Шпоночное соединение

Направляющие шпонки крепятся на валу для устранения повышенного трения и износа, связанного с перекосом шпонок
(рис. 27.1, д).
Скользящие шпонки перемещаются вместе со ступицами вдоль вала и имеют цилиндрические выступы, которые входят в соответствующие отверстия в ступицах
(рис. 27.1, б).
Сегментные шпонки применяются при необходимости частого демонтажа сборочной единицы (рис. 27.1, в).

Рис. 27.1. Виды шпоночных соединений с помощью:
направляющих (д), скользящих (б), сегментных (в) и клиновых (г) шпонок

Клиновые шпонки способны передавать не только крутящий момент, но и осевое усилие (рис. 27.1, г). Однако из-за возникающих при эксплуатации перекосов они применяются для тихоходных, неответственных деталей.
Тангенциальные шпонки используются при больших динамических нагрузках.
Материал шпонок — углеродистая или легированная сталь .
Дефекты шпоночных соединений и способы их ремонта приведены в табл. 27.1.

табл. 27.1

табл. 27.1. окончание

27.2. Способы восстановления шпоночных пазов (рис. 27.2).
При большом износе шпоночный паз ремонтируют наваркой грани
(рис. 27.2, а) с последующим фрезерованием.
При этом выдерживают размер паза, установленный стандартом.

Возможен и такой вид ремонта:
паз расширяют и углубляют, полностью устраняя следы износа, а затем к нему изготовляют ступенчатую шпонку
(рис. 27.2, б).
Однако этот способ не обеспечивает высокого качества соединения, и поэтому его применяют в исключительных случаях (осмотры и текущий ремонт).

Рис. 27.2. Ремонт шпоночных пазов наваркой грани (а)
и установкой ступенчатой шпонки (б)

Когда на чертеже нет указаний о фиксированном положении шпоночного паза, допускают изготовление его заново на другом месте без заделки старого паза (не более одного на сечение). Новый паз фрезеруют параллельно бывшему пазу в диаметральной плоскости, расположенной относительно последнего под углом 90, 135 или 180°.
При ремонте шпоночных соединений изношенные шпонки не ремонтируют, а изготовляют новые, подгонкой добиваясь их плотного сопряжения с боковыми поверхностями пазов соединяемых деталей.

Исключение составляют клиновые шпонки: их загоняют в паз ударом молотка так, чтобы они заклинились по высоте. Клиновую шпонку следует, кроме того, забивать таким образом, чтобы при ослаблении ее можно было осаживать. Между головкой шпонки и торцом детали должно оставаться расстояние, равное высоте шпонки.
Призматические шпонки при ремонте можно вынимать из пазов без повреждения, выполняя в средней части шпонки резьбовое отверстие и ввертывая в него винт.

Когда он своим концом упрется в вал, его продолжают вращать, и шпонка при этом выходит из паза (рис. 27.3, а). При подгонке и сборке призматических шпонок в процессе ремонта рекомендуется выполнить специальный скос (рис. 27.3, б), а с обратной стороны сделать соответствующую пометку. Это позволит вынуть шпонку из паза с помощью молотка с выколоткой: выколотку упирают в помеченный конец шпонки со стороны скоса (показано стрелкой) и слегка ударяют по ней молотком. С этой стороны конец шпонки прижимают к основанию паза, а с противоположной приподнимают.

Рис. 27.3. Способы удаления призматических шпонок из пазов при ремонте шпоночного соединения:
а — с применением винта; б — с помощью специального скоса

27.3. Шлицевые соединения.
Шлицевые соединения обеспечивают хорошее центрирование деталей на валу и передачу больших крутящих моментов. Они могут быть подвижными и неподвижными.
По форме профиля шлицов различают следующие соединения:
прямобочные (рис. 27.4, а, б),
эвольвентные с углом профиля 30° (рис. 27.5, а)
треугольные (рис. 27.5, б) с углом профиля 60, 72 и 90°.

Рис. 27.4. Прямобочные шлицевые соединения,
центрируемые по внутреннему (а) и наружному (б) диаметрам

Рис.27.5. Виды шлицевых соединений:
а — эвольвентные;
б — треугольные

27.4. Ремонт шлицевых соединений.
Шлицы вала можно ремонтировать с помощью раздачи зубьев, когда шлицевое соединение центрируется по внутреннему диаметру.
Если шлицы закалены, необходимо вал сначала отжечь, а после этого раздать каждый шлиц в продольном направлении, доведя его ширину до номинального размера с припуском 0,1...0,2 мм для последующей механической обработки.
Раздачу выполняют вручную или на прессах специальными инструментами — зубилами и чеканами.

Для этого вдоль шлицов наносят по одной продольной риске, затем вдоль рисок вырубают канавки (рис. 27.6, а) специальным зубилом (рис. 27.6, б); выполненные канавки раздают чеканом (рис. 27.6, в).
Раздачу шлицов можно производить используя токарные или строгальные станки.
Для этого оправку с вращающимся коническим роликом закрепляют в резцедержателе станка, к вал или устанавливают в центрах токарного станка, или закрепляют на столе строгального.

Рис. 27.6. Схема ремонта шлицов:
а — нанесение канавок;
б — зубило;
в — чекан

Суппортом станка подводят ролик, вдавливают в тело зуба и осуществляют несколько рабочих ходов по одной канавке. После раздачи канавки на шлицах заваривают с помощью электросварки, вал дополнительно отжигают, рихтуют, а шлицы обрабатывают под номинальный размер и подвергают термообработке.
Шлицы в отверстиях (посадка по наружному диаметру) и с небольшим износом можно также ремонтировать раздачей. Для этого применяют специальную прошивку, которую продавливают через шлицевое отверстие с помощью гидравлического пресса.

После раздачи зубьев шлицевое отверстие калибруют шлицевой протяжкой, удаляя при этом выдавленный металл и придавая детали требуемый размер.
Дефекты шлицевых соединений и способы их ремонта приведены в табл. 27.1.