Авдонин Игорь Александрович
г. Санкт-Петербург

Шпоночное соединение

соединение вала с надетой на него деталью при помощи шпонки [1]. Для установки шпонки на валу и в детали должны быть пазы, расположенные в осевом направлении. Существуют затяжные (т.е. посаженные с натягом) и незатяжные шпонки. К затяжным шпонкам относятся тангенциальные, клиновые врезные и на лыске, фрикционные, к незатяжным – призматические и сегментные. Затяжная шпонка передает окружную и осевую силы, незатяжная – только окружную силу. Затяжная шпонка смещает центр тяжести надетой на вал детали на размер посадочного зазора и, как правило, приводит к перекосу детали, что является основной причиной их ограниченного использования.

       Наибольшее применение находят призматические и сегментные, а в тяжелом машиностроении – тангенциальные шпонки. Призматическая шпонка утепляется в вал на половину своей высоты, имеет узкие рабочие грани (рис. а). Может быть использована под скользящую на валу деталь, в этом случае она крепится к валу или детали. Сегментная шпонка (рис. б) входит в вал частью, очерченной по дуге окружности. При значит. крутящих моментах ставятся две и более шпонок вдоль оси вала или по окружности. Тангенциальная шпонка (рис. в) используется при передаче значительных крутящих моментов, переменных по значению или направлению. Состоит из двух односкосных клиньев одного уклона (1:100), имеет узкие рабочие грани. Натяг в соединении создается в окружном направлении, поэтому ставятся две шпонки. Реже используются затяжные клиновые (врезная, рис. г, и на лыске, рис. д) и фрикционные шпонки (рис. е). Для образования соединения со шпонкой на лыске на валу вырезается сегментный паз. При внезапном увеличении нагрузки шпонка на лыске проскальзывает по валу, что смягчает удар. Фрикционная шпонка используется для передачи сравнительно небольшого крутящего момента

Соединение шпонкой: а – призматической; б – сегментной; в – тангенциальной; г – клиновой врезной; д – клиновой на лыске; е – фрикционной

шпонка       шпора