Шпонка калібрована — це, як правило, прямокутна або подібної форми частина механізму, головною функцією якої є передача обертання між двома деталями, фіксація різноманітних деталей на валах або для руху деталей вздовж осі і недопущення їх повороту один щодо одного.
Для виробництва шпонок потрібен особливий вид прокату — шпонковий матеріал. Це калібрований прокат із прямокутним або квадратним перетином. Шпонки калібровані можуть бути виготовлені із сегментної чистотянутої сталі за нормативами ГОСТу 8786-68, або з каліброваного квадрату за ГОСТ 8559-78.
Весь шпонковий матеріал проходить плоске, об’ємне або вертикальне калібрування, що надає йому максимально точних розмірів та покращує якість обробки поверхні.
Шпонки можуть бути виготовлені зі сталей марок Ст20, Ст35, Ст50, 40Х, А4, проте основний сплав, з якого випускається переважна більшість, це сталь Ст45. Вимоги до цих марок стали регламентовані ДСТУ. Також сталь може бути класифікована за європейськими нормами EN. За цією класифікацією для виробництва шпонок найчастіше використовується марка сталі С45.
Для виробництва шпонок підприємства використовують різні свердлильні, фрезерні, шліфувальні верстати із програмним управлінням, завдяки чому вдається дотримуватися необхідних допусків.
Зараз з’єднання за допомогою шпонок активно використовується в автомобілебудуванні, сільському господарстві, машинобудуванні, верстатобудуванні, вони кріплять вали, колінвали, гребні гвинти, колеса. Шпонки застосовуються навіть при виготовленні верстатів для виробництва шпонок.
На даний момент існує кілька основних видів з’єднань з використанням шпонок:
Призматичні шпонки мають переріз у вигляді прямокутника з паралельними протилежними гранями. Можуть мати плоскі або закруглені грані та використовуватися при нерухомому або ковзному з’єднанні. Шпонкове з’єднання цього виду має відповідати ГОСТ 23360-78.
Сегментні шпонки виконані у вигляді сегмента кола (два краї заокруглені), для їх виробництва використовуються спеціальні верстати. Ці шпонки мають ряд переваг перед призматичними, можуть бути використані для з’єднання різних елементів. Основною сферою їх використання є з’єднання шестерні або зірочки з валом, причому лише за нерухомого з’єднання. Поєднання цього виду регулюється ГОСТ 24071-97.
Клинові шпонки призначені для запресування між валом і ступицею і виконуються у формі клина з ухилом. Як правило їх використовують у вузлах, що не вимагають високої точності припасування. Основна складність використання полягає у збігу кута паза встановленої на вал деталі та шпонки. ГОСТ 24068-80 визначає основні параметри цього шпоночного з’єднання.
Тангенціальні шпонки створені за аналогією з клиновими, тільки складаються з двох клинів. З’єднання такого виду може бути з нормальними шпонками (стандартизовано ГОСТ 24069-80) та з посиленими (ГОСТ 24070-80). Встановлюється така шпонка на вали діаметром понад 10 см.
У разі розвитку сучасного виробництва використання шпоночного з’єднання надійного, і навіть відносно недорогого знаходить застосування практично переважають у всіх галузях. Це пов’язано з тим, що вартість шпонки відносно невелика, а ефективність з’єднання знаходиться на найвищому рівні. Шпонкове з’єднання виконує функцію запобіжника, при перевищенні рівня навантаження на вал вона зрізається, прибираючи навантаження. Завдяки цьому можна досягти високого рівня надійності цього виду з’єднання.
Використання шпонок у з’єднаннях дозволяє вирішити комплекс проблем:
Саме шпонкове з’єднання має ряд ключових переваг:
Основні розміри шпонкового матеріалу в прутках за ГОСТ 8787-78 складають від 2мм х 2мм до 100мм х 50мм. Для сегментних шпонок згідно з ГОСТ 8786-68 висота сегмента може становити від 1,4 мм до 19мм при діаметрі від 4 мм до 65 мм.
Найпопулярнішими видами шпонок є вироби з перерізом від 4 мм x 4 мм до 80 мм x 40 мм.
Шпонковий матеріал виробляється в прутках, як правило, довжиною від 1 до 6 метрів.
Шпонка калібрована — це, як правило, прямокутна або подібної форми частина механізму, головною функцією якої є передача обертання між двома деталями, фіксація різноманітних деталей на валах або для руху деталей вздовж осі і недопущення їх повороту один щодо одного.
