Тангенциальная шпонка

Рис. 5. Соединение тангенциальной шпонкой

Состоит из двух деталей, каждая из которых выполнена в форме призматического клина с прямоугольным поперечным сечением (рис. 5).

Тангенциальные шпонки ставятся парами с углом между опорными поверхностями шпонок на валу 120…180°.

Достоинства тангенциальных шпонок:

материал тангенциальной шпонки работает на сжатие (большинство материалов на сжатие имеет более высокую прочность по сравнению с прочностью на срез);

более благоприятная форма шпоночного паза в отношении концентрации напряжений.

Недостатком тангенциальной шпонки можно считать её конструктивную сложность (шпоночный комплект – 4 детали).

Клиновые шпонки

Рис.6. Соединение клиновой шпонкой: а) продольный разрез; б) напряжённое состояние после сборки; в) усилия в шпоночном пазе вала в процессе работы.

Передают момент посредством сил трения, возникающих при взаимодействии шпонки с поверхностями шпоночных пазов вала и ступицы (рис.6). Уклон клина клиновых шпонок, как и у тангенциальных, составляет 1:100. При сборке соединения клиновая шпонка внешним усилием, иногда ударами, загоняется в шпоночный паз, создавая предварительный натяг в соединении.

Преимущества клиновых шпонок:

1) не требуется дополнительных деталей, удерживающих ступицу от осевого перемещения;

2) соединение с клиновой шпонкой может выдерживать и некоторую осевую нагрузку;

3) хорошо работают при действии переменных нагрузок.

Недостатки клиновых шпонок:

1) сильная децентровка ступицы относительно геометрической оси вала;

2) возможен значительный перекос ступицы при малой её длине и осевое биение обода закрепляемой детали (шкива, звёздочки, зубчатого колеса);

3) затруднена разборка при ремонте.

Соединение применяется для крепления шкивов и звёздочек на кон­цевых участках валов.

Выбор допускаемых напряжений производится по материалу наименее прочной детали соединения, при этом допускаемые напряжения смятия:

где [n] – нормативный коэффициент запаса зависит от требований надёжности и работоспособности, предъявляемых к соединению. Обычно 1,5 £ [n] £ 2.