Ремонт шпоночных соединений это

Ремонт шпоночных соединений это

Ремонт шпоночных и шлицевых соединений

Шпоночное соединение. Шпоночное соединение служит для передачи вращения валу от насаженной на него детали (шкива, зубчатого колеса, втулки). Соединительной деталью является шпонка. Шпоночные соединения делят на две группы: ненапряженные (призматические и сегментные) и напряженные (клиновые и тангенциальные).

Призматические шпоночные соединения бывают обыкновенные — для передачи вращающего момента, а также направляющие и скользящие, служащие, кроме того, для направления при осевом перемещении. Направляющие шпонки крепятся на валу (ГОСТ 8790—79) для устранения повышенного трения и износа, связанного с перекосом шпонок (рис. 42, а). Скользящие шпонки (ГОСТ 12208—66) перемещаются вместе со ступицами вдоль вала и имеют цилиндрические выступы, которые входят в соответствующие отверстия в ступицах (рис. 42, б). Сегментные шпонки (ГОСТ 24071 — 80) применяются при необходимости частого демонтажа сборочной единицы (рис. 42, в). Клиновые шпонки (ГОСТ 24068—80) способны передавать не только крутящий момент, но и осевое усилие (рис. 42, г). Однако из-за возникающих при эксплуатации перекосов они применяются для тихоходных, неответственных деталей. Тангенциальные шпонки (ГОСТ 24069 — 80) используются при больших динамических нагрузках.

Материал шпонок — углеродистая или легированная сталь с модулем упругости а не ниже 500 МПа.

Дефекты шпоночных соединений и способы их ремонта приведены в табл. 17.

Таблица 17
Основные дефекты шпоночных соединений и способы их ремонта

Способы ремонта

Смятие или срез шпонки

Замена шпонки. Новая шпонка должна иметь припуск 0,1 . 0,2 мм для последующей пригонки по пазу вала

Износ, смятие шпоночного паза вала

1. Обработка паза под шпонку до следующего стандартного размера.

При этом устанавливается либо ступенчатая

Способы ремонта

шпонка, либо обычная шпонка с расширением паза ступицы.

1. Изготовление нового шпоночного паза под углом 90. 120° к старому; изношенный паз заваривается.

2. Наплавка изношенного паза с последующей обработкой (для неответственных соединений)

Износ шпоночно­го паза в ступице

Обработка шпоночного паза под следующий стандартный размер на долбежном станке или вручную. В последнем случае сначала опиливается дно паза, а затем боковые стороны с обеспечением симметрич­ности относительно диаметральной плоскости

Рис. 42. Виды шпоночных соединений с помощью направляющих (а), скользящих (б), сегментных (в) и клиновых (г) шпонок

Способы восстановления шпоночных пазов различны (рис. 43). При большем износе шпоночный паз ремонтируют наваркой грани (рис. 43, а) с последующим фрезерованием. При этом выдерживают размер паза, установленный стандартом. Возможен и такой вид ремонта: паз расширяют и углубляют, полностью устраняя следы износа, а затем к нему изготовляют ступенчатую шпонку (рис. 43, б). Однако этот способ не обеспечивает высокого качества соединения, и поэтому его применяют в исключительных случаях (осмотры и текущий ремонт). Когда на чертеже нет указаний о фиксированном положении шпоночного паза, допускают изготовление его заново на другом месте без заделки старого паза (не более одного на сечение). Новый паз фрезеруют параллельно бывшему пазу в диаметральной плоскости, расположенной относительно последнего под углом 90, 135 или 180°.

При ремонте шпоночных соединений изношенные шпонки не ремонтируют, а изготовляют новые, подгонкой добиваясь их плотного сопряжения с боковыми поверхностями пазов соединяемых деталей. Исключение составляют клиновые шпонки: их загоняют в паз ударом молотка так, чтобы они заклинились по высоте. Клиновую шпонку следует, кроме того, забивать таким

образом, чтобы при ослаблении ее можно было осаживать. Между головкой шпонки и торцом детали должно оставаться расстояние, равное высоте шпонки.

Призматические шпонки при ремонте можно вынимать из пазов без повреждения, выполняя в средней части шпонки резьбовое отверстие и ввертывая в него винт. Когда он своим концом упрется в вал, его продолжают вращать, и шпонка при этом выходит из паза (рис. 44, а). При подгонке и сборке призматических шпонок в процессе ремонта рекомендуется выполнить специальный скос (рис. 44, б), а с обратной стороны сделать соответствующую пометку. Это позволит вынуть шпонку из паза с помощью молотка с выколоткой: выколотку упирают в помеченный конец шпонки со стороны скоса (показано стрелкой) и слегка ударяют по ней молотком. С этой стороны конец шпонки прижимают к основанию паза, а с противоположной приподнимают.

Рис. 43. Ремонт шпоночных пазов наваркой грани (а) и установкой ступенчатой шпонки (б)

Источник

Шпоночные соединения — что это?

Главное назначение шпоночных соединений состоит в том, чтобы осуществлять надежную фиксацию вращающихся деталей на оси и способствовать передаче момента силы от вала к ступице или же в обратном направлении. Элементы для таких соединений изготавливаются из шпоночного материала, имеют продолговатый вид и называются шпонками.

Шпонка выполняется из калиброванной стали Ст45 в форме стального бруска. Существует несколько основных видов шпонок, применяемых во множестве областей промышленности. При этом, производство каждого из них имеет собственный госстандарт, в соответствии с которым устанавливаются ее видовые особенности и физические свойства.

Монтируются шпонки в специально отведенные для них пазы, которые получаются за счет фрезерования. Основное преимущество таких конструкций заключается в относительной простоте сборочно-разборочных работ. При этом, несмотря на то, что шпонки берут на себя переносимость всех ударных нагрузок, в конечном счете, именно они ослабляют вал.

Происходит это по нескольким причинам. Во-первых, шпонки уменьшают сечение вала. Во-вторых, из-за них происходит искажение центрирования колеса, что влечет применение еще одной шпонки на противоположенном конце. Кроме того, сам процесс изготовления таких метизов очень непрост, а для того чтобы добиться взаимозаменяемости шпонок во время ремонта, придется подгонять их вручную.

Производим ремонт шпоночного соединения

Выполнить ремонт шпоночных соединений или создать их самостоятельно не так уж и сложно, как сперва может показаться. Главное — уметь работать с инструментом и знать несколько особенностей.

Например, в случае больших нагрузок на механизм, должны быть установлены несколько шпонок, две или три, при этом их размещают друг от друга под углом в 180° или же 120° соответственно. Если замене подлежит вал со шпонкой, то паз следует нарезать заново. Для этого не обязательно иметь фрезерное оборудование. Достаточно проделать несколько выемок, в которые будут запрессованы штифты, но их размеры придется подгонять в ручную.

Сам процесс ремонта выполняется в несколько этапов. Для начала следует выбрать шпонку и подогнать ее по параметрам. Теперь ее и непосредственное место установки необходимо смазать машинным маслом. После этого, при помощи молотка происходит прессование. Затем, используя щуп, происходит проверка отсутствия зазоров в соединении. Если таковые имеются, то нужно разобрать конструкцию и произвести более тщательный подгон.

Источник

Шпоночные соединения, дефекты, ремонт

Шпонка — деталь, устанавливаемая в разъем двух соединяемых деталей и препятствующая их взаимному перемещению. Применяется чаще всего для передачи вращающего момента. По характеру работы различают ненапряженные (призматические и сегментные) и напряженные (клиновые и тангенциальные) шпонки, а также неподвижные и подвижные шпоночные соединения.

Призматические шпонки бывают нескольких видов и конструкций, но в общем и целом, их можно разделить на следующие типы:

обыкновенные, предназначенные для неподвижных соединений ступиц с валами.

направляющие, с креплением на валу, применяемые при необходимости перемещения ступицы вдоль вала.

скользящие (ГОСТ 12208-66), перемещающиеся вдоль вала вместе со ступицей, с которой соединены посредством цилиндрического выступа.

Для обеспечения посадок призматических шпонок предусмотрены поля допусков: на ширину паза вала — Н9, N9 и Р9; на ширину паза втулок — D10, Js9 и Р9; на высоту шпонки 2-6 мм — h9 и свыше 6 мм – h11; на длину шпонки h14 и на длину паза — H15.
Сегментные шпонки по ГОСТ 24071-80 применяют при необходимости частого демонтажа узла. Клиновые шпонки по ГОСТ 24068-80 представляют собой самотормозящийся клин с уклоном 1 : 100; они крепят ступицу также и в осевом направлении, из-за возникающих при эксплуатации перекосов эти шпонки применяют только для тихоходных, неответственных деталей. Тангенциальные шпонки по применяют при значительных динамических нагрузках. Возможные дефекты шпоночных соединений и способы ремонта последних приведены в таблице:

Технические требования к шпоночным соединениям предусматривают:

правильность формы и размеров шпонки и пазов вала и ступицы по всей длине;

отсутствие заусенцев и забоин на рабочих поверхностях шпонки и пазов;

параллельность оси шпонки и осей вала или отверстия ступицы;

симметричность боковых поверхностей пазов вала и ступицы относительно диаметральной плоскости;

тщательную пригонку рабочих поверхностей шпонки и пазов; наличие зазоров по высоте для призматических и сегментных шпонок и по ширине для клиновых шпонок.

Порядок сборки соединений с обыкновенной призматической шпонкой представляет собой подготовку нужной шпонки (из чистотянутого прутка). Далее следует пригонка шпонки по пазу вала (припиливание или шабрение по краске). Затем делается запрессовка шпонки в вал прессом, струбцинами или ударами медного молотка. В конце на особо ответственных деталях проводится проверка щупом на предмет отсутствия зазора между боковыми сторонами шпонки и паза; Также возможна пригонка ступицы к боковым сторонам шпонки с минимальным зазором для неподвижных соединений и с гарантированным зазором для подвижных.

При сборке соединений с клиновой шпонкой готовят нужную шпонку; смазывают шпонку и пазы вала и ступицы машинным маслом; ступицу надевают на вал, пазы их совмещают; шпонку вводят в паз и ударом по широкой торцовой части или головке заклинивают, при этом головка шпонки не должна доходить до ступицы, что гарантирует наличие натяга в соединении; при наличии зазора (проверяется щупом с обеих сторон ступицы), который образуется при несовпадении уклонов шпонки и ступицы, соединение разбирают и соприкасающиеся поверхности пригоняют.

Дефекты шпоночных соединений и способы ремонта

Источник

Восстановление и ремонт шпоночного паза

Деталь, насаженная на вал: например, шкив или зубчатое колесо

• Износ шпонки или шпоночного паза
• Ремонт изношенных шпонок
• Защита новых и восстановленных деталей от износа, истирания и химического воздействия

Применение:

Ниже описан ремонт призматических шпонок, однако аналогичным образом можно ремонтировать и другие шпонки. Пример шпонок, которые можно восстановить похожим методом:

• Сегментные шпонки
• Клиновые врезные шпонки
• Конические шпонки

Причина:

• Неточная обработка приводит к ослаблению крепления деталей; это влечет за собой возникновение микро-перемещений, а значит и износа
• Знакопеременные нагрузки

Способы ремонта шпоночных соединений:

Выравнивание положения призматической шпонки

Метод ремонта: восстановление; установка шпонки (изношенная канавка)
Применяемый состав: Loctite 648 (50 мл, 250 мл)
Зазор (вид посадки): Переходная посадка / Посадка с зазором
Степень износа: Сильно изношенная шпоночная канавка
Время полимеризации (Сталь): 12 часов*

*Нагревайте соединение для скорейшей полимеризации состава

Последовательность действий:

Сильно изношенное шпоночное соединение

• Разберите узел
• Подберите шпонку следующего стандартного размера
• Расточите изношенную шпоночную канавку до размеров новой шпонки
• Сточите выступающую часть новой шпонки сверху и с боков таким образом, что бы ее размеры соответствовали размерам шпоночной канавки насаживаемой детали
• Зашкурьте поверхности, на которые будет нанесен клей
• Очистите эти поверхности средством для очистки и обезжиривания Loctite 7063 (Локтайт 7063) 150 мл или 400 мл
• Нанесите Loctite 648 (Локтайт 648) на поверхности шпоночной канавки вала
• Вставьте шпонку в шпоночную канавку вала
• Удалите лишний состав
• Если на шпонку действуют большие нагрузки, то дополнительно на всю поверхность вала, контактирующую с насаживаемой деталью, нанесите состав Loctite 648 (Локтайт 648)
• Соберите узел с уже установленной шпонкой
• Удалите лишний состав
• Дождитесь полной полимеризации клея

Создание новой шпоночной канавки на валу

Если износ деталей слишком сильный, может потребоваться создание новых шпоночных канавок; в этом случае старые канавки могут быть заполнены следующим способом.

Метод ремонта: создание новой шпоночной канавки
Применяемый состав: Loctite Hysol 3478 A&B Superior Metal
Зазор (вид посадки): Переходная посадка / Посадка с зазором
Степень износа: Сильно изношенная шпоночная канавка
Время полимеризации (Сталь): 24 часа*

*Нагревайте соединение для скорейшей полимеризации состава

Последовательность действий:

• Разъедините детали
• Очистите эти детали средством для очистки и обезжиривания Loctite 7063 (Локтайт 7063) 150 мл или 400 мл
• Loctite 3478 (Локтайт 3478) в шпоночные канавки вала и втулке. Не оставляйте пустот
• Дайте составу полимеризоваться в течение 24 часов
• Если необходимо наличие круглой поверхности, обработайте полимеризовавшийся состав
• Проточите новые шпоночные канавки на валу и втулке
• Снова очистите детали Средством для очистки и обезжиривания Loctite 7063 (Локтайт 7063)
• Нанесите небольшое количество резьбового фиксатора Loctite 243 (Локтайт 243) на стенки новой шпоночной канавки
• Вставьте шпонку в шпоночную канавку
• Удалите лишний клей
• Соберите узел
• Дайте составу полностью полимеризоваться

Вариант 1

Метод ремонта: склеивание
Применяемый состав: Loctite 660 + Loctite 7649
Зазор (вид посадки): Средний зазор
Степень износа: до 0,25 мм
Время полимеризации (Сталь): 12 часа*

Вариант 2

Метод ремонта: склеивание
Применяемый состав: Loctite Hysol 9466 A&B
Зазор (вид посадки): Средний зазор
Степень износа: от 0,2 до 0,5 мм
Время полимеризации (Сталь): 24 часа*

Вариант 3

Метод ремонта: восстановление
Применяемый состав: Loctite Hysol 3478 A&B
Зазор (вид посадки): Большой зазор
Степень износа: от 0,5 мм
Время полимеризации (Сталь): 24 часа*

*Нагревайте соединение для скорейшей полимеризации состава

Последовательность действий:

Выберите подходящий ремонтный состав, исходя из степени износа детали

• При необходимости разберите узел. Однако ремонт можно производить и без извлечения вала
• Обработайте поверхность рашпилем или вращающимся режущим или сверлильным инструментом
• Очистите поверхности средством для очистки и обезжиривания Loctite 7063
• Нанесите тонким слоем сухое смазывающее средство Loctite 8192 на шпонку, втулку и на другие поверхности, где не требуется приклеивание
• Обработанные таким образом детали следует оставить в покое на 15-30 минут при комнатной температуре
• Шпателем нанесите ремонтный состав. На дно канавки наносите тонкий слой клея, а на боковые стенки – более толстый. Это позволит шпонки сесть достаточно глубоко в канавку и оставить небольшой зазор
• Удалите лишний состав с краев шпоночной канавки
• Незамедлительно придайте правильное положение шпонке, валу и втулке друг относительно друга
• Дождитесь полной полимеризации клея

Результаты

• Узел восстановлен и готов к работе без проведения капитального ремонта
• Шпонка закреплена в шпоночной канавке
• Исключен повторный износ

Активная защита от износа

Описание:

• Закрепление шпонки в шпоночной канавке на новых деталях
• Исключение микроперемещений, приводящих к износу

Причина:

В новом узле зазор между шпонкой и стенками шпоночной канавки обычно очень мал или отсутствует вовсе. Однако со временем изнашивание может повлечь потерю прочности и разбалтывание шпоночной канавки.

Источник