Допуски и посадки шпоночных соединений

Обычно шпонки устанавливают в пазах на валу по неподвижной, а втулки — по одной из подвижных посадок. Натяг шпонки необходим, чтобы шпонка не выпадала при монтаже и не передвигалась при эксплуатации, а зазор при втулке, — чтобы компенсировать неизбежные неточности размеров, формы и взаимного расположения пазов. В машиностроении наибольшее применение получили соединения с призматическими шпонками. Их размеры и размеры шпоночных пазов нормируются ГОСТ 23360-78 «Шпонки призматические. Размеры, допуски и посадки». Предельные отклонения размеров призматических шпонок по ширине и высоте установлены для трех исполнений шпонок (рис. 10.2):

• • с закруглениями по обоим концам (И);
• • прямоугольные (В);
• • с закруглением на одном конце (С).

Рис. 10.2. Виды исполнений шпонок

Глубина паза у вала под шпонку задается размером /, (предпочтительно) или d-t_{, глубина паза у отверстия под шпонку — размером t₂ или D +1₂ (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Параметры шпоночного соединения

Размеры шпонок изготавливаются: по ширине b шпонки (рис. 10.3) с полем допуска h9, по высоте h шпонки с полем допуска h 11 (при высоте шпонки 2 ...6 мм —по И9), подлине / шпонки с полем допуска h 14. Такое назначение полей допусков на размеры призматических шпонок делает возможным их централизованное изготовление независимо от посадок.

Все виды шпоночных соединений образуются в системе вала. Вид соединения выбирается в зависимости от его функционального назначения с учетом технологии сборки. Для предпочтительного применения стандартом предусмотрено три вида соединения (рис. 10.4):

• 1. Свободное — соединение с гарантированным зазором для возможности перемещения втулки вдоль вала со шпонкой. Соединение подвижное. Для ширины паза на валу задается поле допуска Н9, для ширины паза втулки — Z)10.
• 2. Нормальное — соединение с переходной посадкой, с большей вероятностью в получении зазора, не требующее частых разборок. Соединение неподвижное. Для ширины паза на валу задается поле допуска N9, для ширины паза втулки — J9.

Рис. 10.4. Посадки шпоночных соединений

3. Плотное — соединение с переходной посадкой, с приблизительно равной вероятностью получения зазоров и натягов, применяющееся при редких разборках и реверсивных нагрузках. Соединение неподвижное. Для ширины паза вала и втулки задается одно поле допуска Р9.

Длина пазов вала и отверстия под шпонку изготавливается с полем допуска Я15, глубина пазов вала и отверстия — с полем допуска Я12.

К местам установок шпонок предъявляются дополнительные требования (рис. 10.5) по расположению поверхностей.

Рис. 10.5. Требования к расположению поверхностей под установку шпонок