Зачем нужны шпонки?

Зачем нужны шпонки?

Шпонки – это детали машин и механизмов, которые фиксируют вращающиеся узлы относительно друг друга, предотвращают проворачивание ступицы и вала и передают крутящий момент. С их помощью на валах и осях крепятся шкивы, зубчатые колеса, муфты, маховики, кулачки, вентиляторы и другие детали.

Несмотря на очень простую форму и конструкцию (в большинстве случаев шпонки представляют собой обычный стальной брусок), они настолько широко используются во всех сферах машиностроения, что поставщики металлопроката регулярно получают запросы от желающих купить шпонки оптом в больших количествах.

Как работают шпонки?

Шпонки выпускаются в широком ассортименте форм и размеров. Отечественные государственные стандарты регламентируют производство шпонок прямоугольного сечения, сегментных, клиновидных и др. Они изготавливаются из углеродистых или легированных сталей с пределом прочности не ниже 500-600 МПа.

Шпонки закладываются в пазы, выполненные в сопрягающихся поверхностях соединяемых деталей. Их подбирают в зависимости от диаметра вала и методом расчета определяют размеры необходимого поперечного сечения. Диапазон стандартных размеров дает возможность купить практически любую шпонку, необходимую для нужд промышленности и машиностроения.

Чаще всего используются обычные призматические шпонки. Они воспринимают нагрузки своими боковыми гранями, в отличие от клиновых, передающих крутящий момент за счет сил трения, которые возникают на верхней и нижней гранях, упирающихся в вал и ступицу. Сегментные шпонки работают по тому же принципу, что и призматические, но для их установки необходимы пазы большей глубины, которые более существенно снижают прочность валов. Также необходимо отметить, что при монтаже призматических и сегментных шпонок в деталях не возникают внутренние напряжения, а клиновые и тангенциальные изделия запрессовываются (их монтаж вызывает появление постоянно действующих сил упругости, вызванных предварительной затяжкой).

Кроме передачи вращения, шпонка выполняет функцию своеобразного «предохранителя». При превышении предельного крутящего момента, на который она рассчитана, «срезается» именно она – деталь, которую можно купить за копейки, а более дорогие и трудоемкие в изготовлении части механизмов остаются целыми. Поэтому очень важно, чтобы шпонка была изготовлена правильно: с теми геометрическими размерами, которые предусмотрены ГОСТом, и из материалов, соответствующих стандартам.

Преимущества и недостатки шпонок

• У шпоночных соединений очень много преимуществ, поэтому они широко используются в машиностроении, несмотря на то что существуют многие другие способы передачи крутящего момента между вращающимися деталями.
• Простая конструкция. Шпонки можно легко рассчитать и подобрать для любой системы «вал-ступица».
• Удобный монтаж. Они легко устанавливаются и снимаются с помощью обычного ручного инструмента.
• Цена. Доступная стоимость – одно из главных преимуществ. И оптом, и в розницу шпонки можно купить по очень низким ценам.

Конечно, есть и недостатки. Основными из них считаются:

• ослабление вала и ступицы шпоночными пазами, которые, кроме всего прочего, являются концентраторами напряжений;
• недостаточно надежная работа шпонок при ударных, реверсивных и циклических нагрузках.

Для чего нужны шпонки в редукторе – Статьи и новости торгово-технического альянса «АРС» в Москве

Понятие шпонки

Соединительный узел состоит из вала, ступицы и самой шпонки. Соединительным элементом двигателя и машины может быть ступица колеса, звездочка, шестеренки или другая деталь.

Шпонка — это металлический брус, который устанавливается в соединительные пазы входного или выходного валов и ступицу двигателя или машины. Она предназначена для передачи силы вращения со ступицы двигателя на валы редуктора, с них — на ступицу машины.

Для изготовления паза под соединитель, применяют дисковую или концевую фрезу. Паз в ступице изготавливают методом протягивания резца.

Типы шпонок, их размеры, формы и варианты установки определены соответствующими стандартами и нормативами.

Классификация

Она напрямую зависит от формы применяемых соединителей. Форма делится на виды:

1. Сегментные.
2. Призматические.
3. Круглые.
4. Тангенциальные.
5. Клиновые.

По своей классификации соединения могут быть:

1. Напряженными.
2. Не напряженными.

Не напряженное соединение получается, если применяются призматические, круглые или сегментные соединители. Они исключают монтажное напряжение. Установка их на валы проводится с натягиванием. Это обеспечивает плотное крепление, центрирование и исключает появление коррозии.

При установке клинового или тангенциального вкладыша возникает напряженное или монтажное соединение. Тангенциальная вкладка похожа на клиновую и является ее подвидом. При их установке появляется радиальное напряжение, что ведет к разбалансированной работе механизма.

Призматическая шпонка может иметь плоскую или округленную торцевую часть. Округленная часть проще устанавливается. Наличие соединителя с плоским торцевой частью исключает его движение по валу.

Сегментный соединитель устанавливается на редукторы, которые работают с низкой частотой вращения влаов. Это обусловлено тем, что под вкладыш делается глубокий паз, который снижает прочность вала. Они легко устанавливаются в паз и просто вынимаются. Глубокая посадка в пазу обеспечивает устойчивость соединителя, исключает необходимость дополнительного крепежа.

Материал и напряжение

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

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

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

Расчет шпоночного соединения

Соединитель выбирается, в зависимости от его диаметра, из таблиц стандартов. 3 Т/(dblp) ≤ (τср), где

b — ширина шпонки;

τср — допустимое напряжение среза.

Советы при проектировании соединения

При выборе варианта соединения и его расчете рекомендуется придерживаться некоторых правил. Они основаны на анализе применения и работоспособности шпоночных соединителей:

1. Если на валу имеется несколько пазов по шпонку, то их необходимо располагать по единой образующей.
2. При наличии на одном валу нескольких ступеней, предпочтительнее использовать одинаковые по сечению шпонки, начиная со ступени меньшего диаметра. Это усилит прочность соединения, так как на разных валах окружная сила обратно пропорциональна диаметру. 
3. Если требуется установка двух шпонок сегментного вида, то их лучше ставить в один паз. Необходимо помнить, что увеличение числа шпонок, снижает прочность деталей. Вариантом замены может служить шлицевой переходник с соответствующим соединением.
4. Изменение диаметра ступени вала под призматическое соединение возможен. При этом посадочный размер большего диаметра должен быть свободно проходимый, а соединение меньшего диаметра должно оставаться прежним.

Для чего нужны деревянные шканты?

	Магазин дюбелей
			Дюбели используются для создания прочных и точных соединений в древесине.
			Они толще и прочнее гвоздей или шурупов и поэтому менее подвержены поломке.
			Они обеспечивают более прочное соединение, чем просто использование клея, поскольку они вставляются в обе части дерева, соединяемые вместе. Это означает, что они не могут легко разорваться.
			Они регулярно используются при изготовлении огромного количества деревянных предметов быта и мебели, в том числе рам для картин и дверей…
			…крепление ножек стола и стула…
			…строительные шкафы…
			…и изготовление деревянных полок и стеллажей.
			Почему дюбеля так подходят для столярных работ?
			Использование дюбелей устраняет необходимость использования гвоздей или шурупов.
			Соединения, выполненные с помощью дюбелей, не скользят и при аккуратном выполнении гарантированно будут аккуратными. Дополнительную информацию см. в разделе Как точно выровнять шпунтовые соединения.
			Другое применение дюбелей
			Дюбели используются в деревообработке для различных целей, кроме соединения.
			Их можно использовать для ремонта зачищенных отверстий под винты. Это отверстия, которые потеряли свою резьбу и больше не будут удерживать винт.
			В производстве игрушек штифты идеально подходят для осей игрушечных транспортных средств.
			Лучники-любители используют шпонки для изготовления стрел.
			Гимнастические захваты часто усиливаются дюбелями, которые располагаются между пальцами гимнастки и гимнастическим снарядом, чтобы предотвратить образование волдырей.
			Шканты можно засеять спорами, а затем забить в обработанные бревна, чтобы создать домашнюю ферму грибов.

Дюбели для торта; Что это такое и почему вы должны их использовать — блог об искусстве миндаля

Хотя это не самая гламурная часть украшения торта, дюбеля для торта необходимы для высоких или многоярусных тортов. Узнайте все, что вам нужно знать о дюбелях для торта, ниже.

Нажмите здесь, чтобы посетить наш интернет-магазин дюбелей для тортов и многого другого

Что такое дюбели для тортов?

Торцовые дюбеля — это общий термин для обозначения стержня или трубки, обычно изготовленных из пластика или дерева. Они безопасны для пищевых продуктов и предназначены для вставки в ваш торт, чтобы распределить вес тяжелых украшений или других ярусов.

Они также удобны для придания устойчивости высоким тортам и большим моделям, а также используются в качестве украшений, таких как бревна, балки и удочки.

Нужно ли использовать дюбели для торта?

Если вы делаете стандартный одноярусный торт, но не слишком высокий, то вряд ли вам понадобятся штифты для торта. Если вы делаете многоярусный торт (сложенный или с колоннами), вам обязательно нужно использовать дюбели.

Торт не очень хороший строительный материал, положите сверху достаточно веса, и он сожмется. Подождите несколько часов или пару дней, и вы, вероятно, обнаружите, что ваш многоуровневый шедевр не выдержал гравитации.

Нужно ли использовать доску для торта с дюбелями?

Если вы создаете многослойный торт или торт с колоннами, то ответ, несомненно, да. Дюбели для торта работают, перенося вес вашего торта с одной доски на другую, не оказывая никакого давления на торт между ними.

Без подложки для торта между слоями ваши штифты не будут иметь никакого эффекта, и ваш верхний торт утонет в нижнем.

Если вы не хотите, чтобы доска для торта была видна, вам нужно использовать доску того же размера, что и ваш торт, а затем накрыть ее, когда будете накрывать торт.

Сколько дюбелей для торта мне нужно?

Количество дюбелей, которые вам понадобятся, зависит от веса, который они должны выдерживать. Как правило, вам понадобится 3-4 для маленьких тортов, 4-6 для средних тортов и 6-8 для больших или тяжелых тортов.

Если вы делаете высокий торт и хотите добавить устойчивости, обычно достаточно одного штифта в центре торта.

Какие дюбеля для торта следует использовать?

Торцовые дюбеля бывают 2 основных типов: стержневые и трубчатые. Стержневые дюбели идеально подходят для небольших тортов, украшений и фруктовых тортов. Трубчатые дюбеля предназначены для использования с бисквитными тортами, которые должны выдерживать приличный вес, они также отлично подходят для придания устойчивости очень высоким тортам.

См. наш ассортимент дюбелей для тортов

Как вставлять дюбели для тортов?

Штифты для торта должны располагаться на равном расстоянии под ярусом, который они поддерживают. Расположите дюбели в форме, используя количество дюбелей для углов. 3 в треугольнике, 4 в квадрате, 5 в пятиугольнике и т. д. Если вы имеете дело с очень большим или тяжелым тортом, вы можете использовать несколько слоев, чтобы вес распределялся равномерно.

После того, как вы решили, где расположить штифты, вставьте один штифт в торт до доски. С помощью карандаша отметьте уровень дюбеля с верхушкой торта.