Підбір шпонок ( шліцевих з’єднань чи посадок з натягом) та їх перевірковий розрахунок
5.1. По номінальному діаметру з’єднання та довжині ступиці підібрати стандартну призматичну шпонку ( див. табл.38)
Таблиця 38
Шпонки призматичні ( ГОСТ 23360-78 ), мм
| Діаметри вала | Переріз шпонки | Фаска | Глибина паза | Довжина | ||
| b | h | Вала t1 | Ступиці t2 | |||
| Більше 12 до 17 | 0,25...0,4 | 2,3 | 10…56 | |||
| » 17 » 22 | 3,5 | 2,8 | 14…70 | |||
| » 22 » 30 | 0,4...0,6 | 3,3 | 18…90 | |||
| » 30 » 38 | 3,3 | 22…110 | ||||
| » 38 » 44 | 3,3 | 28…140 | ||||
| » 44 » 50 | 5,5 | 3,8 | 36…160 | |||
| » 50 » 58 | 4,3 | 45…180 | ||||
| » 58 » 65 | 4,4 | 50…200 | ||||
| » 65 » 75 | 0,6...0,8 | 7,5 | 4,9 | 56…220 |
Примітки: 1. Довжини шпонок вибирають із ряду: 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28;
32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 250.
2.Приклад умовного позначення призматичної шпонки: Шпонка 12x8x40 ГОСТ 23360-78.
Вибрану шпонку перевірити на зминання за умовою:
де 
та 
– відповідно розрахункове та допустиме напруження зминання, МПа;
= (100…120) МПа – при стальній ступиці;
= (50…60) МПа – при чавунній ступиці.
Т – передаваний обертаючий момент, Н · м;
d – діаметр вала, мм;
h – висота шпонки, мм
t1 – глибина паза вала, мм
lp – розрахункова довжина шпонки, мм
де 
– повна довжина шпонки
– ширина шпонки
Якщо умова міцності не витримується, то слід:
а) збільшити довжину ступиці;
б) збільшити діаметр з’єднання і повторити розрахунок.
Якщо задовільного результату досягти не вдається, то для вихідних кінців валів слід прийняти шліцеве з’єднання, а для посадки колеса ( чи шестерні) на вал-посадку з натягом.
5.2. Шліцеве з’єднання.
За табл. 39 прийняти параметри шліцевого з’єднання:
D – зовнішній діаметр
m – модуль
z – кількість зубів (шліців)
Таблиця 39
З’єднання шліцеві евольвентні ( ГОСТ 6033-80 ), мм
| Номінальний діаметр D | Модуль | |||||||
| Ряд 1 Ряд 2 | 1,25 | 1,5 | 2,5 | |||||
| Ряд 1 | Ряд 2 | Число зубів | ||||||
Примітки: При виборі номінальних діаметрів та модулів ряд 1 є переважним.
Виконати перевірку шліцевого з’єднання за умовою:
де та – відповідно розрахункове та допустиме напруження зминання, МПа
= (80..120) МПа – при не загартованих шліцах;
= (120..150)МПа – при загартованих шліцах;
Т – передаваний обертаючий момент, Н · м;
– середній діаметр з’єднання;
мм2 – площа зминання одного шліца.
– робоча довжина шліців, мм ( приймається конструктивно).
5.3. З’єднання з натягом
В з’єднанні з натягом слід забезпечити шорсткість посадочних поверхонь вала – не грубіше Ra0,8, отвору – Ra1,6, відхилення від циліндричності посадочних поверхонь – в межах 0,3 допуску на діаметр, посадку отвору – по Н7 чи Н8, вала – за розрахунком.
Розрахунок посадки вала.
Питомий тиск в з’єднанні, МПа:
,
де Tmax – пусковий момент, Н · м
Tmax = ( 1,5…2) Т,
де T – номінальний обертаючий момент на валові;
s=2 – запас зчеплення ( враховує ослаблення посадки з часом);
f – коефіцієнт тертя ( f=0,1 при складанні напресовуванням і f= 0,14 при складанні з нагріванням);
d – номінальний діаметр зєднання, мм;
l – довжина ступиці, мм
Коефіцієнт жорсткості:
де dст – зовнішній діаметр ступиці
Розрахунковий натяг
Основне ( нижнє) відхилення вала:
де U – поправка на зрізування та зминання мікронерівностей при складанні з’єднання ( при напресовуванні U= 20 мКм, при нагріванні U=0)
IT0 – допуск на діаметр отвору ( див. табл. 40.)
Таблиця 40
Граничні відхилення отворів та валів в посадках з натягом, мкм ( система отвору )
| Номі- нальні Розміри, мм | Поля допусків отворів | Поля допусків вала | |||||||||
| Н7 | Н8 | р6 | r6 | s6 | t6 | s7 | и7 | и8 | х8 | z8 | |
| Більше 10 до 14 » 14 » 18 | +18 +18 | +27 +27 | +29 +18 +29 +18 | +34 +23 +34 +23 | +39 +28 +39 +28 | +46 +28 +46 +28 | +51 +33 +51 +33 | +60 +33 +60 +33 | +67 +40 +72 +45 | +77 +50 +87 +60 | |
| » 18 » 24 » 24 » 30 » 30 » 40 » 40 » 50 » 50 » 65 | +21 +21 +25 +25 +30 | +33 +33 +39 +39 +46 | +35 +22 +35 +22 +42 +26 +42 +26 +51 +32 | +41 +28 +41 +28 +50 +34 +50 +34 +60 +41 | +48 +35 +48 +35 +59 +43 +59 +43 +72 +53 | +54 +41 +64 +48 +70 +54 +85 +66 | +56 +35 +56 +35 +68 +43 +68 +43 +83 +53 | +62 +41 +69 +48 +85 +60 +95 +70 +117 +87 | +74 +41 +81 +48 +99 +60 +109 +70 +133 +87 | +87 +54 +97 +64 +119 +80 +136 +97 +162 +122 | +106 +73 +121 +88 +151 +112 +175 +136 +218 +172 |
| » 65 » 80 » 80 » 100 » 100 » 120 » 120 » 140 » 140 » 160 | +30 +35 +35 +40 +40 | +46 +54 +54 +63 +63 | +51 +32 +59 +37 +59 +37 +68 +43 +68 | +62 +43 +73 +51 +76 +54 +88 +63 +90 | +78 +59 +93 +71 +101 +79 +117 +92 +125 | +94 +75 +113 +91 +126 +104 +147 +122 +159 | +89 +59 +106 +71 +114 +79 +132 +92 +140 | +132 +102 +159 +124 +179 +144 +210 +170 +230 | +148 +102 +178 +124 +198 +144 +322 +170 +253 | +192 +164 +232 +178 +264 +210 +311 +248 +343 | +256 +210 +312 +258 +364 +310 +428 +365 +478 |
Примітка: Ряд рекомендованих посадок:
По обчисленому значенню 
за табл. 40 вибирається посадка вала та з’єднання в цілому.