Шпонкові з'єднання застосовують для передачі крутного моменту в з'єднаннях валів із зубчастими колесами, шківами, муфтами. Шпонкові з'єднання реалізуються призматическими, клиновими і сегментального шпонками. Точність збірки шпонкових з'єднань задається допусками на сполучення. Розміри шпонок виконуються за перехідними посадкам з пазами валів і з зазором з пазами втулок зубчастих коліс, шківів і муфт.
Між верхньою площиною шпонки і поверхнею паза втулки повинен бути передбачений зазор.
Правильна збірка з'єднань зі шпонками гарантує необхідну працездатність і надійність вузла. Важливо при виконанні збірки забезпечити встановлені зазори між валом і втулкою зі шпонкою.
Збільшені зазори є причиною деформації і руйнування шпоночно з'єднання. При наявності перекосу осей пазів під шпонку при складанні з'єднання можуть деформуватися стінки паза і утворитися перекіс, що охоплює деталі на валу.
Для забезпечення необхідної посадки в умовах одиничного і дрібносерійного вироб-ництва призматичні і сегментального шпонки можуть приганяли прішабріваніем або шліфуванням.
Перед складанням деталі очищають і перевіряють посадочні розміри, наявність на сполучених поверхнях забоин, задирок і інших дефектів. Вимірювання глибини пазів, висоти і правильності установки шпонок проводиться з використанням щупів, шаблонів, індикаторів переміщення годинного типу і спеціальних підставок.
Посадку шпонки в паз валу проводять легкими ударами мідного молотка (або молотка з м'якого металу), під пресом або за допомогою струбцин. Перекіс шпонки і врізання в тіло паза не допускаються. Відсутність бічного зазору між шпонкою і пазом перевіряють щупом, потім насаджують охоплює деталь (колесо, шків) і перевіряють наявність радіального зазору.
Послідовність складання вузлів зі шпонками визначається їх конструкцією. Для призматичних шпонок процес складання містить наступні дії:
- встановити шпонку в шпонкові паз деталі.
- перевірити нерухомість посадки шпонки на валу.
- перевірити посадку шпонки по пазу втулки і наявність зазору між верхньою
площиною шпонки і дном паза втулки.
Для призматичних відкритих шпонок при складанні необхідно виконати наступні дії:
- встановити шпонку в шпонкові отвір втулки.
- запресувати шпонку в шпонкові паз втулки до упору.
- перевірити посадку шпонки в пазу валу за допомогою спеціальної оправлення і фарби.
- зібрати вузол, встановивши замість спеціальної оправлення робочу деталь.
При складанні з'єднань з сегментального шпонками необхідно виконати наступні дії:
- встановити в шпонковий паз вала шпонку.
- перевірити посадку шпонки в пазу валу за допомогою спеціального кільця з застосуванням фарби.
- зібрати вузол, встановивши замість спеціального кільця сполучається деталь.
При складанні клинових шпонок необхідно стежити за тим, щоб шпонка щільно прилягала до дна паза вала і втулки і мала зазори за своїми бічних стінок. Верхня межа клинових шпонок повинна бути виконана з ухилом по довжині 1: 100. Ухили на робочій поверхні шпонки і в пазі втулки повинні збігатися, інакше деталь буде сидіти на валу з перекосом. Точність посадки шпонки перевіряється щупом по обидва боки втулки. При складанні пази валу або поверхні шпонки пріпілівают або пришабровують для виключення перекосу і зміщення. У зібраному з'єднанні головка клиновий шпонки не повинна доходити до торця маточини на величину, рівну висоті шпонки
(Рис. 1.3). Щоб уникнути випадання клинових і тангеціальних шпонок (при їх ослабленні) у головок встановлюють упори на гвинтах.
Шпонки розміром перетину більше 28 × 16 мм необхідно перевіряти на фарбу по посадкових місцях до отримання п'яти і більше відбитків на квадратний сантиметр поверхні. Перед установкою шпонки необхідно зачистити і змастити маслом шпонку і шпонкову канавку. Не допускається у всіх видах шпонкових з'єднань встановлювати будь-які підкладки для досягнення щільною посадки шпонок.
Сегментні шпонки в меншій мірі схильні до перекосу і не вимагають ручної пригону (так як шпонковий паз отримують фрезою, що відповідає розміру шпонки); паз під сегментну шпонку глибший, що послаблює перетин валу.
У зібраному з'єднанні між верхньою межею призматической шпонки і підставою паза маточини (рис. 1.6) радіальний зазор повинен відповідати наведеним у таблиці 1.1данним. У з'єднаннях з клиновий шпонкой (рис. 1.7) бічний зазор між пазом і шпонкою не повинен перевищувати величин, зазначених в таблиці 1.2.
Малюнок 1.6 - Зазор при установці призматичних шпонок
Таблиця 1.1 - Значення радіального зазору для призматичних шпонок залежно від діаметра вала
Діаметр вала, мм