Нормирование точности шпоночных и шлицевых соединений

Для соединения втулок, шкивов, муфт, рукояток и других деталей машин с валами, когда к точности центрирования соединяе­мых деталей не предъявляют особых требований, применяют шпонки. Размеры, допуски и посадки большинства типов шпонок и пазов для них унифицированы для всех стран — членов СЭВ. Для полу­чения различных посадок призматических шпонок установлены поля допусков на ширину b шпонок, пазов валов и втулок (ГОСТ 23360—78). Для ширины шпонки установлено поле допуска h9 (для высоты шпонки h11 и для длины hl4), что делает возможным их централизованное изготовление независимо от посадок. Установ­лены следующие три типа шпоночных соединений: свободное, нор­мальное и плотное. Для свободного соединения установлены поля допусков ширины b для паза на валу Н9 и для паза во втулке D10, что дает посадку е зазором; для нормального соединения — соот­ветственно N9 и J_S9; для плотного соединения — одинаковые поля допусков на ширину b для паза на валу и паза во втулке Р9. Нор­мальные и плотные соединения имеют переходные посадки.

Контроль шпоночных соединений осуществляют комплексными калибрами.

Допуски калибров для шпоночных соединений регламентированы ГОСТ 24109—80, а их конструкции и размеры ГОСТ 24110—80... ГОСТ 24121—80.

Вследствие смятия и среза шпонок, ослабления сечения валов и втулок пазами и образования концентраторов напряжений шпоночные соединения не могут передавать большие крутящие мо­менты. В результате перекосов и смещения пазов, а также контакт­ных деформаций от радиальных сил в шпоночных соединениях воз­можен перекос втулки на валу.

Эти недостатки шпоночных соеди­нений ограничивают область их применения и обусловливают за­мену их шлицевыми соединениями, которые передают большие кру­тящие моменты, имеют большее сопротивление усталости и высокую точность центрирования и направления.

В зависимости от профиля зубьев шлицевые соединения делят на:

- прямобочные,

- эвольвентные,

- треугольные.

Шлицевые соединения в эвольвентным профилем зубьев имеют существенные преимущества по сравнению c прямобочными:

- могут передавать большие крутящие моменты,

- имеют на 10— 40 % меньше концентрацию напряжений у основания зубьев, повы­шенную циклическую долговечность,

- обеспечивают лучшее центри­рование и направление деталей, проще в изготовлении и т. п.

Шли­цевые соединения с треугольным профилем не стандартизованы; их применяют чаще всего вместо посадок с натягом, а также при тонкостенных втулках для передачи небольших крутящих моментов.