Слайд 1Лекция № 15
РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ
КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
Слайд 2Введение
Существует большая группа разъемных соединений, в которых разъем осуществляется не
с помощью резьбы, а посредством особых конструктивных условий сборки. К
этой группе следует отнести в первую очередь шпоночные, штифтовые и шлицевые соединения.
Слайд 3Шпонка
Шпонка - это деталь, устанавливаемая в пазах двух соприкасающихся деталей
и препятствующая относительному повороту или сдвигу этих деталей.
Шпоночные соединения предназначены
для передачи крутящего момента от вала к сидящим на нем деталям и наоборот.
Слайд 4Достоинства и недостатки
Достоинства шпоночного соединения - конструктивная простота и сравнительная
легкость сборки и разборки.
Недостатки шпоночного соединения:
1. Ослабление вала.
2.Необходимость применения длинных
ступиц.
3. Технологическая сложность обеспечения необходимой точности, которая заключается в соблюдении двух технологических параметров:
а) симметрия плоскости шпоночных пазов относительно плоскости вала;
б) отсутствие перекоса шпонки на валу.
4. При любом способе сборки шпоночного соединения заметно возрастает торцевое биение сидящей на валу детали, особенно заметное при коротких ступицах.
Слайд 5Типы шпонок
Наиболее часто используются шпонки двух типов:
- призматические для диаметров
валов свыше 5 мм;
- сегментные для диаметров валов от 13
до 58 мм.
По конструкции применяются шпонки двух исполнений:
- при термообработке вала и втулки - исполнение 1;
- при термообработке только вала - исполнение 2.
Слайд 6Клиновая врезная шпонка
Клиновая врезная шпонка применяется в тихоходных передачах, хорошо
воспринимает ударные и знакопеременные нагрузки. Работает широкими гранями, по боковым
граням имеется зазор.
Слайд 7Клиновая фрикционная шпонка
Клиновая фрикционная шпонка применяется при необходимости частой перестановки
в угловом и осевом направлениях.
Слайд 8Клиновая тангенциальная шпонка
Клиновая тангенциальная шпонка представляет собой два клина с
уклоном 1:100 каждый. Размеры этих шпонок регламентированы ГОСТ 8796-68. Работают
узкими гранями.
Слайд 9Шлицевые соединения
Шлицевые соединения образуются выступами - зубьями на валу и
соответствующими впадинами (пазами) в ступице.
Рабочими поверхностями являются боковые стороны
зубьев. Зубья вала фрезеруют по методу обкатки или накатывают в холодном состоянии профильными роликами по методу продольной накатки. Пазы изготовляют протягиванием.
Слайд 10Достоинства шлицевых соединений по сравнению со шпоночными:
1. Обеспечивается лучшее центрирование
соединяемых деталей и более точное направление при осевом перемещении.
2. Уменьшается
число деталей соединения. Шлицевое соединение образуют две детали, шпоночное - три-четыре.
3. При одинаковых габаритах допускают передачу больших вращающих моментов за счет большей поверхности контакта.
4. Обеспечивается высокая надежность при динамических и реверсивных нагрузках вследствие равномерного распределения нагрузки по зубьям.
5. Вал зубьями ослабляется незначительно. Шлицевый вал можно рассчитывать на прочность так же, как гладкий, диаметр которого равен внутреннему диаметру зубчатого вала.
6. Уменьшается длина ступицы.
Слайд 11Штифтовые соединения используются в конструкциях:
- для передачи крутящего момента с
одновременной фиксацией положения деталей по отношению друг к другу;
- для
передачи сдвигающих сил и фиксации взаимного положения деталей при повторной сборке.
В первом варианте обычно рекомендуются конические штифты , во втором варианте - цилиндрические.
Слайд 12Обширная база данных стандартных соединительных элементов:
а) диаметры и длины всех
типов конических и цилиндрических штифтов;
б) параметры (длина, высота и ширина)
призматических и сегментных шпонок;
в) размеры прямобочных и эвольвентных шлицев легкой, средней и тяжелой серий.
Слайд 13Проблемные ситуации
Проблемные ситуации, возникающие в процессе проектирования разъемных нерезьбовых соединений,
можно разделить на две группы:
а) проблемы конструктивного характера;
б) проблемы, связанные
с оценкой работоспособности соединения.
Проблемы конструктивного характера - проблемы определения места соединения в определенной конструкции, условий эксплуатации, его назначения и т. п.
Слайд 15Проблема выбора термообработки
Предусмотрено два варианта термообработки деталей соединения:
а) термообработке подвергается
только вал;
б) термообработка применяется для вала и втулки насаживаемой детали.
Второй
вариант повышает нагрузочную способность по напряжениям смятия и частично снимает контактную перегрузку детали.
Слайд 16Для уменьшения процента недогрузки следует:
а) уменьшить длину ступицы детали;
б) изменить
серию шлицев, перейдя на более легкие условия работы и эксплуатации;
в)
при значительной недогрузке следует отказаться от шлицевого соединения и выбрать шпоночное соединение.
Устранить перегрузку шлицевого соединения можно следующим образом:
а) увеличить длину ступицы детали;
б) изменить условия работы на более тяжелые путем замены серий шлицев.