Как на валу сделать шпоночный паз в домашних условиях: Как проточить шпоночный паз в валу. — Обработка резанием

Содержание

Как сделать шпоночный паз на токарном станке

Обычно токарный станок применяется при расточке, нарезании резьбы, развертывании, зенковании и сверлении, но на этом их возможности не заканчиваются. Я предлагаю рассмотреть способ, как с его помощью продолбить шпоночный паз на втулке. Для этого я применяю токарно-винторезный станок 1К62.

Набор инструментов

Для выполнения работы помимо станка потребуется:

  • резец расточной;
  • резец долбежный;
  • масло для смазки.

Расточной резец может использоваться любой, конечно в пределах возможностей диаметра втулки. Что касается долбежного инструмента, то его сечение подбирается под требуемую ширину шпоночного паза. Смазочное масло потребуется только в тех случаях, если приходится работать с твердым металлом. Для мягких сталей при условии применения качественных резцов оно не обязательно, поскольку расточка фаски и долбление не вызывает критического перегрева, способного ускорить стирание режущей кромки инструмента.

Подготовительный этап

Втулка устанавливается в трехкулачковый патрон. Перед выполнением долбления необходимо сначала подготовить ее внутреннюю и наружную фаску расточным резцом. Они делаются только с той стороны, с которой будет входить долбежный инструмент. Это простейший процесс знакомый даже токарю любителю, потому не требует отдельного рассмотрения.

После подготовки фасок на станке нужно поставить минимальную скорость, чтобы предотвратить прокручивание шпинделя. У многих станков кулачковый патрон может под нагрузкой давать люфт, поэтому в этом случае необходимо поставить распорку. Для этого под него ставится подходящий по высоте болт с гайкой. При ее выкручивании длина упора увеличивается, поэтому он плотно прижимается к патрону, тем самым убирая качение.

Долбежный резец слегка зажимается в резцедержателе. Он выставляет по центру втулки, после чего необходимо провести точную регулировку. Для этого он заводится во втулку, двигаясь продольно с суппортом по салазкам. Получаемая в результате царапина должна идти вдоль отверстия втулки от одного края до второго. В порезанной линии не должно оставаться участка без царапины. Если он есть, то это говорить о наличии перекоса. Когда резец выставлен правильно, его нужно очень крепко зажать, поскольку нагрузка при долблении намного выше, чем при выполнении стандартных токарных работ.

Процесс долбления

Поскольку внутри втулка имеет свой радиус, то перед началом отсчета глубины паза необходимо его срезать, чтобы получить ровную площадку, которая будет нулевой точкой отсчета. Для этого с помощью суппорта двигаю резец вовнутрь втулки по продольным салазкам, снимая тончайшую стружку металла. После его возвращения в изначальное положение приближаю режущую кромку уже по поперечным салазкам к телу втулки на 0,1 мм. Снова делаю продольное движение по каретке. Процесс повторяю до тех пор, пока желоб не утратит радиус. Как только он уйдет, это и будет нулевая точка для отсчета.

Теперь приступаю к долблению шпоночного паза. В моем случае его глубина должна составлять 2,6 мм. Используя шаг по 0,1 мм потребуется сделать 26 движений резца, чтобы достичь такой глубины.

После углубления паза на 2,6 мм нужно не меняя настройки на лимбе сделать еще несколько повторных движений резца, чтобы подчистить плоскость от мелких заусениц. Далее втулка извлекается из патрона. Ее второй торец довольно грубый, но это легко решается. В резцедержатель снова устанавливается расточной резец, и снимаются аккуратные фаски. После этого втулку можно использовать по предназначению.

Долбление на токарном станке продолжительный, хотя и не сложный процесс. В моем случае продольное движение суппорта моторизировано, поэтому все делается относительно быстро. Продолбить паз возможно и на бюджетных станках с ручным приводом, но в этом случае времени понадобится значительно больше.

Смотрите видео

Шпонка и шпоночное соединение: обозначение, виды, чертежи, материал

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. 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.
  3.  

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.

Например:

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

Скачать ГОСТ 23360-78

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.

Скачать ГОСТ 8787-68

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.

Чем заменить шпонку — В помощь хозяину

Чем заменить шпонку

здесь про фирм. масла меркури квиксильвер, номенклатура-названия, применение
Моторные масла

Мы подробно рассмотрим моторные масла для 2-х и 4-тактных моторов малой и средней мощности (от 2,5 до 125 л.с.) и расходные материалы для обслуживания мотора.

Итак, Quicksilver производит три вида моторных масел: для 2-тактных и 4-тактных подвесных лодочных моторов (ПЛМ) и 4-тактных стационарных двигателей MerCruiser.

Все моторные масла Quicksilver для 2-тактных ПЛМ имеют минеральную основу, сертифицированы в соответствии со стандартом NMMA* TC-W3 (Two Cycle-Water)** и делятся на три группы: Premium, Premium Plus и DFI.

Масла группы Premium (выпускаются в канистрах емкостью 1, 4, 10 литров и 208-литровых бочках) рекомендуется использовать для карбюраторных и впрыскных подвесных моторов любой мощности, а также прочих 2-тактников – скутеры, бензопилы, генераторы и пр. Кстати, в моторах, где требуется смешивать масло с топливом, рекомендуемое соотношение – 1:50, а не 1:100 как написано на шильдике на моторе. Почему так? Дело в том, что соотношение 1:100 нацелено на более качественный европейский бензин и более жесткие Европейские экологические нормы. Поэтому данная рекомендация уменьшить уровень вредных выбросов, но снижает ресурс мотора. Вывод: хотите продлить жизнь мотора – не экономьте на масле.

Масла группы Premium Plus (также доступны в канистрах емкостью 1, 4, 10 литров и 208-литровых бочках) рекомендуется использовать в мощных (выше 125 л.с.) 2-тактных подвесниках, работающих в тяжелых условиях.

Система смазки 4-тактных подвесных и стационарных моторов организована подобно автомобильной. Поэтому система классификации минеральных масел Quicksilver для 4-тактных судовых установок будет знакома любому автолюбителю. Итак, если Вы обладатель 4-тактного подвесника — как карбюраторного, так и с системой впрыска топлива — Ваше масло — Quicksilver SAE 10W-30, API SJ, CF-2, CH-4 (поставляется в канистрах емкостью 0,5, 1, 4 л и бочках 208 л).

Для особо рачительных рыбаков Quicksilver разработал полностью синтетическое масло Quicksilver SAE 25W-40 (также доступны канистры емкостью 1 и 4 литра), полностью соответствующее стандарту FC-W (Four Cycle Water).

Следующий по важности узел мотора – редуктор или «нога». Условия работы трущихся пар в редукторе несколько иные и для его смазки были разработаны трансмиссионные масла Quicksilver Premium, High Performance и HP Dry Sump. Основа всех трансмиссионных масел также минеральная, а специально подобранный пакет присадок снижает появление эмульсии при попадании воды в корпус редуктора и обеспечивает высокую смачиваемость трущихся поверхностей.

Масла группы Premium соответствуют классу SAE 80W-90 и рекомендуются для использования в редукторах любых подвесных моторов.

Масла группы High Performance соответствуют классу SAE 85W-90 и предназначены для поворотно-откидных колонок «Alpha» и «Bravo I / II / III». Кроме того, эти масла можно (и рекомендуется) заливать в редуктор нового подвесного мотора в период обкатки — в течение этого периода зубья шестерен прирабатываются друг к другу и условия работы наиболее тяжелые. В период нормальной эксплуатации ПЛМ лучше использовать трансмиссионное масло Quicksilver Premium. Оба типа трансмиссионных масел выпускаются в тюбиках и канистрах емкостью 0.296, 1, 10 и 60 л.

Группа же масел HP Dry Sump — для спортсменов, использующих моторы и редукторы с системой смазки с сухим картером.

Список компонентов, нуждающихся в смазке, на этом далеко не заканчивается. Например, для узлов, расположенных ниже ватерлинии, была разработана уникальная пластичная смазка Quicksilver 2-4-С, содержащая тефлон. Её нужно наносить на шлицы приводных валов (обязательно – на шлицы вала гребного винта, иначе при попытке поменять винт можно столкнуться с тем, что последний просто невозможно будет снять с вала), детали системы откидывания мотора, наконечники тросов газа/реверса и прочие компоненты, соприкасающиеся с водой — тефлон в составе смазки обеспечит прекрасную защиту от воды и влаги.
Кроме того, в арсенале защитных средств Quicksilver предлагает специальные пластичные смазки для шлицевых (Engine Coupler Spline Grease) и карданных соединений (U-Joint & Gimbal Bearing Lubricant), для игольчатых подшипников / внутренних полостей двигателя (Needle Bearing Assembly Lubricant) и шеек распределительного вала (Camshaft Assembly Lube).
Многоцелевые универсальные смазки-спреи – Special Lubricant 101, Anti-Corrosion Grease и Corrosion Guard — рекомендуется использовать в любых точках смазки, кроме подшипников качения. При их создании особое внимание уделялось таким качествам как защита от влаги, коррозии и высокого удельного давления.

Уход за мотором

Периодически, даже у самого заботливого хозяина, мотор требует чистки, обслуживания или ремонта. Все расходные материалы для этого предоставит Вам Quicksilver:
спрей-очиститель Power Tune Engine Cleaner удалит из камеры сгорания и каналов топливной системы нагар и смолистые отложения, а очиститель Marine Parts Degreaser & Cleaner – грязь с внешних компонентов мотора;
консервирующее средство Storage Seal превосходно защитит металлические части от коррозии при длительном и/или межсезонном хранении мотора;
универсальный герметик Perfect Seal и специальные — Liquid Neoprene (герметизация электроразъемов) и Silicone Dielectric (удаление влаги с высоковольтных проводов, катушек зажигания и электропереключателей) позволят Вам забыть об утечках, искрении в электропроводке и ненадежных контактах;
жидкость Power Trim & Steering Fluid – область применения видно из названия – система гидроподъема мотора и гидравлическое рулевое управление скажет Вам «спасибо»;
антифриз Marine Engine Coolant для замкнутых систем охлаждения стационарных двигателей MerCruiser позволит забыть о чертовски дорогостоящих «разморозках» блока цилиндров двигателя: температура кристаллизации антифриза –38°.
герметик Bellows Adhesive предназначен для выхлопных патрубков; герметики Loctite — для резьбовых и трубчатых соединений, так называемый Master Gasket Sealant Kit — используется при капремонте двигателя вместо обычных прокладок.

Новости

Погода в:

Шплинты и шпонки для лодочного мотора

Страницы 1

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений 10

1 Тема от

Колёк 2012-09-06 14:31:16

  • Колёк
  • Постоянный посетитель
  • Неактивен
  • Откуда: Воронеж
  • Зарегистрирован: 2009-10-24
  • Сообщений: 95
  • Поблагодарили: 19
Тема: Шплинты и шпонки для лодочного мотора

Весной приобрел лодочный мотор SEA-PRO 2,5 л.с. (двухтактник). Результат превзошел ожидания. Отличный веслозаментиель! Единственное но. Столкнулся с тем, что не могу в Воронеже найти для него шпонки, которые устанавливаются под винтом (вращение винта осуществляется именно этой шпонкой). Колхозить и ставить туда гвозди как-то не хочется, да и твердость стали не та. Посоветуйте плз, чем заменить шпонку, или где ее приобрести?
Спасибо!

2 Ответ от

Это я 2012-09-06 14:41:33

  • Это я
  • Постоянный посетитель
  • Неактивен
  • Откуда: Левый берег, северный мост
  • Зарегистрирован: 2009-10-20
  • Сообщений: 4,189
  • Поблагодарили: 12325
  • За сообщение: 1
Re: Шплинты и шпонки для лодочного мотора

. да и твердость стали не та.

Насколько я знаю, высокая твердость как раз не нужна. При ударе о дно или корягу, шпонка должна легко срезаться, иначе «полетит» угловой редуктор в «ноге».

3 Ответ от

frost 2012-09-06 15:08:42

  • frost
  • Постоянный посетитель
  • Неактивен
  • Откуда: пам. Славы — Цирк
  • Зарегистрирован: 2009-08-17
  • Сообщений: 2,426
  • Поблагодарили: 2784
Re: Шплинты и шпонки для лодочного мотора

Я из гвоздей подходящего диаметра делал, при залете на песок отлично отрезается. Шплинты покупал в автомагазинах. Юра прав — твердость большая не нужна, лучше срезать шпонку, чем редуктор убить.

4 Ответ от

Алик 2012-09-07 21:23:04

  • Алик
  • Постоянный посетитель
  • Неактивен
  • Откуда: ул.Артамонова
  • Зарегистрирован: 2011-07-11
  • Сообщений: 296
  • Поблагодарили: 407
  • За сообщение: 1
Re: Шплинты и шпонки для лодочного мотора

Ищи латунный пруток подходящего диаметра,если найдёшь диаметром больше,можно на токарным станке выточить.На Вихрях шпонка латунный диаметр где то 5мм(точно не помню забыл).

Изготовление шпонки, как сделать шпонку своими руками.

Изготовление шпонки — достаточно трудоёмкий процесс, но только если выполнять его самостоятельно. Развитие технологий и оснащение предприятий современными станками позволяет выполнять быстрое, эффективное производство высококачественных изделий. При этом, существуют различные виды шпонок, каждая из которых имеет уникальную форму, в зависимости от которой изготовление шпонки может производиться разными способами. В некоторых случаях для опиливания поверхностей изделия могут использоваться сверлильные станки, в некоторых случаях станки для рубки, а также шлифовальное оборудование и много других видов устройств. В принципе, сделать шпонку как на заводе возможно в домашних условиях, однако, оборудование с числовыми программным управлением способно сделать это наиболее быстро и более качественно.

Основным сырьевым материалом, из которого в основном и происходит изготовление шпонки, является конструкционная углеродистая сталь Ст45. Выбор этой марки обусловлен ее высокими физико-химическими характеристиками. Она достаточно прочная, устойчива ко многим агрессивным веществам, способна выдерживать существенные перепады температур и механических воздействий: ударов, вибрации, деформации. Кроме того, нередко в качестве материала для шпонок выступают другие марки стали, например, Ст20, Ст35, Ст50, 40Х, А4. Само собой, каждая из этих разновидностей обладает своей персональной устойчивостью по отношению различных нагрузок. Как правило, качество выбранного материала определяется исходя из его температурного диапазона эксплуатации, стойкости к химическим веществам и степенью твердости стального сплава.

Степень твердости используемых сталей по Роквеллу

Собственно, в зависимости от назначения шпонки, под конкретные рабочие условия и выбирается определенная сталь. В целом же, шпоночный материал называется либо сталь чистотянутая, либо полоса калиброванная. Существует два основных стандарта для его изготовления. Первый — отечественный ГОСТ 8787-68. Второй — DIN 6880. Так или иначе, данное сырьеизготавливается посредством холодного или же горячего волочения и проходит специальную калибровку: плоскую, объемную или вертикальную. Калибровка подразумевает под собой дополнительную механическую обработку, необходимую для придания наиболее точных размеров и получения более лучшего качества поверхности изделия. Проведение этих этапов обработки позволяет существенно сократить расходы метизных предприятий, получив при этом качественную продукцию.

Таким образом, изготовление шпонки на заводах из калиброванных заготовок стали экономически целесообразно. Учитывая то, что цена шпонки любой разновидности очень небольшая, а эффективность, которое дает шпоночное соединение, невероятно высокое, то и использование данных изделий со временем охватило достаточно большое число различных промышленных производственных отраслей. В частности, шпонки активно применяются как в сельском хозяйстве, где из устанавливают на трактора, комбайны и всевозможные агрегаты, так и в машиностроении, где они служат соединительными элементами во множестве разных механизмов. Кроме того, этими изделиями оснащается различное станочное оборудование и другие подобные механизмы. Применение шпонок обусловлено несколькими очень важными характеристиками, в числе которых:

  • Очень надежное соединение разных узлов и систем с валом
  • Невероятно высокий уровень фиксации данного соединения
  • Способность избежать возможного проворачивания деталей
  • Эффективная защита соединения даже при выходе из строя

Несмотря на то, что в производстве существуют различные виды шпонок, каждый из них чем-то напоминает клин. Собственно, из-за этого данные изделия и получили подобное название. Дело в том, что в переводе с польского языка, шпонка как раз и обозначает клин, да и принцип функционирования у нее такой же — она прочно фиксирует по отношению друг к другу вал и детали, не давая им проворачиваться, но передавая при этом крутящий момент от ведущего элемента к ведомым. Одним из основных преимуществ, которое имеет шпоночное соединение, является возможность сохранить в целости вал и другие элементы механизма в случае превышения допустимого предела крутящего момента. Шпонка попросту срезается по месту разграничения, разделяясь на две составные части. При этом, ее очень легко заменить, а изготовить можно даже самостоятельно.

Как сделать шпонку

Многим инженерам-механикам, слесарям и представителям других профессий, работа которых тесно связанных с механизмами, в которых имеется шпоночное соединение, просто необходимо знать, как сделать шпонку. К сожалению, купить шпонку с нужным размером при условии экстренной необходимости достаточно проблематично. Несмотря на достаточно большие объемы производства, в разных механизмах используют различные виды шпонок, кроме того, даже у одинаковых по исполнению изделий могут быть отличающиеся размеры, которые не всегда есть в наличии в ближайших магазинах. Конечно, можно купить шпонку в Интернет-магазине, но тогда придется какое-то время ждать и её доставку. Соответственно, вышедший из строя механизм все это время нельзя будет эксплуатировать, а это повлечет за собой простой работы и существенную потерю денег.

Но как сделать шпонку из подручных средств? Ведь заводские изделия выполняются на высокоточном оборудовании. Многие предприятия для изготовления шпонок задействуют сверлильные, точильные, шлифовальные и множество других видов станков с ЧПУ, наличие которого позволяет достичь наиболее точных допусков. На самом деле все не так уж сложно! Конечно, сделать шпонку как с завода не получится — так или иначе она наверняка будет иметь небольшие отклонения. Однако, для экстренной замены подобное решение подойдет в полной мере. Кроме того, для этих целей можно нанять опытного мастера, который уже знает как выполняется изготовление шпонки. От Вас потребуется лишь предоставить ему оплату, необходимые размеры и сырьевой материал для заготовок. Правда, у многих мастеров всегда есть своя шпоночная сталь для подобных случаев.

Поскольку шпоночное соединение в качестве связующего звена может иметь самые разные виды шпонок, то при изготовлении изделия будет очень важно учитывать и то, какой материал сможет лучше выдержать поставленные нагрузки, и то, какой должна быть у нее конфигурация. Таким образом, можно в точности сделать шпонку как предыдущую по виду, но использовать при этом наиболее высокопрочные сплавы, чтобы существенно продлить её ресурс и избежать преждевременных поломок. Чтобы выполнить изготовление шпонки Вам будет нужна чистотянутая сталь с необходимыми размерами: шириной, толщиной, длиной. Обратите внимание на то, что бруски могут иметь прямоугольную и квадратную форму. При этом длина заготовки может варьироваться в нескольких метров до нескольких сантиметров. Помимо этого Вам так же будет нужно подготовить:

  1. Устойчивый стол или слесарный верстак
  2. Настольные или станочные тиски
  3. Линейка, рулетка, карандаш, угольник
  4. Перчатки и защитные очки
  5. Ножовка по металлу
  6. Напильники: круглый, плоский, бархатный, драчевый.
  7. Абразивная шкурка

Обратите внимание — изготовление шпонки требует соблюдения правил по технике безопасности! Во-первых, Вы должны убедиться, что шпоночная сталь прочно закреплена в тисках. Степень надежности фиксации нужно периодически проверять по ходу выполнения всех этапов работы. Во-вторых, ни в коем случае не следует использовать такие напильники, в которых уже есть трещины и сколы на рукоятке. Так же нельзя применять и напильники без наличия рукояток. В-третьих, во время проведения опиливания заготовок с острыми краями, поджимать пальцы под напильник категорически запрещается. Кроме того, строго запрещено убирать стружечную пыль голыми руками без перчаток, поскольку можно порезать кожу или загнать металлическую занозу. Помимо этого, пыль не стоит сдувать ртом, так как она может запросто попасть в дыхательные пути.

Как сделать шпонку в домашних условиях

  1. Для начала нужно будет отмерить от бруска необходимую длину шпонки, обозначив с помощью карандаша габариты.
  2. По созданной разметке вручную ножовкой по металлу выпиливается заготовка с теми параметрами, которые необходимы.
  3. Теперь нужно начисто отпилить поверхность «А», следом за ней 1-ю и 2-ю стороны. Проверить точность можно угольником.
  4. Далее следует выполнить разметку 3-й и 4-й сторон, наметив длину, ширину, а также и необходимые радиусы закругления шпонки.
  5. По разметке стороны 3 и 4 опиливаются. Проверить размер и перпендикулярность шпонки можно штангенциркулем и угольником.
  6. После этого полученную шпонку подгоняют под ее посадочное место. Важно будет добиться плавного и легкого вхождения шпонки в паз.
  7. Как только размеры шпонки и посадочного места будут полностью одинаковы, нужно отпилить по поверхности «Б» необходимую высоту шпонки.

Обратите внимание, что процесс опиливания требует выбора наиболее оптимального метода по приданию необходимой формы. Удалять лишний металл на заготовке можно либо простой ножовкой, либо используя сверло, а в некоторых случаях возможна даже вырубка. Для этого этапа работы крайне важно подобрать правильное сечение напильника. В идеале оно должно быть чуть меньше радиуса поверхности. После проведения опилки и достижения необходимых результатов, саму поверхность шпонки можно будет обработать различными абразивными материалами, например, полотняной или же бумажной шкуркой, бархатными напильниками, специальными брусками и подобными материалами. Качественная обработка позволит не только придать более лучший внешний вид, но и сгладить некоторые дефекты на поверхности изготовленной шпонки.

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. 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.

Скачать ГОСТ 23360-78

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.

Скачать ГОСТ 8787-68

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.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

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.

Основная цель проводимой работы

Прежде чем изготавливать наждак, необходимо четко представлять будущее направление его эксплуатации. Обычно самодельный наждак имеет возможность менять направление вращения ротора. Советская стиральная машина снабжалась асинхронным двигателем. Это позволило при подключении определенных обмоток изменять вращение оси. Иногда двигатель имеет четыре вывода специально для изменения вращения ротора.

Чтобы узнать нужное направление вращения, тестером определяется:

  • рабочая обмотка;
  • пусковая обмотка.

Показатель сопротивления рабочей обмотки в большинстве случаев не превышает 12 Ом, у пусковой он достигает 30 Ом. К электросети подсоединяется рабочая обмотка. Один конец пусковой обмотки соединяется с выводом катушки, другим ее концом необходимо прикоснуться ко второму выводу обмотки, а прикоснувшись — немедленно его отбросить. Обычно для такой операции применяют специальное реле.

Таким образом определяется направление вращения наждака. Если выводы обмотки поменять местами, двигатель начнет вращаться в другую сторону. Иногда и не ставят пусковую катушку. Чтобы начать работу, необходимо просто крутануть точильный камень, точило начнет работать.

Вернуться к оглавлению

Виды шпонок

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

  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:

  2. врезные;
  3. на лыске;
  4. фрикционные;
  5. без головки и с головкой.
  6. 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.
  7. 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.

  8. 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.

Важные подробности

Схема устройства циркулярной пилы.

В случае с валом стоит использовать качественную сталь. Речь идет о материале, который имеет в своем названии цифры 45, разумеется. Речь идет о стали. Обязательно в работе нужно ориентироваться на соответствующий ГОСТ, который описывает расположение валов и посадочных поверхностей. Со стороны крепления пильного диска на одну поверхность садится зажимная внутренняя втулка, подшипники и сам пильный диск.

В результате того, что деталей множество, каждая из них будет иметь свой посадочный размер, который указывается на чертеже. Он должен быть сделан предварительно в соответствии с теми размерами, которые имеет данный инструмент. На них и придется ориентироваться при создании вала циркулярки. Все допуски и посадки в обязательном порядке указываются на чертеже. Для точного измерения используется штангенциркуль. Можно также заранее подготовить калибры с соответствующими размерами. В частных домашних условиях таковые найти достаточно сложно, поэтому зачастую все ограничивается только штангенциркулем.

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.

Вал Для Циркулярки Своими Руками

В вашем доме усадебного типа, когда конечно подсобное хозяйство с несколькими вспомогательными постройками, для их обслуживания и ремонта дереворежущий станок, называемый посреди мастеровых людей циркуляркой, просто нужен. Бывают таковой станок и у меня, тоже самодельный, так же как и большая часть моей «приусадебной» техники. Делал я его с таким расчетом, чтоб у него вы могли и плотницко-столярные работы делать, и дрова распилить, а если необходимо — и металл раскроить, заменив металлической пильный диск отрезным наждачным кругом.

Сборка станка, что именуется, традиционная. Привод, столы, рабочие органы смонтированы на общей обычный раме. Привод станка электронный. Электродвигатель мощностью 4,5 кВт с числом оборотов 3000 за минуту питается от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 вольт. На раме он смонтирован так, что натяжение приводных клиновых ремней осуществляется силой его тяжести.

Рама обычная, сварная. Стойки сделаны из железного равнополочного уголка 45×45 мм, подкосы — из уголка 35×35 мм, а обвязки — как нижняя, так и верхняя — из прямоугольной трубы 60×30 мм. Из таковой же трубы выполнены две связующие верхние поперечины. К паре фронтальных подкосов прикрепляются 4-мя болтами М10 полозки (две железные полосы 455x50x10 мм) электродвигателя. Подкосы служат и направляющими при натяжении приводных ремней: в подкосах заместо крепежных отверстий выполнены продольные пазы.

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.

Расчёт диаметра ведущего шкива

Минимальное значение этой величины Dmin зависит от передаваемой мощности Р, скорости вращения вала двигателя n, допустимого радиального усилия на рабочий конец вала FR. Величина последнего параметра зависит от места приложения силы. Эффективность передаваемого усилия определяется также конфигурацией ремня и условиями работы. Эта специфика учитывается специальным коэффициентом k (например, для ремня клинового при условиях эксплуатации нормальных k = 2,5). Выражение для расчёта Dmin в мм будет следующим:

Dmin = 2·107 × k × P / (n × FR).

Здесь: Р в кВт, n в об/мин, FR в Н.

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.

Инструкция по сборке

При помощи двигателя стиральной машины можно не просто «для красоты» собрать циркулярку. Такой аппарат будет полезен при монтажных, распилочных или строительных работах. Например, при помощи циркулярки можно без труда распустить брусок размером 10*10. Это ли не показатель?

Как подключить мотор?

Подключение мотора – главный этап постройки циркулярной пилы.

Если не получится правильно подсоединить двигатель от стиральной машины, то аппарат просто не будет работать.

Стационарный станок

Тем, кто планирует серьезно заниматься деревообработкой, стоит задуматься об изготовлении полноценной стационарной циркулярной пилы. Это должен быть отдельный агрегат, установленный на верстак, оборудованный мощным двигателем, с возможностью быстрой замены диска. На изготовление своими руками такой циркулярки придется затратить время, но она точно себя окупит.

Несмотря на видимую простоту данного устройства, до начала работы стоит создать чертеж станка. Это позволит наглядно увидеть будущий агрегат, выбрать оптимальную его конфигурацию.

Станина

Основа любого станка – станина, рама, на которой монтируются все основные детали. Станина циркулярки должна быть устойчивой и надежной, поэтому она изготавливается из металла. Предпочтительнее использовать профильную трубу или толстостенный угольник. Для соединения деталей используется сварка. Если задумана разборная конструкция, подойдет соединение на болтах.

Купить подходящий материал не составит особого труда, в любом специализированном магазине металлопроката можно подобрать и трубы, и угольник. Желающим сэкономить можно порекомендовать обратиться к скупщикам металлолома. У них можно купить то же самое, только дешевле.

Столешница

Лучшим материалом для изготовления столешницы профессиональной циркулярки является металл. Отлично подходит сталь и сплавы на основе алюминия. Для бюджетного варианта можно ограничиться толстой многослойной фанерой, обитой листовым железом. В любом случае поверхность столешницы должна быть гладкой, стойкой к трению и не прогибаться под весом до 50 кг.

В столешнице делают паз под диск. Его можно проделать двумя способами. Можно сделать пропил в цельном листе, а можно собрать столешницу из двух половин. Второй способ предпочтителен для металлической столешницы, пропил в которой сложно проделать в домашних условиях.

На столешницу крепится параллельный упор. Лучший материал для этого, независимо от материала стола, – стальной уголок. Для его крепления делают пазы или используют мощные струбцины.

Мотор

Двигатель будущей циркулярки выбирается в зависимости от имеющегося диска. Если планируется работать с маленькими дисками, диаметром 150-170 мм, можно ограничиться электродвигателем мощностью около 0,5 кВт. Для дисков диаметром от 350 мм надо искать агрегат 1 кВт и более.

При желании можно изготовить распиловочный станок для работы вне мастерской, для этого достаточно предусмотреть возможность установки бензинового двигателя небольшой мощности, он может быть съемным.

Передача вращения

Оптимальный привод циркулярки – клиноременная передача. Используются два шкива, один на двигателе, второй – на приводном вале. Это удобно и безопасно. Нет прямой связи между ротором двигателя и диском, в случае заклинивания инструмента ремень начнет проскальзывать, сигнализируя о необходимости отключить питание. Кроме того, используя шкивы с несколькими ручьями, разных диаметров, можно регулировать обороты пилы, выбирая оптимальный режим для различной древесины.

Вращение от ротора двигателя передается на вал. Это одна из самых ответственных деталей циркулярки. Изготовить вал самостоятельно вряд ли удастся, лучше купить готовый или заказать у токаря.

Вал устанавливается на подшипники. Они должны быть закрытого типа: циркулярка – место пильное и открытые долго не прослужат.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{addToCollection.description.length}}/500

{{l10n_strings.TAGS}}
{{$item}}

{{l10n_strings.PRODUCTS}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

 

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}}
{{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

 

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}}

{{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}}
{{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Шпонка. Шпоночный паз. | МеханикИнфо

 

Шпоночный материал предназначен для передачи крутящего момента с одной детали на другую. Препятствует вращению одной детали относительно другой. В зависимости от диаметра вала, на которые подгоняется шпонка, будет меняться её ширина и высота, а на валу – глубина шпоночного паза.
Шпоночные пазы на валу делают на фрезерном станке, а на другой детали, которая садится на вал (зубчатое колесо, втулка, полумуфта, муфта и т.д.) на долбежном станке (смотрите видео). Также возможно изготовление шпоночного паза на токарном станке (смотрите видео).

 

Существует несколько видов шпонок: призматические, клиновые, сегментные, цилиндрические и тангенциальные. Они могут быть как открытого, так и закрытого типа. Все они изготавливаются согласно стандартам ГОСТ, которые устанавливают размеры и предельные отклонение шпоночных пазов и шпонок:

ГОСТ 24071-97 – сегментные шпоночные пазы и шпонки;

ГОСТ 24068-80 – клиновые шпоночные пазы и шпонки;

ГОСТ 23360-78 – призматические шпоночные пазы и шпонки;

ГОСТ 10748-79 – призматические высокие шпоночные пазы и шпонки;

ГОСТ 24069-80 – тангенциальные нормальные шпоночные пазы и шпонки;

ГОСТ 12207-79 – цилиндрические шпоночные пазы и шпонки;

ГОСТ 8790-79 – призматические шпоночные пазы и шпонки с креплением на валу.

Материалом для шпонок могут служить различные сорта стали, чаще всего это углеродистые стали (Ст45, Ст60). Одним из главных условий, предъявляемых к шпонкам, является симметричность всех её боковых стенок, а также недопустима подгонка шпонки с заусеницами и забоинами.

Одним из главных плюсов шпонки является простота конструкции, надёжность и небольшая стоимость. Сборка такого рода соединения не занимает много времени.

Ниже вы можете ознакомится с таблицами размеров и предельных отклонение шпоночных пазов и шпонок.

Шпонка. Шпоночный паз. Виды, размеры и предельные отклонения.

 

Призматические шпонки по ГОСТ 23360-78.

Рис 1. Основные обозначения призматических шпонок и шпоночных пазов.

 

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

Диаметр вала d Сечение шпонки

bхh

Шпоночный паз Длина l

мм

Ширина b Глубина Радиус закругления или фаска s1 x 45°
Свободное соединение Номинальное соединение Плотное соед. Вал t1 Втулка t2
Вал (Н9) Втулка

(D10)

Вал (N9) Втулка

(JS9)

Вал и втулка (Р9) Ном..   Ном. Пред.

откл.

не более не менее
Cв.12  до 17

» 17 » 22

5×5

6×6

+0,030 +0,078 +0,030 0

-0,030

±0,015 -0,012

-0,042

3,0

3,5

+0,1

0

2,3

2,8

+0,1

0

0,25

0,25

0,16

0,16

10-56

14-70

Св. 22 до 30

» 30 » 38

8×7 +0,036 +0,098

+0,040

0

-0,036

±0,018 -0,015

-0,051

4,0

5,0

+0,2

0

3,3

3,3

+0,2

0

0,25

0,4

0,16

0,25

18-90
10×8 22-110
Св. 38 до 44

» 44 » 50

» 50 » 58

» 58 » 65

12×8 +0,043 +0,120

+0,050

0

-0,043

±0,021 -0,018

-0,061

5,0 3,3 0,4 0,25 28-140
14×9 5,5 3,8 36-160
16×10 6,0 4,3 45-180
18×11 7,0 4,4 50-200
Св. 65 до 75

» 75 » 85

» 85 » 95

20×12 +0,052 +0,149

+0,065

0

-0,052

±0,026 -0,022

-0,074

7,5 4,9 0,6 0,4 56-220
22×14 9,0 5,4 63-250
24×14 9,0 5,4 70-280

.

Таблица 2. Предельные отклонения размеров (d + t1) и (d + t2).

Высота шпонок Предельное отклонение размеров
d + t1 d + t2
От 2 до 6 0
-0,1
+0,1
0
Св. 6 до 18 0
-0,2
+0,2
0
Св. 18 до 50 0
-0,3
+0,3
0

.

Призматические шпонки с креплением на валу по ГОСТ 8790-79.

Рис 2. Основные обозначения призматических шпонок с креплением на валу и шпоночных пазов.

 

Таблица 3. Размеры призматических шпонок с креплением на валу по ГОСТ 8790-79.

Ширина b (h9) Высота h (h21) Радиус закругления или фаска s1 x 45° Диаметр d0 Длина l2 Длина l (h24) Винты по ГОСТ 1491-80
не менее не более от до
8 7 0 25 0,40 М3 7 25 90 М3×8
10 8 0,40 0,60 8 25 110 М3×10
12 М4 10 28 140 М4×10
14 9 М5 36 160 М5×12
16 10 М6 11 45 180 М6×14
18 11 50 200
20 12 0,60 0,80 56 220
22 14 М8 16 63 250 М8×20
25 70 280
28 16 80 320
32 18 М10 18 90 360 М10×25
36 20 1,00 1,20 100 400
40 22 М12 22 100 400 М12×30
45 25 125 450

.

Сегментные шпонки по ГОСТ 8786-68.

Рис 3. Основные обозначения сегментных шпонок и шпоночных пазов.

 

Таблица 4. Размеры и предельные отклонения сегментных шпонок и шпоночных пазов по ГОСТ 8786-68.

Диаметр вала d Размеры шпонки b×h×D Шпоночный паз
Передающих вращающий момент Фиксирующих элементы Ширина b Глубина Радиус закругления или фаска s1 x 45°
Вал t1 Втулка t2
Номин. Пред. откл. Номин. Пред. откл. не менее не более
От 3 до 4

Св. 4 » 5

От 3 до 4

Св. 4 » 6

1×1,4×4

1,5×2,6×7

1,0

1,5

1,0

2,0

+0,1 0 0,6

0,8

+0,1

0

0,08 0,16
Св. 5 » 6

» 6 » 7

Св. 6 » 8

» 8 » 10

2×2,6×7

2×3,7×10

2,0 1,8

2,9

1,0

1,0

Св. 7 до 8 Св. 10 до 12 2,5×3,7×10 2,5 2,7 1,2
Св. 8 до 10

» 10 » 12

Св. 12 до 15

» 15 » 18

3×5×13 3×6,5×16 3,0 3,8

5,3

+0,2 0 1,4

1,4

Св. 12 до 14

» 14 » 16

Св. 18 до 20

» 20 » 22

4×6,5×16

4×7,5×19

4,0 5,0

6,0

1,8

1,8

0,16 0,25
Св. 16 до 18

» 18 » 20

Св. 22 до 25

» 25 » 28

5×6,5×16 5×7,5×19 5,0 4,5

5,5

2,3

2,3

Св. 20 до 22 Св. 28 до 32 5×9×22 7,0 +0,3

0

2,3
Св. 22 до 25

» 25 » 28

Св. 32 до 36

» 36 » 40

6×9×22 6×10×25 6,0 6,5

7,5

2,8

2,8

Св. 28 до 32 Св. 40 8×11×28 8,0 8,0 3,3 +0,2

0

0,25 0,40
Св. 32 до 38 Св. 40 10×13×32 10,0 10,0 3,3

.

Клиновые шпонки по ГОСТ 24068-80.

Рис 4. Основные обозначения клиновых шпонок и шпоночных пазов.

 

Таблица 5.1 Размеры и предельные отклонения клиновых шпонок и шпоночных пазов по ГОСТ 24068-80.

Ширина b (h9) Высота h (h21) Радиус закругления или фаска s1 x 45° Длина l (h24) Высота шпоночной головки
    не менее* не более от до  
2 2 0,16 0,25 6 20
3 3 6 36
4 4 8 45 7
5 5 0,25 0,40 10 56 8
6 6 14 70 10
8 7 18 90 11
10 8 0,40 0,60 22 110 12
12 8 28 140 12
14 9 36 160 14
16 10 45 180 16
18 11 50 200 18
20 12 0,60 0,80 56 220 20
22 14 63 250 22
25 14 70 280 22
28 16 80 320 25
32 18 90 360 28
36 20 1,00 1,20 100 400 32
40 22 100 400 36
45 25 110 450 40
50 28 125 500 45
56 32 1,60 2,00 140 500 50
63 32 160 500 50
70 36 180 500 56
80 40 2,50 3,00 200 500 63
90 45 220 500 70
100 50 250 500

80

.

Продолжение.

.

Таблица 5.2 Размеры и предельные отклонения клиновых шпонок и шпоночных пазов по ГОСТ 24068-80.

Диаметр вала Сечение шпонки bхh Шпоночный паз
Ширина b Глубина Радиус закругления или фаска s1 x 45°
Вал и втулка (D10) Вал t1 Втулка t2  
Номин. Пред. откл. Номин. Пред. откл. не менее не более
От 6 до 8 2х2 2 1,2 +0,1
0
0,5 +0,1
0
0,08 0,16
Св. 8 до 10 3х3 3 1,8 0,9
Св. 10 до 12 4х4 4 2,5 1,2
Св. 12 до 17 5х5 5 3,0 1,7 0,16 0,25
Св. 17 до 22 6х6 6 3,5 2,2
Св. 22 до 30 8х7 8 4,0 +0,2
0
2,4 +0,2
0
Св. 30 до 38 10х8 10 5,0 2,4 0,25 0,40
Св. 38 до 44 12х8 12 5,0 2,4
Св. 44 до 50 14х9 14 5,5 2,9
Св. 50 до 58 16х10 16 6 3,4
Св. 58 до 65 18х11 18 7 3,4
Св. 65 до 75 20х12 20 7,5 3,9 0,40 0,60
Св. 75 до 85 22х14 22 9 4,4
Св. 85 до 95 25х14 25 9 4,4
Св. 95 до 110 28х16 28 10 5,4
Св. 110 до 130 32х18 32 11 6,4
Св. 130 до 150 36х20 36 12 +0,3
0
7,1 +0,3
0
0,70 1,00
Св. 150 до 170 40х22 40 13 8,1
Св. 170 до 200 45х25 45 15 9,1
Св. 200 до 230 50х28 50 17 10,1
Св. 230 до 260 56х32 56 20 11,1 1,20 1,60
Св. 260 до 290 63х32 63 20 11,1
Св. 290 до 330 70х36 70 22 13,1
Св. 330 до 380 80х40 80 25 14,1 2,00 2,50
Св. 380 до 440 90х45 90 28 16,1
Св. 440 до 500 100х50 100 31 18,1

 ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ

Фрезерование шпоночных пазов на валах

Фрезерование шпоночных пазов на валах

Категория:

Фрезерные работы

Фрезерование шпоночных пазов на валах

Шпоночные соединения весьма распространены в машиностроении. Они могут быть с призматическими, сегментными, клиновыми и другими сечениями шпонок. На рабочих чертежах вала должны быть проставлены размеры для вала с призматической шпонкой и для вала с сегментной шпонкой.

Шпоночные пазы делятся на сквозные, открытые (с выходом) и закрытые. Фрезерование шпоночных пазов является весьма ответственной операцией. От точности шпоночного паза зависит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. К обработанным фрезерованием шпоночным пазам предъявляются жесткие технические требования. Ширина шпоночного паза должна быть выполнена по 2-му или 3-му классу точности: по глубине шпоночный паз должен быть выполнен по 5-му классу точности; длина паза под шпонку — по 8-му классу точности. Невыполнение этих требований при фрезеровании шпоночных пазов влечет за собой трудоемкие пригоночные работы при сборке — припиливание шпонок или других сопрягаемых деталей.

Кроме указанных выше требований, в отношении точности к шпоночному пазу предъявляется также требование в отношении точности его расположения и шероховатости поверхности. Боковые грани шпоночного паза должны быть расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось вала; шероховатость поверхности боковых стенок должна находиться в пределах 5-го класса шероховатости, а иногда и выше.

Сопоставляя допуски на фрезы с допусками на размер шпоночного паза, можно убедиться в трудности выполнения паза требуемой точности на станках, работающих мерным инструментом. Возьмем для примера паз шириной 12ПШ

Практика показывает, что для обработки шпоночного, паза, укладывающегося в поле допуска ПШ, приходится тщательно подбирать. фрезы и делать пробные проходы. В серийном и массовом производстве стремятся по возможности шпоночные соединения заменять шлицевыми.

Дисковые фрезы пазовые (СТ СЭВ 573—77) предназначаются для фрезерования неглубоких пазов. Они имеют зубья только на цилиндрической части.

Пазовые фрезы затылованные по ГОСТ 8543—71 предназначаются также для обработки пазов. Их затачивают только по передней поверхности. Достоинством этих фрез является то, что они не теряют размера по ширине после переточек. Они выпускаются диаметром от 50 до 100 мм,от 4 до 16 мм.

Шпоночные фрезы по ГОСТ 9140—78 применяются для фрезерования шпоночных пазов и изготовляются с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Шпоночные фрезы имеют два режущих зуба с торцовыми режу

щими кромками, выполняющими основную работу резания. Режущие кромки фрезы направлены не наружу, как у сверла, а в тело инструмента. Такие фрезы могут работать с осевой подачей (как сверло) и с продольной подачей. Переточка фрез производится по торцовым зубьям, вследствие чего диаметр фрезы практически остается неизменным. Это очень важно для обработки пазов.

Фрезы с цилиндрическим хвостовиком изготовляют для диаметра от 2 до 20 мм, с коническим хвостовиком — от 16 до 40 мм. В настоящее время инструментальные заводы выпускают цельные твердосплавные шпоночные фрезы диаметром 3, 4, 6, 8 и 10 мм с углом наклона винтовой канавки 20° из сплава ВК8. Эти фрезы применяют главным образом при обработке закаленных сталей и труднообрабатываемых материалов. Применение этих фрез позволяет увеличить производительность труда в 2—3 раза и повысить класс шероховатости обработанной поверхности.

Фрезы для пазов под сегментные шпонки хвостовые по ГОСТ 6648—68* предназначаются для фрезерования всех пазов под сегментные шпонки диаметром 4—5 мм.

Фрезы для пазов под сегментные шпонки насадные по ГОСТ 6648—68* предназначаются для фрезерования всех пазов под сегментные шпонки диаметром 55—80 мм.

Закрепление заготовок. Заготовки валов для фрезерования в них шпоночных пазов и лысок удобно закреплять в призмах. Для коротких заготовок достаточно одной призмы. При большей длине вала заготовку устанавливают на двух призмах. Правильность расположения призмы на столе станка обеспечивается шипом в основании призмы, входящим в паз стола, как показано на рисунке справа. Валы закрепляют прихватами. Во избежание прогиба вала при закреплении необходимо следить, чтобы прихваты опирались на вал над призмами. Под прихваты следует положить тонкую медную или латунную прокладку, чтобы не повредить окончательно обработанной цилиндрической поверхности вала. На рис. 4 показаны тиски для закрепления валов. Тиски на столе можно закреплять либо в положении, показанном на рис., либо можно повернуть их на 90°. Поэтому они пригодны для закрепления валов как на горизонтально-, так и на вертикально-фрезерных станках. Вал устанавливается цилиндрической поверхностью на призму и при вращении маховичка зажимается губками, которые поворачиваются вокруг пальцев. Призму можно установить в тисках другой стороной закрепления вала большего диаметра. Упор служит для установки вала по длине.

Рис. 1. Вал со шпоночными пазами

Рис. 2. Схема расположения полей допусков шпоноч-ною паза и фрезы

Рис. 3. Закрепление вала на оизмах

Рис. 4. Тиски для закрепления валов

На рис. 5 показана магнитная призма с постоянным магнитом. Корпус призмы состоит из двух частей, между которыми размещен оксидно-бариевый магнит. Для закрепления валика достаточно повернуть рукоятку выключателя на 90°. Сила зажима вполне достаточна для фрезерования на валиках шпоночных пазов, лысок и т. д. Одновременно с закреплением детали призма притягивается к опорной поверхности стола станка.

Фрезерование сквозных шпоночных пазов. Шпоночные пазы фрезеруют после окончательной обработки цилиндрической поверхности. Сквозные и открытые пазы с выходом канавки по окружности, радиус которой равен радиусу фрезы, обрабатывают дисковыми фрезами. Превышение размера ширины паза по сравнению с шириной фрезы составляет 0,1 мм и более. После заточки дисковых пазовых фрез ширина фрезы несколько уменьшается, поэтому использование фрез возможно лишь до определенных пределов, после чего их применяют для других работ, когда не столь важен размер по ширине.

На рис. 6 показана установка заготовки и фрезы при .фрезеровании сквозного шпоночного паза. При установке фрезы на оправку необходимо добиться, чтобы фреза имела минимальное биение по торцу. Заготовку закрепляют в машинных тисках с медными или латунными накладками на губках.

При правильно установленных тисках точность установит закрепленного в них вала можно и не проверять. Установить фрезу следует так, чтобы она была расположена симметрично относительно диаметральной плоскости, проходящей через ось вала. Для выполнения этого условия пользуются следующим приемом. После закрепления фрезы и проверки ее биения индикатором фрезу устанавливают предварительно в диаметральной плоскости вала. Точная установка осуществляется угольником и штангенциркулем.

Для установки фрезы необходимо поставить ее в поперечном направлении на размер S со стороны одного из выступающих над тисками концов вала. Проверить этот размер штангенциркулем. Затем поставить угольник с другой стороны вала, как это показано на рис. 7 пунктиром, и еще раз проверить размер S.

Рис. 5. Магнитная призма для закрепления валов

дить одновременно медленный подъем стола до касания с фрезой и перемещение в продольном направлении. Установив момент касания фрезы с валом, отвести стол из-под фрезы. Выключить станок и вращением рукоятки вертикальной подачи поднять стол на глубину шпоночной канавки.

Фрезерование закрытых шпоночных пазов. Фрезерование закрытых шпоночных пазов можно производить на горизонтально-фрезерных станках. Для закрепления вала пользуются специальными самоцентрирующими тисками или призмами. Так как установка для фрезерования по рис. 9, а отличается от установки по рис. 9, б лишь расположением шпинделя, разберем только порядок фрезерования шпоночного паза на горизонтально-фрезерном станке.

Рис. 9. Фрезерование закрытых шпоночных пазов

Другой способ установки («по яблочку») шпоночной или концевой фрезы в диаметральной плоскости фрезы состоит в следующем. Вал устанавливают по возможности точно (на глаз) относительно фрезы и вращающуюся фрезу медленно приводят в соприкосновение с обрабатываемым валом до тех пор, пока на поверхности вала не появится едва заметный след фрезы. Если этот след получается в виде полного круга, то это означает, что фреза расположена в диаметральной плоскости вала. Если след имеет форму неполного круга, то необходимо сместить стол.

Установка на глубину паза. Обрабатываемый вал, диаметральная плоскость которого совпадает с осью фрезы, подводят до соприкосновения с фрезой. При этом положении стола отмечают показание лимба винта поперечной или вертикальной подачи, затем перемещают или поднимают стол на глубину резания В.

Закрытые шпоночные пазы, допускающие пригонку, фрезеруют одним из двух способов:
а) врезанием вручную на определенную глубину и продольной механической подаЧей, затем снова врезанием на ту же глубину и продольной подачей, но в другом направлении;
б) врезанием вручную на полную глубину паза и дальнейшей механической продольной подачей. Этот способ применяют при фрезеровании шпоночными фрезами диаметром свыше 12—14 мм.

Рис. 10. Схема установки концевой фрезы в диаме! ральной плоскости вала

Контроль ширины шпоночного паза следует производить калибром согласно допуску, указанному на чертеже.

Фрезерование открытых шпоночных пазов с выходом канавки по окружности, радиус которой равен радиусу фрезы, производят дисковыми фрезами. Пазы, в которых не допускается выход канавки по радиусу окружности, фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами.

Фрезерование пазов сегментных шпонок осуществляют хвостовыми или насадными фрезами под сегментные шпонки, диаметр которых должен быть равен двойному радиусу канавки. Подача производится в вертикальном направлении, перпендикулярном оси вала (рис. 11).

Фрезерование валов на шпоночно-фрезерных станках. Для получения точных по ширине пазов обработку ведут на специальных шпоночно-фрезерных станках с маятниковой подачей, работающих двузубыми шпоночными фрезами. При этом способе фреза врезается на 0,2—0,4 мм и фрезерует паз по всей длине, затем опять врезается на ту же глубину, как и в предыдущем случае, и фрезерует паз опять на всю длину, но в другом направлении. Отсюда и происходит название метода — «маятниковая подача».

Рис. 11. Фрезерование шпоночных пазов под сегментные шпонки

Рис. 12. Схема фрезерования шпоночных пазов способом «маятниковая подача»

Рис. 13. Контроль размером паза калибрами

По окончании фрезерования шпиндель автоматически возвращается в исходное положение и выключается продольная подача фрезерной бабки. Этот метод является наиболее рациональным при изготовлении шпоночных валов в серийном и массовом производстве, так как дает точный паз, обеспечивающий взаимозаменяемость в шпоночном соединении. Кроме того, поскольку фреза работает торцовыми режущими кромками, она долговечнее, так как не изнашивается по периферии. Недостатком этого способа является значительно большая затрата времени по сравнению с фрезерованием за один-два прохода.

Фрезерование пазов на автоматизированных шпоночно-фрезерных станках немерным инструментом производится с осциллирующим (колебательным) движением инструмента. Регулируя размах осциллирования от нуля до требуемой величины, можно фрезеровать шпоночные пазы с требуемой точностью по ширине.

При фрезеровании с осциллированием ширина фрезы меньше ширины обрабатываемог о паза. Так, станок МА-57 предназначается для фрезерования открытых шпоночных пазов на валах электродвигателей дисковыми трехсторонними фрезами в автоматизированном производстве. Станок 6Д92 предназначен для фрезерования закрытых шпоночных пазов немерными концевыми фрезами. Требуемая ширина паза достигается за счет того, что фрезе придается осциллирующее движение в направлении, перпендикулярном продольной подаче. Станок может быть встроен в автоматическую линию.

Контроль размеров пазов и канавок. Контроль размеров пазов и канавок можно производить как штриховыми измерительными инструментами (штангенциркуль, штангенглуби-номер), так и калибрами. Измерение и отсчет размеров пазов с помощью универсальных инструментов не отличаются от измерений других линейных размеров (длина, ширина, толщина, диаметр). Ширину паза можно контролировать круглыми и листовыми предельными калибрами-пробками. На рис. 13, а показан контроль ширины паза, заданного размером 20+см мм. В этом случае проходная сторона калибра имеет размер 20,0 мм, а непроходная— 20,1 мм.

Симметричность расположения шпоночного паза относительно оси вала контролируется специальными шаблонами и приспособлениями.

Реклама:

Читать далее:

Фрезерование фасонных канавок, Т-образных пазов и пазов типа «ласточкин хвост»

Статьи по теме:

Как вырезать шпоночную канавку на фрезерном станке | Руководство по фрезерованию шпоночных пазов и фрезам

При зажиме заготовки должна быть обеспечена не только стабильность и надежность заготовки, но также не должно изменяться центральное положение зажатых частей, то есть для обеспечения того, чтобы центральная линия шпоночный паз совпадает с осевой линией. Методы зажима фрезерного паза обычно включают несколько следующих способов.

(1) Используйте тиски с параллельными губками

Установка с машинными тисками подходит для фрезерования шпоночных пазов на малых и средне-коротких валах.При изменении диаметра заготовки центр детали в кулачке изменяется, что влияет на симметрию и размеры шпоночной канавки. Но он прост, стабилен и подходит для штучного производства. Если внешний круг вала обработан, этот метод зажима также можно использовать для массового производства.

(2) Используйте v-образную рамку

V-образный зажим рамы подходит для фрезерования шпоночного паза на длинном и толстом валу. Преимуществами установки и поддержки V-образной рамы являются хорошая жесткость зажима, удобное управление и легкое выравнивание фрезы.Центр заготовки находится только на биссектрисе V-образного утюга, и он меняется в зависимости от диаметра. Следовательно, когда центр фрезы совмещен с биссектрисой угла V-образного паза, может быть обеспечена симметрия шпоночного паза.

(3) Используйте Т-образный паз

Установите вал на Т-образное соединение рабочего стола фрезерного станка и закрепите деталь непосредственно на пластине. При обработке длинных валов диаметром от 20 до 60 мм их можно зажимать непосредственно в Т-образном пазу рабочего стола.Однако этот метод не подходит для ступенчатых валов и валов большого диаметра.

(4) Используйте индексную головку

При установке симметричной шпонки и многопазовой заготовки для точного распределения положения шпоночной канавки на валу чаще всего используется делительная головка или приспособление с индексирующим устройством. Когда заготовка зажимается трехкулачковым самоцентрирующимся патроном и задним центром делительной головки, ось заготовки должна находиться на осевой линии между трехкулачковым самоцентрирующимся патроном и центром, а положение зажима ось заготовки не изменится при изменении диаметра.Таким образом, изменение диаметра заготовки не повлияет на симметрию шпоночного паза на валу.

Нарезка шпоночных пазов — домашняя мастерская

Ключи и шпоночные пазы очень часто встречаются в машинах и, естественно, в моделях. Обычный шпоночный паз с круглым концом для шпонки с перьями легко изготовить на параллельном валу, удерживая вал в тисках и используя небольшую концевую фрезу или двухзубое сверло. На рис. 24 показана установка для этой операции.

В прошлом на различных частях двигателей автомобилей и мотоциклов, коробок передач и других компонентов машинного оборудования были установлены колеса на конических валах со шпоночными пазами, соответствующими наклону конуса.Моделирование одного из них потребует выполнения той же процедуры. Один из способов, которым это можно сделать, показан на рис. 25. Тиски, удерживающие вал, установлены на наклонной пластине так, чтобы верхняя часть

Рис. 24 Шпоночный паз фрезерного пера

Рис. 24 Шпоночный паз фрезерного пера

Рис. 25 Шпоночный паз фрезерного пера на коническом валу

Коническая часть

идет параллельно столу станка. Вал, показанный на рисунке, простой и довольно короткий, и его можно было просто наклонить в тисках, как показано на рис.24. Но длинная штанга может засорить нижний конец стола, поэтому высота, которую дает угловая пластина, может в таком случае оказаться существенной.

Маленькие концевые фрезы — это в лучшем случае довольно хрупкий инструмент, который легко ломается. Ножницы дискового типа более прочные, и их коллекция, приобретенная либо по мере необходимости, либо купленная дешево из вторых рук, того стоит. Конечно, дисковый нож не всегда может подойти близко к уступу вала, и копирование прототипа в некоторых случаях может исключить это.Для работы, выполняемой в домашней мастерской, нет необходимости настаивать на относительно дорогих боковых фрезах (с зубьями на лицевой стороне, а также на периферии), потому что пила для продольной резки с зубьями только на периферии, будет достаточно хорошо. Они бывают разной толщины и всегда попадают в излишки по низким ценам. Один из них показан на рис. 26 при фрезеровании обычного утопленного шпоночного паза, при этом вал удерживается в тисках с достаточным вылетом, чтобы резец не касался тисков.

КЛЮЧИ WOODRUFF

Ключ Вудраффа широко используется в промышленности. По сути, это отрезок круглого стержня, разрезанный пополам и вставленный в вал в выемке, проделанной продольно-резательной пилой малого диаметра. Это, скорее, упрощенное описание, но оно послужит достаточно хорошим введением в ключ Вудраффа для тех, кто работает в домашних мастерских без промышленного опыта. Серьезно, ключ Вудраффа, который, как мне кажется, был американского происхождения, имеет некоторые очень реальные преимущества для индустрии массового производства, и некоторые из них имеют не меньшее значение для домашней мастерской и в области светотехники.

Рис. 26 Фрезерование шпоночной канавки продольной пилой

Для начала сам ключ можно отделить от куска круглой мягкой стали или серебряной стали. Так что его диаметр устанавливается с точностью по яркой полосе. Толщину необходимо тщательно контролировать, но если она окажется слишком толстой, ее можно потереть

Рис. 27 Набор из четырех шпоночных фрез Woodruff

Рис. 27 Набор из четырех шпоночных фрез Woodruff на плоском напильнике. Его нужно разрезать пополам по линии почти диаметром, но обрезанный край можно легко подпилить, чтобы придать ему окончательную форму.Шпоночный паз изготавливается с помощью простой фрезы, такой как пила для продольной резки, того же диаметра, что и стержень, из которого изготовлен ключ, с цельным хвостовиком, предпочтительно некоторого стандартного диаметра, который может работать точно в цанге на фрезерном станке. Таким образом, форма профиля шпоночного паза и его ширина определяется формой фрезы. Режущая часть фрезы установлена ​​в соответствии с

.

ТАБЛИЦА

3- £ * 20 b.s.f. для CLARKSOW &, ПАТРОНОВ ДЛЯ ОСБОРНА.

КЛЮЧИ И KE.YWAYS WOODRUFF

А

Б

К

Д

E

Ф

г

*

кк

■ 109

• 073

037

• 100

• 030

fe

140

104

037

104

037

% а

172

123

053

• 129

• 045

*

• 203

155

053

• 187

• 060

диаметральной линии вала, затем резец подается на заданную величину.

Полученный шпоночный паз достаточно глубокий, чтобы шпонка надежно удерживалась и не могла перевернуться, и при этом вал не слишком ослаблен. Обычно верхняя часть ключа находится за пределами шпоночной канавки в колесе или рычаге, который фиксируется, его цель состоит в том, чтобы обеспечить либо крутящий момент, либо угловое положение, и некоторые средства, такие как установочный винт, могут быть использованы для предотвращения продольного движения .

Фрезы по дереву не очень дешевые, но их легко изготовить в домашних условиях из серебристой стали.Процесс действительно довольно простой. Заготовку можно повернуть, сделав хвостовик подходящим для стандартной цанги, затем, удерживая хвостовик в цанге, можно повернуть рабочую часть фрезы до ее диаметра и толщины. Боковые стороны должны быть очень слегка подрезаны, установив нож немного не по прямой. Используя простую делительную головку без зубчатой ​​передачи, зубья можно нарезать за две операции с помощью обычной концевой фрезы; угловые фрезы не нужны, как показано на схеме на противоположной странице. Количество зубцов не имеет значения, но шесть — удобное число для маленьких фрез.Можно подпилить зубы, если у вас нет доступа к делительной головке, так как расстояние совсем не критично, но это немного сложнее. На рис. 27 показана партия фрез, изготовленных по размерам, указанным в таблице II, а на рис. 28 показана вырезаемая шпоночная канавка. Кажется, нет места, где размеры ключей и фрез Woodruff отображаются для инженеров-моделистов. В Справочнике по машинному оборудованию указаны размеры, которые используются в промышленности, но сам по себе широкий диапазон размеров сбивает с толку, и, конечно же, в таблицах много допусков, которые моделисты не могут ни соблюдать, ни желать.Поэтому я выбрал несколько размеров, которые, как я думаю, будут служить нашей цели, и поскольку нам не нужно обеспечивать взаимозаменяемость в наших продуктах, если кто-то захочет немного отклониться от

.

Рис.28 Фрезерование паза под шпонку

Рис. 28 Фрезерование шпоночной канавки Woodruff

при таких размерах он, безусловно, может это сделать. На момент написания я не видел никаких спецификаций ключей Вудраффа в метрических размерах.

Фрезы, показанные в Таблице II, имеют резьбовые хвостовики, подходящие для патронов Кларксона и Осборна, которые имеют цанги, которые закрываются на хвостовике фрезы за счет торцевого усилия, оказываемого фрезой на внутреннюю часть патрона.Если вы делаете фрезы для использования в патроне Clare или просто для трехкулачковой резьбы, эти резьбы не нужны. Можно заметить, что на резцах, показанных на рис. 27, выбиты их размеры. Хороший план — иметь набор маленьких штампов, скажем, 1/16 дюйма, чтобы можно было обозначить соответствующий идентификатор на всех самодельных инструментах, приспособлениях и т. Д., А также на компонентах модели. Отверстия, просверленные в этих фрезах, были предусмотрены для удобства отвердителя. Их закалила для меня фирма, где для нагрева и закалки инструментов используются жидко-солевые ванны.Небольшое отверстие позволяет подвесить инструмент на проволоке в ванне без повреждения режущих кромок.

Прочтите здесь: Компоненты для гофрирования, кроме инструментов

Была ли эта статья полезной?

Процесс резки валов со шпонкой

В области машиностроения (механики) шпонка — это элемент станка, который соединяет вращающийся элемент с соседним валом. Таким образом, ключ предотвращает относительное вращение между этими двумя частями и может обеспечивать передачу крутящего момента.Чтобы шпонка работала, вал и вращающийся элемент станка должны иметь шпоночную канавку и шпоночную канавку, которые представляют собой прорезь и карман, в которые может поместиться шпонка. Вся система известна как шпоночный вал или шарнирный шарнир. Шпоночные валы допускают относительные осевые перемещения между задействованными частями.

Наиболее распространенными ключевыми компонентами являются шкивы, шестерни, муфты и шайбы.

Как нарезаются валы с призматической шпонкой? Ниже вы найдете описание процесса нарезания шпоночного вала.

  1. Шпоночный паз (для больших и специальных шпоночных пазов)

Это достигается путем прорезания шпоночного паза с помощью устройства с ключом, которое удаляет материал посредством серии движений с нарезанием зубьев.У некоторых ключей есть только один режущий инструмент, в то время как другие станки (например, Davis Keyseater) используют многорезак, чтобы скорость резания была такой же высокой, как у протяжки.

Вот как это работает: резак Keyseater медленно перемещается наружу при каждом разрезе. Это легкое движение позволяет при каждом движении удалять немного больше материала. Затем этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет получен надрез, достаточно глубокий, чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к его применению.

Основное преимущество Keyseating заключается в том, что он предлагает максимальную гибкость для использования в основном специализированных пазов.Изготовленные на заказ зубные фрезы довольно легко получить, и их даже можно быстро адаптировать к конкретным требованиям, даже если вы находитесь в инструментальной мастерской на месте. Однако в зависимости от типа станка и режущего инструмента для Keyseating может потребоваться более длительный цикл, чем для традиционной протяжки.

  1. Формовка — для глухих шпоночных пазов.

Формовка — хороший вариант для резки валов с глухой шпонкой. Заглушка в этом контексте относится к шпоночным пазам, которые не обязаны проходить на всем протяжении пути или части.Некоторые процессы резки валов с призматической шпонкой, такие как электроэрозионная обработка и протяжка, не предназначены для работы с глухими пазами.

Как и в случае с некоторыми ключами, в этой формовке в качестве режущего инструмента используется только один зуб. Но в отличие от других, формирование не требуется, чтобы направлять вниз через прорези на фиксированной стойке. Вследствие этого из-за неуправляемого прогиба режущие кромки не могут достичь той же высоты точности, что и режущие кромки. Следовательно, это обостряет потребность в надлежащей проверке допусков.

Чтобы вырезать глухие шпоночные пазы, обычно формовщики требуют, чтобы пользователи вырезали «рельеф» на конце шпоночного паза, который вскоре будет разрезан. Рельеф дает возможность разбивать осколки металла. Вы можете сформировать их, предварительно просверлив отверстие или вырезав внутреннюю канавку прямо внутри внутреннего диаметра.

  1. Фрезерование (только для шпоночных пазов вала)

Что касается фрезерования, например формовки, пользователям разрешается выполнять частичную резку длина, прямые шпоночные пазы или конические.Фрезерование хорошо известно своей способностью нарезать валы со шпонкой или шпоночные пазы. Но тогда фрезерование внутри шпоночной канавки на ступицах не является обычным делом, причина этого в том, что другая сторона муфты всегда мешает. Однако, если это необходимо, внутренний шпоночный паз ступицы можно фрезеровать с помощью специальной фрезерной головки с углом 90 градусов.

Как и при формовании, качество является очень важным фактором, который следует учитывать при фрезеровании валов с призматической шпонкой из-за отсутствия неуправляемых резаний. Допуски, такие как качество углового радиуса, требуют особого внимания, чтобы обеспечить правильное формирование в соответствии с желаемой спецификацией.В противном случае могут возникнуть проблемы, например, несоответствие ключа или дисбаланс в системе передачи электроэнергии.

  1. Электроэрозионный электроэрозионный станок (для небольших специальных серий)

Резка валов с призматической шпонкой и электроэрозионная обработка проволокой (например, электроэрозионная обработка) обычно используется для небольших партий деталей, требующих точности или некоторых других специальных вариантов резки. Производители инструментов и штампов используют проволоку EDM для удаления материалов с помощью процесса, который можно назвать «ударным» или «испарением».С помощью этого процесса свернутый в спираль медный провод режет цель с помощью электрических искр, но не касается компонента.

Готовы ли вы приступить к резке валов с призматической шпонкой

Мы надеемся, что это руководство дало вам представление о резке валов с призматической шпонкой. Если вам нужен способ сократить время цикла или вы хотите вырезать шпоночные пазы или валы, хотите снизить производственные затраты, свяжитесь с нами по телефону или электронной почте. Мы подскажем, какой вариант лучше всего подходит для вас.

Шпоночные пазы фрезерного вала | Разработка режущего инструмента

В этом столбце показана процедура настройки, позволяющая сэкономить время при фрезеровании шпоночных пазов, плоских поверхностей или других деталей на валах.

Валы являются обычным элементом промышленного оборудования. Они настолько распространены, что в центрах обслуживания металлов имеется запас круглых прутков с жесткими допусками по диаметру и полированной поверхностью в широком диапазоне диаметров и материалов. Этот пруток известен как «точеный, шлифованный и полированный» или «вытянутый, шлифованный и полированный» для меньших диаметров
. Он принимает стандартные шкивы и шестерни и другие стандартные элементы оборудования.

Для передачи энергии все, что может потребоваться, — это отрезать пруток до нужной длины и добавить шпоночные пазы, лыски или другие элементы.У меня есть мастерская, которая делает такие валы уже 30 лет. В моем магазине есть покупатель, который изготавливает промышленное оборудование на заказ. Мне звонят, когда у клиента есть новая машина для сборки или когда требуются запасные части для клиентских машин в полевых условиях. В заказ обычно входит вал или несколько других.

Правильная процедура настройки может сэкономить время при фрезеровании шпоночных пазов, плоских поверхностей или других деталей на валах. Изображение любезно предоставлено Б. Тейлором

При изготовлении вала из любого материала время на настройку может стать большой частью пирога времени на деталь.За прошедшие годы я придумал то, что, по моему мнению, является самым быстрым способом довести эту работу до конца.

В этом примере я покажу самый быстрый из известных мне методов вставки шпоночных пазов в вал диаметром 31,75 мм (1,25 дюйма) и длиной 1016 мм (40 дюймов). Понимание приходит из понимания станка, который делает деталь. (См. Фотографию.) Здесь мы смотрим на станину. Изготовитель станка сделал станину с Т-образными пазами со скошенными краями. Лицевая сторона станины, ширина прорезей и размер фаски одинаковы от одного конца станины до другого.Это позволяет простым способом удерживать кусок круглого стержня параллельно как по горизонтали, так и по вертикали оси x станка.

Поместите планку в паз Т-образного паза, и фаска задает высоту планки от поверхности стола. Затем все, что вам нужно сделать, это зажать планку на месте. Этот стол имеет три Т-образных паза шириной 15,875 мм (0,625 дюйма) с центрами 136,525 мм (5,375 дюйма). На фото показаны два разных зажима. Один использует обычные компоненты ступенчатого блока с Т-образным пазом. Другой зажим — кусок 25.Стальной стержень 4 мм × 76,2 мм (1 дюйм × 3 дюйма) с двумя отверстиями, просверленными с центрами 273,05 мм (10,75 дюйма). Он принимает две шпильки с Т-образными пазами, размещенные в Т-образных пазах с обеих сторон обрабатываемого вала.

Изображенная фреза представляет собой фрезу со шпоночным пазом, предназначенную для резки длинного шпоночного паза под углом 90 градусов на валу. Концевые фрезы используются для нарезания шпоночных пазов под нулевым углом.

При такой настройке пруток может скользить по канавке Т-образного паза, а геометрия станины гарантирует, что осевая линия
вала остается параллельной оси x станка.Это облегчает обработку валов, длина которых превышает длину хода станка по оси x. Хорошая видимость позволяет легко увидеть правильность радиального положения обработанных элементов. Я надеюсь, что это помогает.

Почему на валах трансмиссии есть ключи и шпоночные пазы? — Lovejoy

Почему валы трансмиссии имеют и ключи, и шпоночные пазы

Краткий ответ: шпонки и шпоночные пазы предотвращают вращение вала в отверстии и могут способствовать передаче крутящего момента между двумя соединенными валами.

Иногда понимание мелких деталей помогает нам понять общую картину. В этом блоге мы погрузимся в некоторые основные концепции передачи энергии.

Вы пытались запустить двигатель или включить передачу, но ничего не произошло?

Возможно, вы даже слышали, как стартер включился и запустился, но тогда не было никакого движения вперед, когда наконец включилась передача. В большинстве случаев, когда это происходит, есть несколько вещей, которые вы можете проверить, например, трансмиссионную жидкость, трос переключения передач или шпонку вала трансмиссии.Но позвольте мне объяснить это немного подробнее.

Разборка компонентов

Трансмиссия

Как легко понять из этого термина, передача энергии — это передача энергии от места генерации к месту, где она применяется для выполнения полезной работы. На Рисунке 1 ниже вы можете увидеть, как паровая турбина передает энергию, вырабатываемую паром, в генератор, который, в свою очередь, вырабатывает электричество. Обратите внимание на вал, соединяющий паровую турбину с генератором. Электроэнергетика — одна из многих отраслей, охватываемых продукцией Lovejoy.

(рисунок 1)

Вал

Вал — это элемент, используемый для передачи мощности и крутящего момента. Валы бывают самых разных форм и форм, но большинство из них имеют круглое поперечное сечение сплошной или трубчатой ​​формы. Валы передают мощность непосредственно от приводного устройства или источника энергии в нагрузку (рисунок 1). Валы могут нести шестерни, шкивы и звездочки для передачи вращательного движения и мощности через сопряженные шестерни, ремни и цепи.В качестве альтернативы вал может просто соединяться с другим валом через соединительный механизм. Муфты соединяются с валом с помощью шпонки, шпоночного паза или шпоночного паза.

Ключ, паз и паз

Шпонка — это кусок металла, используемый для соединения вращающегося элемента машины с валом. Ключ предотвращает относительное вращение между двумя частями и может обеспечить передачу крутящего момента. Для правильной работы ключа как вал, так и вращающиеся элементы (шестерня, шкив и муфта) должны иметь шпоночную канавку и шпоночную канавку.Обычно под шпоночным пазом понимается паз или карман на валу, а шпоночный паз — это паз в ступице, в который входит шпонка. Полная система называется шпоночным соединением (рис. 2).

(Рисунок 2)

Ключи изготавливаются из разных материалов, а также бывают разных форм и размеров. Чаще всего ключевые формы имеют прямоугольную или коническую форму и обычно изготавливаются из стали.

Механика

Чтобы заблокировать ступицу или втулку и вал вместе, а также предотвратить вращение вала в отверстии (рис. 2), шпонку обычно вставляют в шпоночную канавку, которая обрабатывается как в отверстии, так и в валу.Шпонка отвечает за предотвращение любого вращения между валом и отверстием, а также передает часть крутящего момента на шпонки. Передача крутящего момента с помощью ключей является наиболее распространенным и широко используемым методом передачи энергии. К сожалению, неправильно расположенные ключи и шпоночные пазы могут привести к механическим сбоям. Следовательно, чтобы обеспечить подходящую посадку, размеры ширины и высоты стандартной шпонки и шпоночного паза должны соответствовать рекомендуемым допускам. Отраслевые стандарты размеров ключей в различных отверстиях существуют как для английской, так и для метрической системы.

Кроме того, когда существует расстояние между ведущим и ведомым компонентами, приводные валы часто соединяются друг с другом с помощью одного или нескольких универсальных шарниров, кулачковых муфт или, в некоторых случаях, шпоночного соединения или призматического шарнира.

Итак, в заключение, две наиболее важные функции шпонок и шпоночных пазов на валу трансмиссии:

  • Предотвратить вращение вала в отверстии
  • Включить передачу мощности через крутящий момент

Что такое шпоночная резка? — B&S Machine Shop

Сегодня большинство современных станков состоит из вращающихся шестерен и шкивов.Будь то автомобиль или пылесос, у большинства из них есть вращающиеся детали с валом, прикрепленным к шестерне. Нарезка шпоночного паза помогает прикрепить шестерню или шкив к валу. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о различных способах использования метода нарезания шпоночных пазов.

Что такое шпоночный паз?

Когда шестерня или что-то подобное необходимо установить на шток или вал и передать усилие в форме вращения, в этом помогает шпонка. Паз, называемый шпоночным пазом, прорезается на внутренней стороне шестерни вместе с другим продольным пазом на валу.Затем в шпоночную канавку вала вставляется деталь, обычно металлическая, называемая шпонкой. Затем шестерню можно установить на вал, и шпоночная канавка шестерни войдет в шпонку, вставленную в вал. Это заставляет вал и шестерню блокироваться вместе при вращении, тем самым передавая вращательное усилие между валом и шестерней.

Коническое и прямое отверстие

Шкив или шестерня могут устанавливаться на вал через прямое или коническое отверстие. Инженер, проектирующий машину, решит, что лучше всего подходит для данной области применения.Прямое отверстие имеет отверстие в центре шестерни или шкива одинакового диаметра как спереди, так и сзади. Отверстие проходит прямо. Коническое отверстие имеет отверстие через шестерню или шкив, диаметр которого спереди отличается от диаметра сзади; таким образом сужаясь внутрь или наружу.

Резка параллельно коническому отверстию

Стоит отметить, что некоторые трудности связаны с подгонкой конического отверстия под шпоночную канавку. Резка параллельно коническому отверстию — задача самых подготовленных профессионалов.При рассмотрении услуг по механической обработке убедитесь, что выбранный вами механический цех имеет опыт оказания таких услуг. Эта часть сборки может сделать или сломать ваш проект.

Доступны другие ключи

Также используются многие другие типы ключей. Самый простой тип ключа называется квадратным. Это стержень квадратной формы разной длины. Плоский ключ — это укороченная версия квадрата. Дюбель — это круглый стержневой ключ. Похож на квадратный ключ, за исключением того, что он заострен на одном конце.Ключ с перьями также очень похож на квадрат, но с каждым концом закруглен. Ключ с гибкой головкой немного сложнее, потому что у него есть головка на большем из двух концов, что не позволяет вставить его полностью. Наконец, в последнее время более популярным стал ключ Woodruff. Он напоминает толстую монету, разрезанную пополам.

Если вам нужна дополнительная помощь при нарезании шпоночных пазов, позвоните нам сегодня в B&S Machine Shop. У нас есть профессионалы, готовые взяться за любой проект.

Производственная команда B&S готова удовлетворить любые ваши потребности в запчастях и обслуживании! Пожалуйста, ознакомьтесь с нашим обширным инвентарем оборудования, которое размещено на территории площадью 12000 кв.футов и поддерживается персоналом, который разделяет те же ценности, чтобы удовлетворить потребности и требования клиентов.

Позвоните нам по телефону 251-928-5291 или посетите сайт bsmachineshop.com и позвольте нам удовлетворить ваши потребности в производстве и механическом цехе.

Что такое шпоночные пазы вала, их характеристики и преимущества

Что такое ключи и шпоночные пазы?

Шпонка и шпоночные пазы образуют шпоночное соединение для крепления ступицы и вала для предотвращения относительного перемещения между валом, передающим мощность, и прикрепленным компонентом.Например, зубчатые передачи, шкивы или звездочки надежно соединяются шпонками с валом, передающим мощность (Рисунок 1).
Шпоночные соединения являются важной частью механической передачи энергии. элементов вала и муфт, где они обеспечивают передачу нагрузки, мощности и вращения без проскальзывания и в пределах требований к точности конструкции.

Рис. 1. Примеры шпонок вала и шпоночных пазов (источник: google images / IndiaMART)

Шпонка обычно изготавливается из стали и вставляется или устанавливается между валом и ступицей компонента в осевом направлении для предотвращения относительного перемещения. Шпоночное гнездо — это выемка в валу, а шпоночная канавка — выемка в ступице для приема ключа и, таким образом, надежной фиксации компонента. Как правило, термин «паз для ключа» используется редко, поскольку паз под шпонку в промышленности относится к обоим пазам (рис. 2).

Рис. 2. a — Шпоночный паз, b — шпонка, c — паз под шпонку, d — шпоночное соединение (Simmons & Maguire, 2004)

Шпоночные пазы вала и ступицы часто вырезаются на станках для установки ключей, но также могут быть изготовлены с использованием протяжки, фрезерования, формовки долбежный электроэрозионный станок.

Также используются удерживающие элементы, такие как шлицы, гибкие муфты, конические соединения и т. Д. Если это передача с очень низкой мощностью, можно также использовать установочные винты и штифты. Если должны использоваться установочные винты или, в некоторых случаях, шпоночные соединения, должен быть метод осевых ограничений, таких как стопорные кольца и стопорные кольца.

Преимущества и ограничения шпоночных соединений

Существуют различные преимущества и недостатки использования шпонок вала, поэтому необходимо должное внимание уделять более тонким деталям общей конструкции, чтобы оценить пригодность шпоночного соединения.

Преимущества шпонки вала и шпоночного соединения

  • Дешевая себестоимость изготовления
  • Хорошо стандартизован (ISO, BS, DIN и ANSI)
  • Передача крутящего момента от среднего до высокого
  • Легко устанавливается и снимается, поэтому легко использовать повторно

Недостатки шпонки вала и шпоночного соединения

  • Не подходит для переменных направленных нагрузок и ударов
  • Возможное осевое смещение ступицы, если не заблокировано дополнительным компонентом, таким как установочный винт или стопорное кольцо
  • Со временем шпоночное соединение может стать очень трудно демонтировать
  • Шпоночные пазы создают точку напряжения из-за эффекта надреза и снижают прочность вала
  • Дисбаланс вала
  • Трудно рассчитать и объединить анализ несущей способности и пакета допусков, поэтому шпоночные соединения имеют завышенные размеры
  • Для передачи осевого усилия необходим стопор

Типы ключей

Шпонки вала

бывают самых разных типов и форм, и их можно разделить на следующие четыре категории вместе с подкатегориями.(Рисунок 3)

Рисунок 3. Типы ключей для ключей вала (источник: gajsupply)

  1. Утопленные ключи
    • Прямоугольные и квадратные ключи
    • Шпонки параллельные
    • Шпонка головки выступа
    • призматическая шпонка (скользящий зазор со шпонками)
    • Шпонка Woodruff
  2. Седельные ключи
    • Плоские и полые седельные ключи
  3. Касательные шпонки
  4. Круглые / круглые ключи

Из вышеперечисленных типов ключей, Параллельный квадратный ключ и Деревянный ключ, вероятно, используются более широко, чем другие, из-за простоты использования и стоимости.

Двойная шпонка — Из-за производственных допусков и во избежание двойной посадки используется только одна параллельная шпонка, но Двойные шпонки иногда используются для очень высоких и нечастых нагрузок. Это следует учитывать только в том случае, если материал пластичный. Для них расчеты должны проводиться на основе полутора параллельного ключа.

Утопленные ключи

Утопленные шпонки утоплены в вал на половину его толщины, где измерение проводится со стороны шпонки.Не по центральной линии через вал. (Рисунки 4 и 5)

Прямоугольные / квадратные ключи

Рис. 4. Прямоугольная шпонка вала (Simmons & Maguire, 2004, изображения Google)

Прямоугольные шпонки , как показано, шире, чем их высота, и их иногда называют плоской шпонкой. Они используются на валах диаметром до 500 мм или 20 дюймов. Дополнительная ширина шпонки позволяет передавать больший крутящий момент без увеличения глубины. Увеличение глубины означает более слабый вал из-за уменьшения эффективной площади поперечного сечения вала.

Рис. 5. Квадратная шпонка вала (Simmons & Maguire, 2004, изображения Google)

Квадратная шпонка , как следует из названия, представляет собой шпонку квадратного поперечного сечения и обычно предназначена для валов диаметром примерно до 25 мм или 1 дюйм. Их можно использовать для валов большего размера, когда желательна большая глубина шпонки по сравнению с прямоугольными шпонками. Увеличение глубины означает более слабый вал из-за уменьшения эффективной площади поперечного сечения вала.

Рисунок 6. Конус шпонки вала (Simmons & Maguire, 2004)

Квадратные и прямоугольные шпонки могут иметь конус 1: 100 по длине шпонки, как показано на рисунке 6.

Шпонки с призматической головкой

Параллельно-утопленные шпонки могут быть прямоугольного или квадратного сечения, но без конуса. Эти ключи недорогие и легко доступны. Он один из самых простых в установке. Но в идеале ключи должны удерживаться установочным винтом через ступицу. Поскольку вибрация или изменение направления вращения часто выталкивают ключ.

Рис. 7. Шпонка параллельного вала (machinekeystock.com)

Эти шпонки обычно плотно прилегают к нижней части шпоночной канавки вала и по бокам шпоночного соединения, оставляя зазор в верхней части шпоночной канавки ступицы.

Шпонка с утопленной головкой выступа

Добавлены утопленные шпонки на выступе для облегчения снятия. Как показано на рис. 8, утопленные шпонки головки выступа обычно представляют собой прямоугольные или квадратные шпонки с конусом на верхней поверхности для обеспечения плотной посадки.

Рис. 8. Шпонка головки выступа (Simmons & Maguire, 2004)

Шпонка с перьями

призматические шпонки прикреплены либо к валу, либо к ступице для обеспечения относительного осевого перемещения. Как показано на рисунке, есть три основных перьевых клавиши. Двуглавый , Перо и Шпонка .Это обеспечивает передачу мощности между валом и ступицей с его параллельными противоположными поверхностями, в то же время позволяя ему скользить.

Рисунок 9. a — Ключ с перьями, b — Двуглавый, c — ключ с перьями с фиксатором, d — стандартный ключ с перьями (Simmons & Maguire, 2004)

Ключи Woodruff

Шпонка Вудрафф представляет собой полукруглый диск, который вставляется в круглую выемку вала, которая обрабатывается фрезой для шпоночных пазов. Эти шлифовальные шпонки в основном используются в станках и автомобильных валах диаметром от до 2½ дюймов (от 6 до 60 мм).Шпонки Woodruff не способны нести такую ​​же нагрузку, как длинные параллельные шпонки.

Рис. 10 Шпонки Woodruff (источник: IndiaMART)

Преимущества шпонки Woodruff заключаются в том, что она способна приспособить любой конус в шпоночной канавке ступицы, ее захват, а глубина не позволяет шпонке переворачиваться.

Рис. 11. Шпонка и шпоночная канавка Woodruff (Simmons & Maguire, 2004)

Недостатки или недостатки шпонок Woodruff заключаются в том, что глубина шпоночной канавки ослабляет вал, их нельзя использовать в качестве призматической шпонки, они сложны в установке, укорочены и могут быть повреждены. т нести слишком большую нагрузку

Седельные ключи

По сравнению с утопленными шпонками седельные шпонки не утоплены в вал и ступицу, а только утоплены в ступицу.Они либо располагаются на плоскости, либо на окружности вала. Передача мощности достигается за счет трения между валом и шпонкой. Как показано на рисунке ниже, седельные шпонки можно разделить на плоские седельные шпонки и полые седельные шпонки и подходят только для легких нагрузок, чтобы избежать скольжения по валу.

Рис. 12. Типы седельных шпонок (источник: ques.com)

Плоская седельная шпонка сужается вверху и плоская внизу, как показано на рисунке 13. Шпонка входит в шпоночную канавку конической ступицы, нажимая на плоскость. лицо вала

Рисунок 13.Шпонка с плоским седлом (источник: lifelarn)

Шпонка с полым седлом сужается вверху и изогнута внизу, как показано на рис. 14. Шпонка входит в шпоночную канавку ступицы и прижимается к изогнутой периферийной поверхности шпонки. вал.

Рис. 14. Зажимная шпонка с полым седлом (источник: lifelarn)

Касательные шпонки

Тангенциальные шпонки или иногда называемые тангенциальными шпонками устанавливаются парой под прямым углом, как показано на рис. 15, где каждая шпонка выдерживает скручивание только в одном направлении.Они используются в больших валах для тяжелых условий эксплуатации.

Рисунок 15. Тангенциальные шпонки и тангенциальные шпоночные пазы (источник: fasten.it)

Круглые / круглые ключи

Круглые шпонки имеют круглое сечение и подходят для отверстий, просверленных частично в валу и частично в ступице. Их преимущество заключается в простоте изготовления, так как их шпоночные пазы можно просверлить и развернуть после сборки сопрягаемых деталей. Круглые ключи обычно считаются наиболее подходящими для приводов малой мощности.

Рисунок 16.Круглый ключ и шпоночный паз

Конструкция шпоночного паза и размер ключа

Выбор шпонки вала имеет решающее значение для предотвращения преждевременного выхода из строя шпоночных соединений. Прочтите «Руководство по выбору шпонки вала и конструкции шпоночной канавки», чтобы понять, как рассчитать срезающие и сжимающие напряжения на шпонке вала. В статье также обсуждаются критические факторы, такие как ключевой материал, тип нагрузки, правильная посадка и т. Д., Которые необходимо учитывать при разработке варианта конструкции шпоночного соединения.

Стандарты и спецификации

См. Указанные в таблице размеры и допуски метрических шпоночных пазов для параллельных шпонок и шпоночных шпонок согласно BS 4235-1: 1972.Помимо допусков на размер шпоночной канавки и размеров глубины шпоночной канавки, в некоторых стандартах также содержится информация о рекомендуемом размере шпонки и глубине шпоночной канавки в зависимости от диаметра вала

.

  • Рекомендации по размеру шпонки, длине и глубине шпоночной канавки в зависимости от диаметра вала приведены в стандартах ASME B17.1-1967, стандарте ASME B17.2-1967
  • Спецификация для метрических шпонок и шпоночных пазов — Параллельные и конические шпонки BS 4235-1: 1972
  • Соответствие полукруглой шпонки диаметру вала также указано в стандарте DIN 6888
  • Тангенциальные шпонки и тангенциальные шпоночные пазы для переменных ударных нагрузок, спецификация DIN 268: 1974
  • Тангенциальные шпонки и тангенциальные шпоночные пазы для спецификации постоянных нагрузок DIN 271: 1974

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.