Сегментные шпонки

В связи с ослаблением вала шпоночным пазом под сегментную шпонку, такие шпонки применяют для передачи относительно небольших моментов, их отличает устойчивое положение в соединении.

Так же, как и призматические, сегментные шпонки (рис. 7.5) рассчитываются на смятие:

;

и на срез:

;

Рис. 5.4 Соединение сегментной шпонкой

Таблица 6

Примеры обозначений шпоночных соединений

Клиновые шпонки в отличие от призматических ставятся с зазором по боковым граням. Клиновые шпонки создают напряжённое соединение, способное передавать не только М_кр, но и осевое усилие. Однако эти шпонки вызывают радиальное смещение оси ступицы на величину посадочного зазора и контактных деформаций. Это увеличивает биение насажанной детали. Применение клиновых шпонок резко сократилось. Достоинством является отсутствие зазоров и поэтому хорошее восприятие радиальных нагрузок.

Для упрощения расчёта принимают, что при передачи момента М_кр напряжения смятия по ширине поверхности контакта рабочих граней шпонки с валом и ступицей распределяются по закону треугольника. В этом случае передаваемый крутящий момент складывается из:

- момента нормальной силы давления N между ступицей и шпонкой;

- момента силы трения N_q между ступицей и валом;

- момента силы трения между ступицей и валом.

Приближённо можно принять q = q^/ и плечо силы N_q равняется радиусу вала. При таком условии:

;

Или: ;

Откуда: ;

При принятом законе распределения напряжений смятия по ширине шпонки следует, что:

Откуда:

.

Подставив значение из а, получим:

.

Шпонку на диске рассчитывают так же как и клиновую.