Крепление колес на валах

Примеры крепления колес на валах показаны на рис. 3.2.

Крепление с помощью сил трения может быть осуществлено применением посадок с натягом (вариант А). При нормальной длине и толщине ступицы и для сравнительно прочных материалов (сталь, высокопрочный чугун, деформируемые бронзы) возможно обеспечение надежной передачи значительного крутящего момента от ступицы к валу.

Рис. 3.2. Крепление колес на валах

Обеспечение натяга с одновременным упрощением сборки может быть достигнуто посадкой на конус. Значение конусности регламентировано стандартом ГОСТ 8593-31. Достаточные силы трения могут быть созданы при креплении колеса с коническим отверстием при помощи гайки (вариант Б).

Крепление колеса штифтом (вариант В) цилиндрическим ГОСТ 3128-70 или коническим ГОСТ 3129-70 обеспечивает как передачу крутящего момента, так и фиксацию колеса в осевом направлении даже при наличии осевых нагрузок. Рекомендации по методам предохранения штифтов от выпадения даны в [2], размеры штифтового соединения – в [8].

Применение шпоночного соединения (вариант Г) призматическими шпонками ГОСТ 23360-78 возможно при диаметрах валов от 6 мм, сегментными шпонками ГОСТ 24071-80 – при диаметрах от 3 мм. Сегментные шпонки имеют ограниченную длину контактирующей со ступицей поверхности, поэтому для ступиц из непрочных материалов – легких цветных сплавов, пластмасс – их применение ограничено.

Сечения шпонок регламентированы стандартами в зависимости от диаметра вала. Равнопрочность шпоночного соединения и вала обеспечивается при рабочей длине шпонки

,

где С_см – коэффициент, учитывающий прочность материала ступицы при работе на смятие, для стальных втулок С_см = 0,8, для чугунных и бронзовых – 1,2, из алюминиевых и магниевых сплавов – 1,6...1,8.

Различные варианты крепления и фиксации втулок на валах приведены в литературе [9].

Сведения о размерах шпонок, допусках и посадках шпоночных соединений, а также о расчетах шпонок – см. ниже в разделе «шпоночные соединения».