Тақырып. Шпондық қосылыстар.

 

Шпондық қосылыстар валдан, шпонкадан және дөңгелектің ступицасынан тұрады. Шпонка вал мен ступицаның қуысына енгізілетін болат сырық (брус) түрінде болады. Ол вал мен ступица арасында айналдырушы моментті беруге арналған. Шпонкалардың негізгі түрлері стандартталған және олар біліктің диаметрі бойынша анықталады.

Шпондық қосылыстардың шлицтік қосылыстарға қарағанда артықшылықтары конструкцияның қарапайымдылығы және монтаж бен демонтаждың оңай болуы. Шпондық қосылыстар машинажасаудың барлық салаларында қолданылады.

Шпондық қосылыстардың кемшіліктері валға тағылатын бөлшектер әсерінен шпондық қуыс вал мен ступицаны босады. Валдың босауы тек оның қимасының кемуімен ғана байланысты емес, ол шпондық қуыс әсерінен пайда болатын иілу мен бұралудың кернеуінен де болады.

Барлық шпондық қосылыстар кернеулік және кернеулік емес деп бөлінеді. Кернеулік емес қосылыстар призмалық және сегменттік шпонколарды қолданағанда алынады. Бұл жағдайда қосылысты құрастырған кезде бөлшектерде алдын ала кернеу пайда болмайды. Кернеулік байланыстар клиндік және тангенциалдық шпонкаларды қолданғанда алынады. Мұнда құрастыру кезінде алдынала монтаждық кернеу пайда болады.

Призмалы шпонкалар кернеусіз қосылысқа жатады, сондықтан олардың жоғарғы бетінде саңылау қалдырылады және айналу моменті біліктен ступицаға шпонканың бүйір қабырғасы арқылы беріледі. Сол себептен шпонканың бүйір қабырғасында жаншылу кернеуі және шпонканың қимасында қиылу кернеуі пайда болады. Ал кернеулер шамасын былайша анықтауға болады:

және

Мұндағы, шпонканың биіктігі, біліктің диаметрі, шпонканың ені, шпонканың жұмыс істеу ұзындығы, жаншылу кернеуі.

Шпонканың ені мен биіктігінің өлшемдері қиылу беріктігіне есептеу арқылы табылып, стандартталған. Сондықтан призмалы шпонкаларды тек жаншылу кернеуіне есептеледі. Сонымен бірге мұндай қосылыстарды жылжымалы етіп жасауға болады, бірақ үйкеліс күшінің әсерінен ступица жылжитын болса, онда шпонканың өзі де орынынан қозғалуы мүмкін, сондықтан шпонканы білікке бұранда арқылы бекітеді. Кейбір жылжымалы қосылыстарда ступицаға бекітілген қысқа шпонкалар қолданылады.

А орындалуы B орындалуы С орындалуы 1-орнатушы винт, 2-құлыпты серпімді сақина.

29.1-сурет. Призмалық шпонкалы қосылыс. 29.2-сурет. Сегменттік шпонкалы қосылыс.

Призмалық шпондық қосылыстар 29.1-суретте көрсетілген, олар шеттерінің формалары бойынша, шеттері дөңгелетілген (А орындалуы), шеттері жазық (В орындалуы) және бір жағы жазық, ал екінші жақ шеті дөңгелетілген (С орындалуы) болып бөлінеді.

Сегменттік шпонканың жұмыс істеу принципі призмалық шпонкаға ұқсас. Сегменттік шпонкалармен қосылған қосылыстың ерекшелігі шонканы отырғызатын ойықтар оңай жасалады және оларды ажыратып, қайта құрастыру да жеңілге түседі. Бірақ тереңірек жасалған ойық біліктің қимасының ауданының кемуінен білікті әлсіретеді. Сол себепті шпонкалар біліктің шетіне, күш аздау түсетін жерге орналастырылады. Сегменттік шпонканы да призмалық шпонкалар сияқты жаншылуға есептейді.

Біліктің қимасын әлсіретпеу үшін сегменттік шпонкалардың доға жақ бетін кесіп, оның биіктігін азайтады. Сегметтік шпонкалар бүйір қырларымен жұмыс істейді және кернеусіз қосылыстар құрады. Үлкен емес айналдырушы моменттерді беру үшін қолданылады.

Клиндік шпонкалар көлбеулігі 1:100 болатын біркөлбеулік өзі тежелетін клин түрінде болады. Клиндік шпонкалар баспен және бассыз етіп жасалады. Бас шпоканы қуыстан шығаруға араналған. Клиндік шпонкалар қуысқа қағылады, нәтижесінде кернеулік қосылыс пайда болады, ол айналдырушы момент және осьтік күш береді, соның әсерінен білікке тағылған бөлшектердің центрленуі бұзылады. Клиндік шпонкалы қосылыс жай жүретін берілістерде қолданылады. Ол соққы және таңбасы ауыспалы жүктемелерді жақсы қабылдайды.

Тангенциалды шпонкалы қосылыс. Тангенциалды шпонка көлбеулінгі 1:100 болатын біркөлбеулік екі клиннан тұрады. Жіңішке қырларымен жұмыс істейді. Қуысқа соққы арқылы кіргізіледі. Кернеулік байланыс тудырады. Білік пен ступица арасында тартылыс жанама (тангенциалдық) бағытта болады.

 

29.3-сурет. Клиндік шпонкалы қосылыс 29.4-сурет. Тангенциялдық шпонкалы қосылыс

Таңбасы ауыспалы режимдарда жұмыс жасайтын және диаметрі 60 мм дан асатын біліктерде қолданылады. Қосылыста арасындағы бұрышы болатын екі тангенциалдық шпонкалар қойылады. Қазіргі заманғы өндірісте қолданысы шектелген.