Шпоночные соединения: назначение, классификация, оценка. Расчет призматических, сегментных шпонок.
Все основные виды шпонок можно разделить на клиновые и призматические. Первая группа шпонок образует напряженные, а вторые-ненапряженные соединения. Кленовые шпонки характеризуются свободной посадкой ступицы на вал, расположением шпонки в пазе с зазорами по боковым граням, передачей вращающего момента от вала к ступице в основном силами трения, которые образуются в соединении от запрессовки шпонки.
Призматическое соединение шпонки, оно требует изготовления вала и отверстия с большой точностью.
Расчет: Рассматриваем равновесие вала или ступицы при этих допущениях, получаем условия прочности.Сегментная шпонка является разновидностью призматической шпонки, т.к. принцип работы этих шпонок подобен принципу работу призматической шпонки. При длинных ступицах можно ставить в ряд по оси вала две сегментные шпонки.
Восстановление и упрочнение деталей методом пластической деформации.
Восстановление деталей способом пластического деформирования основано на свойстве металла детали изменять свою форму и размеры без разрушения в результате пластической деформации, развивающейся вследствие приложения внешней нагрузки. Объем металла детали перемещается с ее нерабочих участков на участки, подверженные изнашиванию. Деталь деформируют до получения на изношенных участках номинальных размеров с учетом припусков на механическую обработку.
Технологический процесс восстановления деталей пластическим деформированием зависит от материала, конструкции и термической обработки изношенной детали, принятого способа нагрева и оборудования. В зависимости от направления действия внешних сил и требуемого перераспределения металла в ремонтном производстве используют следующие разновидности деформирования: правку, осадку, раздачу, обжатие, вытяжку, накатку, электромеханическую обработку, поверхностное пластическое деформирование и др.
Правку применяют при потере деталями своей первоначальной формы вследствие деформаций изгиба, скручивания и коробления. Правят коленчатые и распределительные валы, шатуны, балки мостов, детали рам статическим нагружением и наклепом.
Осадку применяют для уменьшения внутреннего и увеличения наружного диаметра полых и сплошных деталей. Площадь поперечного сечения детали увеличивается, а высота (длина) уменьшается. Осадкой восстанавливают втулки верхней головки шатунов и шкворней, вилки карданных валов, толкатели двигателей, ступицы ведомых дисков сцепления и др.
Вытяжку и растяжку используют для увеличения длины деталей (тяг, штанг, шатунов, рычагов и др.) за счет уменьшения ее поперечного сечения. Рабочие органы почвообрабатывающих машин (лемеха, культиваторные лапы и др.) восстанавливают оттяжкой.
Обжатие применяют для уменьшения внутренних размеров полых деталей за счет уменьшения наружных. Обжатием восстанавливают втулки из цветных металлов, отверстия в проушинах рулевых сошек, рычагах поворотных цапф, зубчатые муфты с изношенными проушинами под пальцы и др.
Вдавливание представляет собой одновременную осадку и раздачу, так как деформирующая сила направлена под углом к направлению деформации. Длина детали не изменяется. Вдавливанием ремонтируют изношенные боковые поверхности шлицев, шаровых пальцев, зубьев шестерен, нагревая их в специальных штампах и используя ролики, клинья и др.
Накатку применяют для увеличения наружного или уменьшения внутреннего диаметра деталей вытеснением металла отдельных участков рабочей поверхности. Этим способом можно восстанавливать посадочные места (подшипников на валах и в корпусных деталях) при небольших на них нагрузках, а также вкладыши перед нанесением антифрикционного слоя или пластмассы.
Гидротермическая раздача- применяют для увеличения наружных размеров полых деталей за счет увеличения их внутренних размеров. Должен быть равен номинальному диаметру с учетом припуска на механическую обработку. Так восстанавливают поршневые пальцы, посадочные поверхности под подшипники чашек дифференциала, наружные цилиндрические поверхности труб полуосей и др. В зависимости от износа и пластических свойств металла детали