Шпонка – это деталь, которая используется в соединениях, включающих вал и ступицу. Благодаря шпонке детали соединяются надежно и не смещаются в сторону. Это дает возможность для передачи момента вращения от ступицы к валу либо в обратную сторону. Предприятия производят шпонки разных видов, основываясь на требованиях ГОСТа.
Характеристики и области применения
Шпонка устанавливается в пазах деталей. При ее производстве используется сталь высокой прочности. Благодаря этому она не срезается даже от больших нагрузок. Конфигурацию элемента подбирают индивидуально. Самой распространенной формой является прямоугольный параллелепипед либо полусфера.
Также шпонка может защищать узел от чересчур высоких нагрузок. Если усилие слишком большое, происходит выход детали из строя, благодаря чему обеспечивается защита механизма от перегрузок.
Шпонки нашли применение в разных сферах. Автомобили, станки, бытовая техника, специальные механизмы – их производство и сборка не обходятся без этого изделия. Нередко их используют в блоках с ременным или шестеренчатым приводом. Автомобильные силовые агрегаты и трансмиссия – это места, в которых шпонка тоже применяется.
Классификация
В зависимости от формы изделие может относиться к нескольким группам. Это дает возможность использовать их в разных устройствах. Шпонки могут быть:
- Клиновыми. Они вбиваются в пазы. Подобный вид подходит для соединений, испытывающих незначительную нагрузку. В этом случае вращающий момент передается шкиву либо ступице.
- Сегментными. Делаются в виде полусфер. Чтобы установить такую шпонку, требуется обустройство глубокого паза подходящей формы. Если прорезь у изделия большая, вал становится менее устойчивым к механическим нагрузкам.
- Призматическими. Их выпускают в виде прямоугольных параллелепипедов. С их помощью получают соединения, которые передают вращающий момент. Наибольшая нагрузка испытывается боковыми поверхностями. Как и остальные виды шпонок, призматические защищают устройства от перегрузок. Изделие этой разновидности нуждается в идеальной подгонке габаритов.
- Цилиндрическими. Нужны в том случае, если шкив расположен на конце детали. Заводы выпускают изделия этого вида цилиндрической конфигурации. Отверстия в них высверливаются.
Используемый материал
Предприятия при изготовлении шпонок используют специальную чистотянутую сталь (госстандарт 8787-68). Чаще всего берется стальной сплав 45. Этот материал придает детали высокую прочность.
Иногда используется марка 50. Подобная углеродистая сталь дает возможность выпускать еще более прочные изделия. Их ставят в механизмах, испытывающих самые высокие нагрузки.
Мебельные компании и предприятия, выпускающие бытовую технику, пользуются полимерными и деревянными шпонками. Их допустимо применять в соединениях с маленькими нагрузками. Если превысить допустимый вращающий момент, заготовка из пластика ломается. Располагая подходящим материалом, есть возможность изготовить шпонку несложной формы своими силами.
Сильные стороны
Главный плюс шпонки в том, что она надежно фиксирует комплектующие друг с другом. А еще этот элемент:
- просто монтируется;
- не допускает того, чтобы детали устройства проворачивались;
- обеспечивает защиту узла от перегрузок.
Перед тем как производить замену шпонки, нужно подобрать изделие такой же формы. Только в этом случае получится надежно соединить детали. Если установить шпонку, которая плохо вписывается в паз, узел выйдет из строя.