Что такое шпонка на двигателе

Шпонка и шпоночный паз коленвала.

• Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 Penguin

Мужики, т.к. для меня данная тема очень актуальна и по сей день, позвольте начать маленький срач
Перечитал кучу тем по поводу шпоночных пазов. Всё разделено на 2 лагеря ))) Кто-то говорит, что именно шпонка несет всю нагрузку, кто-то, что шпонка больше для «центровки» сборки узлов, лишь как направляющая, по большей части.

Хотелось бы услышать и ваши мнения. И так, суть сабжа: сегментная шпонка на коленвале(-лу).

Уважаемые знатоки, внимание — вопрос:

Передача крутящего момента достигается: — в посадке шестерни (сила трения в торцах, читать как «затяжкой болта») или в передаче момента за счёт шпонки?

Прикрепленные изображения

Сообщение отредактировал Penguin: 29 апреля 2018 — 09:51

• Наверх

#2 andira2002

А вопрос то в чём??

• Наверх

#3 Penguin

вопрос:
Передача крутящего момента достигается:
— в посадке шестерни (сила трения в торцах, читать как «затяжкой болта») или в передаче момента за счёт шпонки?

Сообщение отредактировал Penguin: 28 апреля 2018 — 19:02

• Наверх

#4 Serega FOX

• Наверх

#5 AnM

Тоже в нашем случае голосую за шпонку.

• Наверх

#6 Penguin

А как же затяжка таким моментом? . (кстати, сколько точно? 120Hm?) Разве не для того, чтобы прижать хорошенько торцевые части, тем самым обеспечив неподвижность сочленений.

Сообщение отредактировал Penguin: 28 апреля 2018 — 20:22

• Наверх

#7 andira2002

А как же затяжка таким моментом? . (кстати, сколько точно? 120Hm?) Разве не для того, чтобы прижать хорошенько торцевые части, тем самым обеспечив неподвижность сочленений.

• Наверх

#8 Alex3337

+1000 Шпонка ( моё мнение )

Почему — переведу пример на колёса ( затягиваются с усилием, не прокручивают за счёт шпилек, бывают прослабляются и разбивает вначале посадочные у диска а потом срезает шпильки ) Диски бывают прикипают так что хрен сдёрнешь, открути гайки и поедешь но до времени.

Не спорю что конус держит, но до времени, поэтому и шпилька предохранительная, но не будь свободного хода — только она не даст провернуть.

• Наверх

#9 fikssn

Менял ГРМ на рено SANDERO, обратил внимание, что шкив вспомогательных агрегатов держится только за счет затяжки болта (30 н.м + доворот на 80градусов). Показалось не надежно. Думаю шпонка и затяжка, иначе разобьет шпонку.

• Наверх

#10 железкин79

• Наверх

#11 Penguin

на фроське тоже было.

• Наверх

#12 Алексей Барнаул

Шайбу, шайбу, блин шпонку, шпонку.

Вопрос как на первом курсе детского сада.

• Наверх

#13 ashvud

Шпонка — страховка правильности соединения, пока она сидит без люфта — основную нагрузку несет именно сопряжение деталей, как только в узле появляется хоть малый люфт — основная нагрузка немедленно перераспределятся на шпонку.

• Наверх

#14 AnM

Смотрю тут уже опрос организовали.

А для моей версии варианта нет )) Мой вариант — смотря как собирали . т.е. что удерживали при закручивании болта? шкив или колено . от этого и будет зависеть степень занятости шпонки в процессе передачи нагрузки в уже собранном узле.

Хотя выше я голосовал за шпонку . Но я думал, что основной вопрос стоит все-таки в том нужна ли шпонка вообще или нет в нашем случае. По-этому проголосовал ЗА шпонку.

• Наверх

#15 Penguin

Шпонка — страховка правильности соединения, пока она сидит без люфта — основную нагрузку несет именно сопряжение деталей, как только в узле появляется хоть малый люфт — основная нагрузка немедленно перераспределятся на шпонку.

Вот, честно говоря, тоже пришел к такому мнению после перечитывания кучи форумов с аналогичными обсуждениями.

Смотрю тут уже опрос организовали.

А для моей версии варианта нет )) Мой вариант — смотря как собирали . т.е. что удерживали при закручивании болта? шкив или колено . от этого и будет зависеть степень занятости шпонки в процессе передачи нагрузки в уже собранном узле.

Хотя выше я голосовал за шпонку . Но я думал, что основной вопрос стоит все-таки в том нужна ли шпонка вообще или нет в нашем случае. По-этому проголосовал ЗА шпонку.

А если шестерня сидит без люфтов на кв, т.е. считай на шпонке. То какая разница как затягивалось? Или если при удержании за шкив, то нагрузка на левую сторону шпонки всё-равно как-то повлияет на соединение?

• Наверх

#16 железкин79

Сообщение отредактировал железкин79: 29 апреля 2018 — 22:55

• Наверх

#17 Penguin

Неее, это слишком просто. Вырвало кусок из паза, шпонку согнуло вдоль + болт остался там. Давно знал, что закалка и цементация коленки только на пару милиметров от поверхности. Полуавтомат с медной репликой шпонки с коленкой вполне справился, болт рассверлил на новый диаметр. Конечно же это была кама сутра, но мотор не снимал. Потому и уверен, что затяжка. Шпонка — метка по которой устанавливается шкив кв, имеющий свои собственные метки для зажигания, другими словами она для правильного выставления положения шкива кв относительно кв. В мануалах пишут про специальный инструмент или предусмотренное отверстие для предотвращения прокручивания кв при затяжке болта кв, при этом блокируется именно шкив, а толщина шпонки так же может говорить о ее функции предохранителя в случае потери момента затяжки, то есть если почувствовал или услышал ппц под капотом — есть время заглушить двигатель. ИМХО.
з.ы. Та же петрушка была с MMS с той лишь разницей, что развалился шкив кв.

У меня 1 в 1 ))) Сейчас в процессе.
https://forum4x4club. howtopic=158826
Шпонпаз тоже восстановил полуавтоматом. Но начал углубляться в тему, и очкую, а не маловато ли будет. может усилить это соединение, засверлившись ещё пару «дыр» ?
Но с другой стороны, много инфы по поводу того, что шпонка вторична, главное затяжка болта.

Шпоночные соединения

Служат для передачи крутящего момента от вала к ступице или наоборот.
Наибольшее распространение получили ненапряженные шпоночные соединения, в которых окружное усилие воспринимается боковыми поверхностями шпонок

Призматические и сегментные шпонки стандартизованы и подбираются по таблицам ГОСТ в зависимости от диаметра вала. Длина шпонок рассчитывается. Материал шпонок — Сталь 45, Сталь 50, для призматических шпонок — чистотянутая по профилю. Как правило, применяют лишь одну шпонку вследствие трудности пригонки нескольких (не более двух)

Расчет ненапряженных шпоночных соединений

Для упрощения расчета предполагается равномерная эпюра распределения нагрузок на боковую поверхность шпонки (хотя в действительности она неравномерна).
Шпонки рассчитываются на смятие и срез от действующего по диаметру вала окружного усилия

где h, b, l — высота, ширина и длина шпонки;

[σ]_см, [τ] — допускаемые напряжения смятия и среза

Длина шпонки выбирается по более опасному напряженному состоянию

Соединения шпоночные с призматическими шпонками по ГОСТ 23360

Основные размеры шпонок и сечений пазов

Ряд длин шпонок: 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, 220, 250, 280

Пример условного обозначения шпонки исполнения 1 по ГОСТ 23360-78 b = 18мм, h = 11мм, l = 70мм:
Шпонка 18×11×70 ГОСТ 23360-78
То же, исполнение 2:
Шпонка 2-18×11×70 ГОСТ 23360-78

Соединения шпоночные с сегментными шпонками по ГОСТ 24071

Пример условного обозначения шпонки исполнения 1 по ГОСТ 24071-80 сечением b × h = 5 × 6,5 мм :
Шпонка 5×6,5 ГОСТ 24071-80
То же, исполнения 2 сечением b х h₁ = 5 х 5,2 мм
Шпонка 2-5×5,2 ГОСТ 24071-80

Как мы видим по картинке, такой вид шпонки выглядит отличительно от всех, имея овальную форму. Если рассматривать ее технические особенности, то она имеет высокую степень к ржавчине. Чтобы этого не происходило, необходимо натянуть муфту и вал. Такой металлический продукт применяется в подвижных устройствах, где требуется дополнительное крепление.

А назначение призматической детали — роль в качестве предохранителя.

Материал и напряжение

Для изготовления стандартизированного соединителя применяется среднеуглеродистая чистотянутая сталь. Основными марками стали являются Ст6, Ст45, Ст50. Применяемая сталь должна иметь напряжение смятия не менее 600 МПа. Эта величина во многом зависит от материала, из которого изготовлена ступица двигателя или машины. В основном, для производства ступицы применяется сталь. Реже используется чугун. Если ступица выполнена из стали, то при неподвижном соединении напряжение может быть в пределах от 150 до 210 МПа. У чугунной ступицы этот показатель составляет от 90 до 120 МПа. Если нагрузка постоянная, то напряжение может быть увеличено.

Напряжение в шпонке на линии среза должно находится в пределах с 70 до 120 МПа. Увеличенные напряжения могут допускаться, если нагрузка является постоянной

Выходной вал редуктора под шпоночное соединение изготавливается из стали. Он может быть односторонний или двусторонний. Двусторонний устанавливается в том случае, когда передача крутящего момента от редуктора проводится на две машины. При необходимости, вторая машина может быть отсоединена и работать только одна сторона. Или можно установить односторонний вал.

Гладкие кольцевые шпонки

Применение гладких кольцевых шпонок допускается только в сборных конструкциях заводского механизированного изготовления из воздушно-сухого высококачественного лесоматериала.

Допускаемое усилие на разрезную гладкую кольцевую шпонку при числе стопок не более трех определяется по формуле:

Tкш = bкш • d0 • ( δ см)

где bкш — ширина кольца;

d0 — внутренний диаметр его.

В растянутых стыках, а также в узловых одностопочных примыканиях растянутых элементов под углами: для сосны 0—20° и для дуба 0—27,5° допускаемое напряжение смятия независимо от угла принимается по табл. 1.

При определении допускаемых усилий на кольцевые шпонки можно пользоваться графиком (рис. 8), составленным для воздушно-сухой сосны по основным допускаемым напряжениям (прямолинейные участки в верхней части кривых соответствуют растянутым двустопочным стыкам и узловым примыканиям).

Допускаемые усилия [Tкш]на 1 кольцевую шпонку в сопряжениях из воздушно-сухой сосны (прямолинейные участки соответствуют растянутым двустопочным стыкам и узловым примыканиям).

Ширина кольцевой шпонки bкш должна быть не более 0,2d0 и не менее 2 см.

Кольцевая шпонка изготовляется с прямым разрезом, зазор в котором принимается равным 0,1 d0

Кольцевые шпонки вводятся в обе соединяемые доски на одинаковую глубину. В центре каждой стопки колец ставится стяжной болт.

Нормальный сортамент гладких кольцевых шпонок, стяжных болтов и шайб к ним приведен в табл. 13.

Разрез кольца располагается на диаметре, перпендикулярном к направлению усилия, передаваемого этим кольцом.

В одной и той же конструкции все кольца одного диаметра должны иметь одинаковую ширину. Рис. 9.

Расстояние s1от центра кольца до торца доски (рис. 9) должно быть не менее: в растянутых элементах — l,5d0; в сжатых — do.

Расстояние s2 между центрами соседних колец вдоль доски как в сжатых, так и в растянутых элементах должно быть не менее 2d0.

Расстояние s от торца до центра ближайшего кольца при косом обрезе должно быть не менее: в растянутых элементах — d0; в сжатых — 0,5 do.

Ширина доски должна быть не менее d0 + 4 см, толщина доски — не менее bкш + 3 см не менее 6 см.

Стыки растянутых элементов конструируются, как правило, с двухстопочными соединениями как наиболее надежными в работе. Ставить в стыке более трех стопок шпонок не рекомендуется.
Одностопочные стыки должны иметь на концах наружных накладок по два дополнительных болта. Работа этих болтов при расчете стыка не учитывается. Толщина накладок и прокладок в стыках должна быть, как правило, равна толщине основных досок.

Шпоночный паз: размеры по ГОСТ

Как средство для передачи вращения шпонка используется повсеместно. На первый взгляд здесь нет ничего сложного: вырезал шпоночный паз, вставили, узел готов. Почему шпоночное соединение, несмотря на довольно устаревшую технологию, не потеряло своей актуальности?

Шпоночные соединения

Шпонка представляет собой некую деталь, являющуюся промежуточным звеном для передачи вращательного момента вала ступице. Данный процесс осуществляется за счет образования напряжения смятия шпоночных пазов. Именно по этой причине шпоночные соединения относят к группе жесткого способа передачи вращения.

В большинстве случаев шпонками пользуются в низко нагруженных изделиях. Преимущественно для деталей мелкой серии. Происходит это из-за малой несущей нагрузки шпонок, причина которой кроется в наличии следующих недостатков:

• Шпоночные пазы уменьшают поперечную площадь вала, что отрицательно влияет на его прочностные характеристики. Особенно это имеет сильный эффект на пустотелых валах с отношением внутреннего и наружного радиусов 0,6. Изготовление шпоночных пазов в таких условиях является неприемлемым.
• Форма паза отличается резкими переходами, что служит причиной образования концентраторов напряжения. Все это заметно снижает устойчивость соединения к циклическим нагрузкам.
• Достаточно низкая технологичность.

Несмотря на все вышеуказанные недочеты шпонки все равно активно применяются в отраслях машиностроения из-за упрощенной конструкции и низкой стоимости. Но на массовом и крупносерийном производстве высоко ответственных деталей шпонки уступили более совершенным во всех планах шлицевым соединениям.

Виды шпонок

Современное производство предоставляет свыше 20 наименований разного рода.. Но среди них выделяют следующие наиболее применяемые типы в машиностроении:

• Клиновые — используются на концевых установках и являются разновидностью забивных шпонок. Такое шпоночное соединение применяют при диаметре вала от 100 мм. В настоящее время встречаются крайне редко. Причина этого кроется в высокой вероятности перетяжки узла и смещении соосности ступицы и вала под воздействием одностороннего усилия. А также затрудненное извлечение шпонок.
• Призматические. Размеры паза регулируются ГОСТ 23360-78. Они наиболее востребованы в промышленности из-за оптимального соотношения прочности и технологичности. Существует две их разновидности: врезные и закладные. Врезные шпонки устанавливаются с натягом, а закладные с небольшим зазором.
• Направляющие шпонки. От призматических их отличает наличие отверстий под крепеж на валу. Помимо передачи вращения они служат элементом для направления деталей.
• Сегментные шпонки выделяются среди остальных повышенной технологичностью вырезания пазов. Пазы изготавливают с помощью дисковых фрез, что обеспечивает им большее значение точности и производительности. Крепеж шпонок на валах также отличается более высокой устойчивостью из-за более глубокого врезания в их поверхность. Однако одновременно все эти достоинства являются причиной существенного ослабления вала. Это обстоятельство наряду с небольшой длиной паза приводит к появлению повышенных напряжений, которые и ограничивают использование шпонок малонагруженными изделиями.

Стоит отметить, что шпоночные пазы изготавливаются методом фрезерования, долбления протяжки. Наиболее распространено их получение пальчиковой фрезой, поскольку этот способ обеспечивает относительно благоприятное распределение напряжение и приемлемую технологичность.

Материал

Для шпонок наиболее подходят стали с содержанием углерода свыше 0,4%. Именно такой состав обеспечивает необходимое значение износостойкости, прочности и твердости. Сюда относятся конструкционные стали марок 45 и 50, а также сталь обыкновенного качества Ст.6.

Применение более дорогих аналогов стальных сплавов не имеет смысла, поскольку повышенная жесткость шпонки увеличивает вероятности пазов валов и ступицы. Для улучшения условий передачи вращения куда выгодней воспользоваться другими более оптимальными.

Маркировка

Обозначение шпоночного крепления вала на ступице покажем на примерах. Шпонка призматическая с шириной 18 мм, высотой 11 мм и длиной 50 мм маркируется:

Шпонка 18х11х50 ГОСТ 8789-68

Стоит заметить, что посадочные размеры пазов отличаются. Их значения находятся в соответствующих стандартах шпоночных соединений.

Таблица 1. Размеры и предельные отклонения призматических шпонок и шпоночных пазов по ГОСТ 23360-78.

Что такое гидрошпонки Аквастоп и Технониколь

Гидрошпонки Аквастоп, что это? Продукция компании Аквастоп характеризуются универсальностью применения, высоким качеством, удобным и производительным монтажом. В основе гидрошпонки стойкий к агрессивным внешним факторам полимеризованный каучук, сохраняющий рабочие характеристики в диапазоне нагрузок 20 — 80 кН.

Модельный ряд герметиков Аквастоп не имеет экологических ограничений и в равной степени пригоден для обустройства наружной и внутренней гидроизоляции.

Аналоги бренда Технониколь обладают премиальными монтажными и эксплуатационными характеристиками. В активе фирменных герметиков:

стойкость к агрессивным воздействиям;

приравненный к ресурсу герметизированных конструкций, продолжительный срок службы.

Обширный перечень гидроизоляционных шпонок Аквастоп и Технониколь пользуется высоким спросом в новых технологиях промышленного и гражданского строительства.

ПВХ-гидрошпонка, что это и для чего используется? В базовом варианте — это полимерный шовно-гидроизоляционный материал, изготовленный из специально обработанного поливинилхлоридного сырья.

В достоинствах доступного по стоимости и малозатратного в монтаже ПВХ-герметика эффективная наружная и внутренняя гидрозащита подвижных и статических монтажных швов подземных сооружений, а также возможность комплексного применения с ПВХ-мембраной серии LOGICROOF T-SL.