

ЗУ,

41,9

51,1

64,4

56

22,2

_32£

38,8

47,7

58,1

78,5

93Л

63

25,2

36,9

43,3

54,3

88,9

84J

104,9

124,9

/0

28,4

41,4

88,8,

JM

76,2

96,3

119,0

141,7

164,8

80

32,6

47,6

58,3

71,5

88,8

112,0

т

165,7

192,1

253,0

90

37,0

52,9

63,9

81,4

101,0

127,0

156,0

189,7

219,8

288,0

357,0

100

60,1

71,4

91,8

Щ

183,0

175,0

213,7

286,7

323,0

402,0

512,0

602,0

НО

66,3

78,9

101,0

126,0

158,0

194,0

237,7

274,0

ДО

Ж

ДО

675,0

125

89,2

118.0

185,0

181,0

222,0

273,8

314,9

370,0

5185

651,0

775,0

1007,0

Размеры в мм

Продолжение

ь

8

10

12

и

16

18

20

22

2S

28

32

36

40

45

h

7

8

8

9

10

11

12

14

и

16

13

20

22

25

1

Теоретическая масса 1000 шпонок исполнения 3, кг

140

100,4

131,0

164,0

205,0

250,0

309,8

355,9

464,0

583,0

738,0

882,0

1143,0

160

149,0

189,0

236,0

288,0

357,8

410,5

534,0

673,0

851,0

1021,0

1319,0

180

214,0

267,0

326,0

405,8

475,1

604,0

764,0

964,0

1159,0

1496,0

200

298,9

364,0

453,9

519,7

675,0

W

1077,0

1297,0

1673,0

220

401,0

501,9

ЗД

745,0

945,0

1190,0

1435,0

1849,0,

250

573,9

656,2

851,0

1080,0

1360,0

1642,0

2114,0 _

280

738,1

956,0

1216,0

1530,0

1849,0

2379,0 _

320

1084,0

1388,0

1743,0

2112,0

2715,0

360

1557,0

1968,0

2387,0

3066,0

400

2192,0

2678,0

3439,0

450

3856,0

Для шпонок исполнения 1 масса уменьшается на

0,76

1,35

1,94

2,97

4,31

6,00

8,09

П,2

15,1

21,0

31,1

43,7

59,3

85,3

Для шпонок исполнения 2 масса

мршиайтра ня

0,38

0,67

0,97

1,48

2,15

3,00

4,04

5,6

7,5

10,5

15,5

21,8

29,6

42,6

Алгоритм расчета

Расчет шпонки по исходным данным можно сделать с помощью компьютерных программ. Наиболее простые, и удобные в пользовании: MS Excel и OOo Calc. Программа включает в себя расчетные формулы, содержит все нормализованные размеры на валы, ступицы и шпонки.

Для выполнения алгоритма расчета используем пример с реальными цифрами. Их следует заносить в строгой последовательности в раздел с синими надписями значений. Проставлять цифры следует в свободную колонку между условными обозначениями из формул и единицами измерения. Например:

  1. Крутящий момент на валу – 300 Н/м.
  2. Диаметр вала – 45 мм.
  3. Глубина паза на валу – 5,5 мм.
  4. Высота шпонки – 9 мм. Выбирается по справочной таблице, которая имеется в программе.
  5. Ширина шпонки – 14 мм.
  6. Длину шпонки – 63 мм.
  7. Вариант исполнения – 1. С прямыми углами, или закругленными торцами с одной или двух сторон. Выбираем с полукруглыми торцами. По классификации они обозначаются 1.
  8. Величина допускаемого при смятии напряжения – 90 Мпа.
  9. Напряжение среза – 54 Мпа. Значение берется как 60% от величины смятия.

Результаты расчетов программа выдает в той же таблице, только ниже, это действующие величины напряжений смятия и среза, нагруженность соединения по этим напряжениям.

В таблице приведены результаты расчета на компьютерной программе MS Excel.

Название показателяФормула расчетаПолученное значение
Напряжение смятия действующееδсм=2*T/(d*(h-t1)*Lp)77,7 МПа
Напряжение действующее срезаδсм=2*T/(d*(h-t1)*Lp)19,4 Мпа
Нагруженность по напряжению смятияsсмсм/{δсм}86,40%
Нагруженность по срезуSср=TСР/{Tср}36,00%

Расчет на смятие и срез производится приблизительный, поскольку не учитывается целый ряд факторов, влияющих на фактический размер нагрузки:

  • неравномерное соединение по всей плоскости;
  • наличие фасок на детали, уменьшающих площадь;
  • не прилегание на скругленных торцах втулки на зубчатом колесе.

На практике обычно делают расчет на смятие, поскольку эта сила воздействия значительно превышает давление на срез. При разрушении в результате перегрузок, происходит деформация поверхности соприкосновения деталей, потом шпонка срезается. При расчете механизмов, результат умножается на коэффициент прочности. Для каждого вида машин он разный.

Программы подходят и для расчета круглых шпонок. Площадь воздействия и сечение берутся по аналогии с призматическими, рассчитываются через радиус.

Применение

Основным применением шпоночных соединений является монтаж на вал с помощью пазового соединения. В большинстве своем шпоночный паз напоминает клин. Такой тип соединения деталей позволяет валу и ступице не проворачиваться относительно оси друг друга. Фиксированное положение ступицы к валу со шпонкой позволяет добиться высокого КПД при передаче усилия.

Наиболее часто шпоночное соединение можно встретить в машиностроении, при строительстве станков. Часто она используется при производстве автомобилей и других механизмов, где требуется повышенная надежность фиксации деталей машин. Высокая надежность достигается благодаря функции предохранительного узла вала со шпоночным пазом.

Шпонка выступает предохранителем в случаях превышения максимального уровня крутящего момента. В подобных случаях происходит срез шпонки, поглощая чрезмерную нагрузку она снимает ее из вала и ступицы.

Благодаря своим свойствам она стала широко распространенной в машиностроении, она отличается высокой эффективностью, простотой изготовления и монтажа, а также низкой стоимостью. Подобные характеристики особо важны в промышленном производстве, особенно в сельском хозяйстве. В разгар сезона часто возникают случаи поломок отдельных узлов, которые нужно заменить максимально быстро. Чаще всего можно встретить в узлах пресс-подборщиков.

Учитывая все вышесказанное, выделяются основные позиции, для чего нужна шпонка:

  1. Обеспечение безопасность соединяемых узлов при повышенных нагрузках.
  2. Достижение высокой степени фиксации отдельных элементов механического узла.
  3. Выполняет функцию предупреждения проворачивания узла и ступицы.
  4. Надежность подобного соединения превышает надежность аналогов при фиксации вала с деталями.

В общем, встретить шпоночное соединение можно практически в любом сложном механизме, что обусловлено его техническими характеристиками.

Достоинства и недостатки

Как и любой тип соединений, шпоночные имеют ряд достоинств и недостатков. К достоинствам шпоночных соединений можно отнести простоту большинства типов шпонки. При этом монтаж и замена такой детали выполняется легко и быстро. Благодаря чему они получили широкое применение в машиностроении. Также обеспечивает функцию предохранения.

К недостаткам относиться ослабление ступицы и вала. Оно возникает исходя из повышенного напряжения и уменьшения поперечного сечения. Также ослабление деталей вызвано из-за нарезанного паза, который снижает осевую прочность вала.

Чтобы минимизировать недостатки, нужно добиться отсутствия перекоса шпонки в пазе. Для этого нужно обеспечить отсутствие зазора, что делается путем индивидуального изготовления и подгона шпонки. Из-за этого в крупносерийном производстве редко применяют любые разновидности шпоночных соединений. Если добиться отсутствия перекоса не удалось, площадь рабочего контакта уменьшается, в следствие чего степень максимальной нагрузки уменьшается.

Также наличие зазора вызывает эффект биения, особенно на высоких скоростях. Это приведет к быстрому износу рабочих деталей. Из-за этого подобное соединение редко применяется для быстровращающихся валов. Для подбора подходящей шпонки лучше использовать таблицу шпоночных соединений.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий

Adblock
detector