Шпоночные соединения

Примеры условных обозначений

Призматическая шпонка исполнения 1(со скруглёнными торцами) с размерами b=10мм, h=7мм, l= 28мм:

Шпонка 10*7*28 ГОСТ 23360-78.

То же, исполнения 2 (с плоскими торцами):

Шпонка 2 – 10*7*28 ГОСТ 23360-78.

 

Клиновая шпонка исполнения 1 с размерами b=8мм, h=7мм, l= 40мм:

Шпонка 8*7*40 ГОСТ 24068-80.

 

Сегментная шпонка исполнения 2 с размерами b* h= 5*5,2мм:

Шпонка 2 – 5*5,2 ГОСТ 24071-80.

 

 

Рис 10 47 Соединение шпонкой

а – призматической, б – клиновой, в – сегментной

 

 

Рис 10 48. Призматические шпонки

 

Рис. 10.49. Шпоночное соединение увеличенной длины

 

Рис. 10.50. Клиновые шпонки

 

Рис. 10.51. Сегментные шпонки	Рис. 10.52. Соединение со штифтом в качестве шпонки в подвижном соединении

 

 

Шпоночные соединения

При проектировании шпоночных соединений с призматическими шпонками, имеющими наибольшее применение в машиностроении, следует руководствоваться ГОСТ 23360-78 (таблица 13.31).

 

Таблица 13.31. Шпонки призматические (ГОСТ 23360-78).

Номинальные размеры, мм

d	b	h	t	t1	r	c или r1	L
min	max	min	max
От 6 до 8			1,2	1,0	0,08	0,16	0,16	0,25	6-20
Св.8 до 10			1,8	1,4	0,08	0,16	0,16	0,25	6-36
Св. 10 до 12			2,5	1,8	0,08	0,16	0,16	0,25	8-45
Св. 12 до 17			3,0	2,3	0,16	0.25	0,25	0,40	10-56
Св. 17 до 22			3,5	2,8	0,16	0.25	0,25	0,40	14-70
Св. 22 до 30			4,0	3,3	0,16	0.25	0,25	0,40	18-90
Св. 30 до 38			5,0	3,3	0.25	0,40	0,40	0,60	22-110
Св. 38 до 44			5,0	3,3	0.25	0,40	0,40	0,60	28-140
Св. 44 до 50			5,5	3,8	0.25	0,40	0,40	0,60	36-160
Св. 50 до 58			6,0	4,3	0.25	0,40	0,40	0,60	45-226
Св. 58 до 65			7,0	4,4	0.25	0,40	0,40	0,60	50-180
Св. 65 до 75			7,5	4,9	0,40	0,60	0,60	0,80	56-180
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 х 10 х 50 ГОСТ 23360-78. То же исполнения 2: Шпонка 2-16 х 10 х 50 ГОСТ 23360-78

 

Выбор посадок "шпонка - паз вала" и "шпонка - паз втулки" производят в зависимости от желаемого вида соединения, который, в свою очередь, выбирают в зависимости от назначения посадки (для скользящих шпонок, для неподвижного соединения, для направляющих шпонок и т.п.) и серийности изготовления.

В большинстве случаев соединение шпонки с валом более плотное, чем со втулками. Это предотвращает выпадение шпонки из паза вала при монтаже и исключает ее передвижение при эксплуатации. Зазор же в соединении "шпонка - паз втулки" необходим для компенсации неточностей размеров, формы и взаимного расположения пазов.

В таблице 13.32 приведены поля допусков для элементов шпоночных соединений.

 

Таблица 13.32. Поля допусков элементов шпоночных соединений

Поля допусков размеров шпонки
Размер шпонки	Обозначение размера	Отклонение размера шпонки
призматической	сегментной
Ширина	b	h9	h9
Высота	h	h11
Длина	L	h14
ПОЛЯ ДОПУСКОВ ШПОНОЧНЫХ ПАЗОВ
Вид соединения	Поля допусков размера паза	Область применения
На валу	Во втулке
Соединения с призматическими шпонками
Свободное	H9	D10	Для направляющих шпонок с длиной шпонки L>2d
N9	D10	Для направляющих шпонок с длиной шпонки L<2d
D10	H9	Для скользящих шпонок с длиной шпонки L>2d
D10	N9	Для скользящих шпонок с длиной шпонки L<2d
Нормальное	N9	D10	Для неподвижного соединения при спокойном нагружении с длиной шпонки L>2d
N9	JS9	Для неподвижного соединения при спокойном нагружении с длиной шпонки L<2d
Плотное	P9	JS9	Для неподвижного соединения при ударном нагружении с длиной шпонки L>2d
P9	P9	Для неподвижного соединения при ударном нагружении с длиной шпонки L<2d
Соединения с сегментными шпонками
Нормальное	N9	JS9	Для серийного и массового производства
Плотное	P9	JS9	Для единичного и серийного производства

 

Отклонения глубины паза на валу и во втулке выбирают в соответствии с таблицей 13.33. Предельные отклонения длины паза должны соответствовать Н15.

 

Таблица 13.33. Предельные отклонения глубины шпоночных пазов на валу и во втулке, мм

Высота шпонки h, мм	d-t1	d-t2	Параметры
св. 2 до 6	-0,1	+0,1	d	диаметр вала, мм
св. 6 до 18	-0,2	+0,2	t1	глубина шпоночного паза вала, мм
св. 18 до 50	-0,3	+0,3	t2	глубина шпоночного паза втулки, мм

 

В таблице 13.34 приведены допуски расположения шпоночных пазов.

 

Таблица 13.34. Допуски параллельности и симметричности расположения шпоночных пазов в отверстии и на валу

Вид смещения	Допуск
Перекос (по длине паза) Несимметричность: при одной шпонке при двух шпонках	0,5 от допуска на ширину шпоночного паза 2,0 от допуска на ширину шпоночного паза 0,5 от допуска на ширину шпоночного паза

 

Структура условного обозначения шпоночного соединения должна иметь следующий вид:

1 2/3,

где 1 - основной посадочный размер b (ширина шпонки), мм;

2 - поле допуска шпоночного паза;

3 - поле допуска шпонки.

Пример. Ширина шпонки b = 12 мм, посадка шпонки в паз вала N9/h9, посадка шпонки в паз втулки Js9/h9. Допуск на ширину паза на валу равен 43 мкм, допуск на ширину паза во втулке равен 42 мкм.

Допуски параллельности и симметричности расположения шпоночных пазов на валу и во втулке, а также шероховатость поверхностей этих пазов в соединениях сегментными шпонками назначают аналогично допускам и шероховатости соединений призматическими шпонками.