DIN 6885 / ISO 2491 Шпонка призматическая
Описание DIN 6885
Призматическая шпонка по DIN 6885 / ISO 2491 — самый распространённый вид шпоночного крепежа в мировом машиностроении. Если вы видите шкив, зубчатое колесо, муфту или маховик, насаженный на вал, с вероятностью более 70% они соединены именно призматической шпонкой по этому стандарту. За десятилетия существования DIN 6885 стал универсальным языком для конструкторов, технологов и ремонтников по всему миру.
Шпонка представляет собой прямоугольный стальной брусок с точными допусками по ширине. Стандарт предусматривает три исполнения: A — с двумя скруглёнными торцами (для пазов, фрезерованных пальцевой фрезой), B — с двумя прямыми торцами (для пазов, фрезерованных дисковой фрезой или протяжкой), C — с одним скруглённым и одним прямым торцом (переходный вариант). Скруглённые торцы исполнения A соответствуют профилю пазовой фрезы, что снимает вопрос о зазорах в торцевых зонах паза.
Размерный ряд DIN 6885: ширина b от 2 до 100 мм, высота h от 2 до 63 мм. Соответствие диаметра вала и размера шпонки регламентировано таблицей стандарта: например, для вала Ø50 мм выбирается шпонка 14×9 мм, для Ø100 мм — 28×16 мм. Это соответствие обязательно для правильного расчёта на смятие: при слишком малой шпонке давление на боковые грани превысит допустимое значение, при слишком большой — паз ослабит вал сверх нормы.
Посадка шпонки в паз вала — как правило, переходная (N9/h9), в паз ступицы — ходовая или нормальная (по нагружению). Это означает, что шпонка неподвижна в пазу вала, но имеет небольшой зазор в пазу ступицы — для компенсации допусков расположения пазов. Осевое перемещение ступицы по шпонке в этой конструкции возможно, что используется в скользящих муфтах и коробках передач.
Расчёт шпоночного соединения ведётся по двум критериям: допустимое напряжение смятия (σ_см = 2M_кр / (d·l·h) ≤ [σ_см]) и допустимое напряжение среза (τ_ср = 2M_кр / (d·l·b) ≤ [τ_ср]). Для тяжёлых приводов при больших крутящих моментах применяют две шпонки под углом 180° или переходят на шлицевое соединение. Марка стали: C45K по DIN или аналогичная с пределом прочности 580–700 МПа.