Выполнение шпоночного паза на валу

Выполнение шпоночного паза на валу.

Необходимо напомнить, что в технике все размеры ставятся в мм.

Изначально берется пруток диаметра 44мм (Рис.1) (если не требуется дополнительная обработка этой поверхности, в противном случае заготовка должна быть большего диаметра, чтобы иметь припуск на дальнейшую обработку) и обрезается по габариту 144мм. Размеры диаметр 44мм и линейный размер 144мм являются габаритами детали (максимальные размеры детали по длине, высоте и ширине).

На чертеже вал должен располагаться так, как он располагается на токарном станке, на котором обрабатываются большинство поверхностей детали «Вал», т.е. ось вращения вала должна быть параллельна основной надписи чертежа, располагаемой внизу формата. При этом сторона наиболее длительной обработки должна располагаться с правой стороны (количество ступенек до максимального диаметра справа должно быть больше, чем слева (если не рассматривать другие элементы вала). Деталь на токарном станке может быть закреплена по диаметру 44мм и производится обработка справа налево диаметра 32 на длину 92 (надо учитывать что обработка начинается с больших диаметров – меньше снимается толщина стружки, меньше нагрузка на резец). Затем производится обработка диаметра 18 на длину 66, а потом диаметра 10 на длину 31. После чего деталь на токарном станке переворачивается и производится обработка диаметра 32 на длину 26. Длина цилиндра диаметром 44 не указана, так как по закону расстановки размеров размерная цепь должна быть не замкнута.

Выполнение шпоночного паза на валу.

На диаметре 18 располагается шпоночный паз.

1. Чтобы показать расположение шпоночного паза необходимо выполнить на валу местный разрез (рис.2) (отделяется сплошной волнистой линией и штрихуется (кроме шпоночного паза)). Ставим размер расположения 5 и длину шпоночного паза. При этом длина шпоночного паза выбирается из ряда длин шпонок (см. стр.61 [1]). Для диаметра 18мм (на котором располагается шпоночный паз) согласно таблице 6.1 длина шпонки (а соответственно и длина шпоночного паза) может составлять от 14 до 70 мм. Из этого диапазона для нашей длины цилиндра под ступицу 35 выбираем значение, составляющее порядка 80% от длины 35.
2. Если радиусы закруглений в данной части шпоночного паза не будут соответствовать стандарту, то шпонка не сядет до конца, что сделает невозможным сборку. По этой причине необходимо выполнить сечение вала, приблизительно по середине шпоночного паза. (Сечение – это мысленное рассечение предмета плоскостью, при этом в сечении показывается только что расположено в секущей плоскости). Для этого проводим штрихпунктирную линию и на ее продолжении изображаем сечение (это можно сделать, так как сечение симметричное). Сечение можно было расположить снизу от главного изображения. Обращаем внимание, что сверху на шпоночном пазу на сечении сплошная толстая линия отсутствует. Открываем таблицу и для призматических шпонок 6.1 (стр.61 [1]). В зависимости от диаметра вала (18мм) определяем ширину шпоночного паза, соответствующего ширине шпонки b = 6мм и глубину шпоночного паза вала =3.5мм и радиус закругления шпоночного паза R0.25мм (радиус выбрали из диапазона от 0.16 до 0.25 мм). На боковую поверхность шпоночного паза ставим шероховатость Ra1.6 мкм, а на донную – Ra3.2. Чтобы правильно показать глубину шпоночного паза доводим окружность тонкой линией до штрихпунктирной линии и от полученной точки пересечения и дна шпоночного паза выносим размер 3.5 мм.
3. Выполняем местный вид сверху по стрелке А (местный вид –это изображение отдельного видимого места детали, может быть ограничен формой шпоночного паза). На местном виде А, расположенным на рис. под видом спереди, показываем радиус закругления R3* (ширина шпоночного паза деленная пополам. Так как этот размер считается, то он является справочным и снабжается знаком *. Над основной надписью в технических требованиях размещается надпись *Размер для справок. Заметим, что вид сверху на шпоночный паз, расположенный в проекционной связи с главным изображением, дополнительных обозначений не требует.

Дата добавления: 2016-10-26 ; просмотров: 4027 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Шпонка и шпоночное соединение

Шпоночное соединение – разновидность соединения, состоящего из шпонки на валу и ступицы. Шпонкой называется деталь, которая соединяет узлы путем установки в пазы. Основной ее функцией является передача вращающего момента между узлами. Существует определенная стандартизация их разновидностей. Шпонка имеет специальные пазы, вырезанные путем фрезерования.

Применение

Основным применением шпоночных соединений является монтаж на вал с помощью пазового соединения. В большинстве своем шпоночный паз напоминает клин. Такой тип соединения деталей позволяет валу и ступице не проворачиваться относительно оси друг друга. Фиксированное положение ступицы к валу со шпонкой позволяет добиться высокого КПД при передаче усилия.

Наиболее часто шпоночное соединение можно встретить в машиностроении, при строительстве станков. Часто она используется при производстве автомобилей и других механизмов, где требуется повышенная надежность фиксации деталей машин. Высокая надежность достигается благодаря функции предохранительного узла вала со шпоночным пазом.

Шпонка выступает предохранителем в случаях превышения максимального уровня крутящего момента. В подобных случаях происходит срез шпонки, поглощая чрезмерную нагрузку она снимает ее из вала и ступицы.

Благодаря своим свойствам она стала широко распространенной в машиностроении, она отличается высокой эффективностью, простотой изготовления и монтажа, а также низкой стоимостью. Подобные характеристики особо важны в промышленном производстве, особенно в сельском хозяйстве. В разгар сезона часто возникают случаи поломок отдельных узлов, которые нужно заменить максимально быстро. Чаще всего можно встретить в узлах пресс-подборщиков.

Учитывая все вышесказанное, выделяются основные позиции, для чего нужна шпонка:

1. Обеспечение безопасность соединяемых узлов при повышенных нагрузках.
2. Достижение высокой степени фиксации отдельных элементов механического узла.
3. Выполняет функцию предупреждения проворачивания узла и ступицы.
4. Надежность подобного соединения превышает надежность аналогов при фиксации вала с деталями.

В общем, встретить шпоночное соединение можно практически в любом сложном механизме, что обусловлено его техническими характеристиками.

Виды шпонок

Основные виды шпонок делят на два типа: напряженные и ненапряженные. Среди которых выделяются такие типы шпонок:

1. 1. Клиновые. Особый тип, который отличаются углом наклона верхней грани. В общем разделение на виды происходит исходя из классификации шпоночных соединений. Устанавливается в паз с помощью физической силы, ударным методом. Применение такого типа соединения позволяет добиться необходимого напряжения. Нарезанный клин, находясь в пазе, распирает его изнутри. За счет силы прижатия, вал и ступица совместно вращаются.Используется довольно редко, так как ее использование предусматривает индивидуальный подгон. Это можно считать недостатком для массового производства механизмов. Основное назначение — применение в тихоходных передачах и узлах неподвижного соединения.Среди клиновых шпонок выделяют:
      • врезные;
      • на лыске;
      • фрикционные;
      • без головки и с головкой.
   2. Сегментные. Производятся в виде сегментной пластины, загоняемой в паз. Производиться методом фрезерования. Широко применяются в производстве, так как просты в изготовлении, не требуют особой точности при нарезании и легко устанавливается. Отличается установкой в боле глубокий паз, в сравнении с аналогами. Глубокий паз не подходит для больших нагрузок, так как значительно снижает прочность вала, поэтому используется при небольших крутящих моментов.На длинных ступицах может устанавливаться несколько шпонок, так как они имеют фиксированную длину. Выполняют предохранительную функцию на срез и смятие.
   3. Призматические. Отличаются параллельными гранями, которые устанавливаются в паз и фиксируют ступицу. Рабочими гранями в таки случаях являются боковые. Относятся к ненапряженному типу шпоночных соединений, поэтому существует вероятность возникновения коррозии в месте соединения. Для исключения коррозии, муфта и вал соединяются с натягом. Концы производятся обычно со скругленными или плоскими концами. Для скругленного типа рабочей поверхностью считается длина прямых краев. Паз нарезается с помощью фрезы.Передача усилия происходит путем давления поверхности паза на шпонку, которая передает крутящий момент на паз ступицы. Данный тип соединения призматической шпонкой часто используется для подвижных соединений, поэтому используют дополнительное крепление с помощью винтов. Как и многие другие типы выполняет функцию предохранителя при смятии и срезе.
   4. Цилиндрические. Штифты в таких шпонках изготавливаются в виде цилиндров. Работаю в натяжении с отверстием на торце вала, которое высверливается под соответствующие размеры шпонок. Используется в тех случаях, когда ступица устанавливается на конце вала. Требует особого подхода к монтажу шпоночных соединений.Позволяют работать на срез и смятие. Поэтому выбор шпонки производят исходя из прочности на смятие.

   Исходя из типа посадки выделяются:

   1. Свободная – применяется в случаях, когда выполнять сварочные работы довольно сложно и есть необходимость подвижного сцепления деталей во время работы.
   2. Плотная – нужна для создания сцеплений, движение которых во время работы выполняется в одном пространственном положении.

   Обозначения на чертежах

   На чертежах обозначение призматических шпонок происходит исходя из нормативного документа ГОСТ. Они делятся на шпоночные пазы: высокие, нормальной высоты и направляющие. Рабочими гранями у них являются боковые.

   На сборочном чертеже обозначение выполняется с учетом диаметра вала, крутящего момента, сечения и длины.

   Шпонка 3–20Х12Х120 ГОСТ 23360-78;
   Где 3 – исполнение, 20Х12 – сечение, 120 – длина.

   Обозначение остальных типов шпонок на изображениях выполняется таким же образом, исходя из соответствующих ГОСТов, разработанных для каждой отдельной модели.
   Указанное обозначение должно четко характеризировать деталь, что очень важно для получения надежного соединение. Ведь даже малейший зазор может стать причиной быстрого износа рабочих узлов и потери эффективности во время работы.

   

   Достоинства и недостатки

   Как и любой тип соединений, шпоночные имеют ряд достоинств и недостатков. К достоинствам шпоночных соединений можно отнести простоту большинства типов шпонки. При этом монтаж и замена такой детали выполняется легко и быстро. Благодаря чему они получили широкое применение в машиностроении. Также обеспечивает функцию предохранения.

   К недостаткам относиться ослабление ступицы и вала. Оно возникает исходя из повышенного напряжения и уменьшения поперечного сечения. Также ослабление деталей вызвано из-за нарезанного паза, который снижает осевую прочность вала.

   Чтобы минимизировать недостатки, нужно добиться отсутствия перекоса шпонки в пазе. Для этого нужно обеспечить отсутствие зазора, что делается путем индивидуального изготовления и подгона шпонки. Из-за этого в крупносерийном производстве редко применяют любые разновидности шпоночных соединений. Если добиться отсутствия перекоса не удалось, площадь рабочего контакта уменьшается, в следствие чего степень максимальной нагрузки уменьшается.

   Также наличие зазора вызывает эффект биения, особенно на высоких скоростях. Это приведет к быстрому износу рабочих деталей. Из-за этого подобное соединение редко применяется для быстровращающихся валов. Для подбора подходящей шпонки лучше использовать таблицу шпоночных соединений.

   Материал шпонок

   Для изготовления шпоночного соединения применяют калибровочный металлопрокат. Чаще всего используется сталь марки 45. Она относиться к углеродистым сталям обычного типа, которая часто применяется для производства деталей высокой прочности. Сталь используется в виде бруска длиной 1 м.

   В некоторых случаях может применять углеродистая сталь марки 50. Она необходима, когда требуется повышенные прочностные свойства полученных шпонок. Реже применяются легированные стали, например, марки 40х, для которой характерен высокий показатель твердости, достигаемый путем термической обработки.

   Стальные заготовки обрабатываются с помощью фрезы, сверлильных станков, станков для рубки, шлифовальных машин и других инструментов. Используемые станки имеют блок управление, который позволяет с помощью числовых программ изготовить деталь необходимых параметров.

   Цена полученной шпонки довольно низка, поэтому приобрести необходимую деталь довольно легко. Но в некоторых случаях, когда есть необходимость срочного получения шпонки, изготовить ее можно самостоятельно. Чаще всего подобная необходимость возникает в сельском хозяйстве, где во время сезонных работ часто возникают поломки, которые нужно отстранить. При этом ближайшие точки продажи необходимых деталей находиться на расстоянии в несколько десятков километров.

   Имея небольшое количеству инструмента под рукой и заготовку из соответствующего материала, можно быстро изготовить временную замену. При соблюдении технических характеристик, полученная деталь сможет полноценно заменить заводскую, но лучше всего при первой возможности приобрести шпонку нужной прочности и геометрических параметров. Это необходимо для избежание преждевременного износа механизмов.

   Иногда для производства могут использовать другие материалы, например, пластик высокого качества. В качестве материала может использоваться дерево, чаще всего при изготовлении мебели.

   В качестве материала лучше использовать разные породы дерева, для шпонки подойдет более мягкий материал чем основной. Это позволит обезопасить основную конструкцию от повреждений в случае повышенной нагрузки. Легче заменить шпонку чем большой конструкционный узел.

   

   Для предотвращения проникания влаги в железобетонные конструкции используются специальные шпонки – ватерстоп. Изготавливают их из резины высокого качества и ПВХ. Это позволяет добиться необходимой степени водонепроницаемости и стойкости к растворам агрессивных химических веществ.

   Заключение

   Такой тип соединения отличается простотой и достаточно высокой надежностью, из-за чего получил высокую популярность в промышленности. Разнообразие видов позволяет подобрать оптимальный тип соединения, что позволит добиться высокой эффективности, надежности готовой конструкции и страховку узлов от повреждений при повышении допустимых нагрузок. Подобрав шпонку исходя из соответствующих ГОСТов, можно добиться высокой эффективности работы соединения.

   На сегодняшний день можно легко подобрать необходимую деталь, что позволяет быстро сделать монтаж и замену в случае необходимости.

   Чертеж вала шестерни

   

   Чтобы выполнить чертёж сложного вала или приводного, инженер-конструктор должен обладать знаниями о правилах создания технологической документации для производства. Существует множество разновидностей одних и тех же деталей в зависимости от количества элементов в их составе. Учитывают скорость вращения, степень нагруженности, высчитывают усилия на кручение, изгиб. Исходя из этого выбирают тип материала, способы его обработки после токарной обработки. Важно оформлять чертежи по ГОСТам, в соответствии с допусками, посадками, а также с размерами и с резьбой, которые указал заказчик.

   Кто должен готовить производственные чертежи

   

   чертеж вала на заказ

   Сложность чертежа зависит от конфигурации детали. Простая представляет собой цилиндрический элемент с подшипником, шпонкой и шпоночным пазом. Элементарные валы могут быть и без этих конструкционных частей. При создании документации конструктор обязан предусмотреть отображения всех необходимых отверстий, выточек, фасок. Отдельно создают чертежи зубчатого колеса, шестерён, шкивов, иных элементов, которые поставляются совместно с деталью.

   Поскольку обработка заготовок производится с применением фрезерного станка по дереву или металлу, оборудования с ЧПУ, карусельного станка, то принципы построения документации для изготовления валов унифицированы для токарей и других операторов, слесарей-сборщиков.

   • быстроходный вал и тихоходный — различаются тем, что первый вращается мотором, второй — редуктором;
   • карданный вал — сложная деталь для передачи крутящего момента из одной в другую плоскость;
   • коленчатый вал — часть мотора внутреннего сгорания.

   Также встречаются сложные валы с множеством элементов — для шрёдера и других механизмов. Если документация была создана с ошибками, то при изготовлении детали заказчик получит бракованную запчасть. Специальная сталь, использованная при этом, превратится в груду металла. Если же созданная деталь, спроектированная с ошибками, всё-таки устанавливается на агрегат или узел, то возможно разрушение всей конструкции. Часто это случается из-за неправильного указания размеров, отсутствия отверстий для смазки или охлаждения, других конструктивных дефектов. В каждом случае заказчик потеряет не только деньги, но и время. Поэтому важно обращаться к сертифицированным инженерам с опытом работы.

   Особенности создания чертежей

   

   чертеж вала

   Простые и сложные:

   • конусный вал;
   • приводной вал;
   • червячный вал.

   Встречаются детали со со шпонкой и со шпоночным пазом для фиксации шкивов, шестерёнок. Если вал шлицевой, на его поверхности формируются выточки при помощи фрез соответствующего диаметра. На ответной части — фланце или звёздочке — вытачивают такие же канавки. Следует учитывать допуска и посадки для обеспечения надёжного соединения без люфтов. Иначе во время работы узел будет испытывать вибрацию, что вызовет со временем его износ. При выполнении чертежа валы классифицируются, а при необходимости механик должен измерить посадочные места, в которые должен устанавливаться элемент. Детали, если он состоит из нескольких частей, вычерчивают по отдельности. Важно правильно заполнить технологическую карту, указав все операции, которым будет подвергаться заготовка в процессе создания.

   . Преимущества заказного черчения

   Как работают конструкторы компании

   Коллектив инженеров нашей компании создаёт документацию для деталей любой сложности. Для этого есть программное обеспечение, возможно создание 3D-моделей для удобства изготовления и сборки узлов. Почему обращаются к нам:

   • быстро выполняем работу;
   • гарантируем качество;
   • есть своя производственная база.

   Позвоните по нашему телефону или подайте заявку онлайн на создание рабочего чертежа.

   Чертеж втулки со шпоночным пазом. Соединения шпоночные

   Шпонки общего назначения подразделяют на призматические, клиновидные и сегментные.

   Наиболее широко применяют призматические: нормальной высоты, выпускаемые по ГОСТ 23360-78* (СТ СЭВ 189-75) в трех исполнениях (рис. 8.78); высокие, выпускаемые по ГОСТ 10748-79*; направляющие с креплением на валу, выпускаемые по ГОСТ 8790-79* (рис. 8.79) в трех исполнениях.

   Боковые грани у этих шпонок — рабочие, над верхней имеется зазор (рис. 8.78 и 8.79).Сечение шпонки зависит от диаметра вала, длина — от передаваемого крутящего момента и конструктивных особенностей соединения, например для диаметра вала 44. 50 мм сечение 14X9 мм или 14X12 (для высокой), а интервал длин — 36. 160 мм. Примеры обозначений:Шпонка 2-18X11X100 ГОСТ 23360-78;Шпонка 2-18X16X100 ГОСТ 10748-79;Шпонка 18X11X100 ГОСТ 8790-79, где 2 — исполнение (исполнение 1 не пишут), 18Х11 — сечение (18 — ширина), 100 — длина На рис. 8.80 даны примеры нанесения размеров шпоночного паза.

   

   

   Компания «ТД ОПМ» предлагает приобрести такое изделие металлопроката, как шпонка ГОСТ 23360 78 оптовыми партиями любого размера. Стальная призматическая шпонка активно применяется для передачи крутящего момента в малонагруженных соединениях. Стандарт, по которому изготовлено это изделие, распространяется на шпоночные соединения с призматическими шпонками и устанавливает их размеры, а также предельные отклонения в габаритах.

   Шпонка ГОСТ 23360 78 является представителем шпоночного соединения, использующегося в соединениях вращающегося вала с зубчатым колесом или со шкивом. Кроме того, это крепежное изделие применяют и для защиты вала от проворота относительно неподвижного корпуса. Главное преимущество такого соединения — возможность разъединения. Это выгодно отличает шпонку от других крепежных элементов применяющихся для соединений с натягом.

   Иногда шпонка ГОСТ 23360 78 может выполнять функцию фиксации, например, при фрикционном типе соединения. Шпонки сегментные и призматические обеспечивают ненапряженное соединение и являются жесткими элементами, работающими на срез, смятие и изгиб.

   Для производства шпонки используется углеродистая и нержавеющая сталь А2 и А4. Перед началом производства заготовки проходят специальную обработку.

   Купить такое изделие, как шпонка ГОСТ 23360 78 вы можете в ООО «ТД ОПМ» по самым выгодным ценам. Компания осуществляет доставку продукции практически во все регионы Российской Федерации. Более детально узнать о способах и условиях доставки вы можете по телефону, связавшись с менеджером. Наши специалисты не только проконсультируют вас о способах доставки, но и помогут оформить заказ через специальную форму на сайте. Вы также можете совершить сделку, обратившись в офис нашей компании.

   Вся продукция «ТД ОПМ» отвечает мировым стандартам и имеет соответствующие сертификаты, подтверждающие качество крепежных элементов. Приобретайте шпонки стальные призматические, клиновые, сегментные на выгодных условиях!

   Аналоги / Схожие изделия ГОСТ 23360-78

   Представленные аналогичные изделия в некоторых случаях могут быть не взаимозаменяемыми . Подобную информацию следует уточнить у наших менеджеров.

   голоса

   Рейтинг статьи