Сборка шпоночных соединений

В сопряжениях деталей М широко применяются шпоночные соединения, осуществляемые посредством призматических и сегментных шпонок.

С помощью сегментных шпонок устанавливают шестерни коленчатых валов, шестерни промежуточного вала коробки передач и другие детали. Призматические шпонки применяют в соединениях рычагов с поворотными кулаками передней оси и в соединениях других деталей.

Допуски на размеры шпоной назначаются по системе вала. Посадка их в шпоночных пазах соединяемых деталей различна: в паз вала шпонка устанавливается с плотной посадкой (с натягом), а в пазу сопряженной детали она имеет подвижную посадку. Деталь, устанавливаемая на вал, должна центрироваться только по шейке вала, поэтому между дном паза устанавливаемой детали и верхней плоскостью шпонки должен быть зазор.

Поскольку шпонки обычно передают усилия вращения, их рабочие поверхности должны быть точно подогнаны по пазам. Шпонки устанавливают в паз вала с помощью молотка или специальных струбцин. После запрессовки шпонки в шпоночный паз на вал напрессовывают сопряженную деталь. В случае несоблюдения требуемой посадки шпонки в шпоночном пазу, возможно смятие торцов шпонки и шпоночного паза и образование зазора, в результате чего шпоночное соединение быстро выйдет из строя, особенно в условиях знакопеременной нагрузки.

Конусные соединения бывают бесшпоночные и шпоночные.

Бесшпоночные конусные соединения применяют в том случае, если соединяемые детали не передают крутящего момента — например, соединение шаровых пальцев с рычагами рулевого привода.

Шпонка в конусном соединении применяется для надежности соединения деталей, передающих усилие вращения, например, в соединении ступиц ведущих колес автомобиля с полуосями.

Для нормальной работы конусного соединения необходимо, чтобы конусные поверхности плотно прилегали друг к другу и чтобы в процессе эксплуатации можно было подтягивать сопряжение. Возможность подтягивания создается за счет зазора.

В некоторых случаях конусные соединения должны обеспечивать герметичность сопряжения, — например, топливные пробковые краны, клапаны механизма газораспределения двигателя. Для герметичности такого конусного соединения сопрягаемые детали перед сборкой необходимо притереть друг к другу.

Наибольшее распространение имеют зубчатые (шлицевые) соединения с прямобочными и треугольными шлицами. В зубчатом соединении с прямобочными шлицами центрирование внешней охватывающей детали может производиться по наружному диаметру выступов вала, по внутреннему диаметру его впадин и по боковым сторонам шлицев.

В соединениях с треугольными шлицами внешняя деталь центрируется по боковым сторонам шлицев. При центрировании детали по наружному диаметру выступов вала наружную поверхность шлицев шлифуют, а отверстие внешней детали обрабатывают протяжкой. К такому виду соединений относятся: главный вал коробки передач — скользящие ше­стерни, хвостовик ведущей шестерни главной передачи — фланец кар­данного сочленения и др.

При центрировании внешней детали по боковым сторонам шлицев отверстие внешней детали протягивается, а боковые стороны шлицев вала шлифуются. Такое соединение применяют в тех случаях, когда точность центрирования не имеет существенного значения, но необходима достаточная прочность соединения. К этому виду соединений относятся: шлицевой конец карданного вала — скользящая вилка, ступица ведомого диска сцепления — шлицевой конец ведущего вала коробки передач и др.

При центрировании детали по внутреннему диаметру впадин вала отверстие внешней детали и впадины вала должны быть обработаны (прошлифованы) с высокой степенью точности. Такое шлицевое соединение наиболее дорого в изготовлении. Шлицевое соединение с треугольными шлицами применяют в сопряжениях вал рулевой сошки — рулевая сошка, валик амортизатора — рычаги и др.

Зубчатые (шлицевые) соединения бывают подвижные и неподвижные. Подвижные зубчатые (шлицевые) соединения имеют ходовую, легко-ходовую или скользящую посадки и поэтому их можно собирать вручную. При сборке подвижного зубчатого соединения перед постановкой охватывающей детали на вал отверстие и шлицы вала должны быть смазаны маслом. Неподвижные соединения имеют обычно глухую, тугую или плотную посадки и поэтому их собирают путем напрессовки охватывающей детали на шлицевой вал.

После сборки шестерни со шлицевым валом ее необходимо проверить на биение и «на качку». Проверку на биение производят с помощью индикатора, для чего вал в сборе с шестерней устанавливают на поверочной плите, на призмах или в центрах. Если при проверке биение шестерни будет выше допускаемого по техническим условиям, то необходимо добиться его уменьшения, переставляя шестерню на шлицах. Если это не поможет, следует подобрать другую шестерню. При подвижной посадке шестерни на шлицевом валу она должна свободно перемещаться вдоль вала без заедания и не иметь на нем качки (ощутимого люфта).