Шпонка коленвала: устройство и особенности

1. Шпонка коленвала: что это за деталь

2. Для чего нужна шпонка коленвала

3. Почему шпоночное соединение такое удобное

4. Какие виды шпонок существуют

5. Размеры шпонок коленвалов

6. Установка шпонки: что нужно знать

Любое транспортное средство и легковой автомобиль в частности, — это совокупность узлов и механизмов, взаимодействующих между собой. Каждый из них состоит из деталей различной формы и размера, но все они одинаково важны для правильной и безопасной работы техники. Выход из строя одного устройства, на вид самого незначительного и простого, приводит к поломке машины и даже созданию аварийной ситуации.

Одной из таких небольших деталей является шпонка коленчатого вала. Коленвал - конструкция, через которую производимая мотором мощность преобразуется в движение транспортного средства. Это сложное и дорогое устройство, но оно будет бесполезным при отсутствии маленькой и незаметной детали — шпонки. Небольшой, но очень важный элемент, подтверждающий высказывание, что важна даже самая маленькая деталь.

Функциональное значение шпонки для коленвала авто

Принцип работы, а именно движения автомобиля, основан на передаче вращательного момента поршней на коленвал, и далее через цепь устройств на колеса. Каждое из них должно иметь прочное и надежное соединение. В основе всех механизмов находятся валы, на которые крепятся диски и шестерни. Задача шпонки состоит в фиксации вала и ступицы в жестком и статичном положении, исключающем прокручивание и заклинивание. То есть, шпонка — это стопор, находящийся между двумя механизмами, которые отвечают за вращение колес при воздействии на ходовую часть определенной нагрузки, в том числе и критического уровня.  

Устройство шпоночного соединения

Это не уникальное изобретение, касающееся только автомобильного транспорта. Шпонки используются практически во всех отраслях промышленности, где источником энергии служат двигатели электрические и внутреннего сгорания. Соединение отличается простотой, незамысловатостью, но одновременно является надежным, сочетающим в себе такие необходимые качества, как прочность и безопасность. Очевидный плюс такого решения состоит в том, что стоимость шпонки настолько незначительна, что не оказывает влияния на смету изготовления и ремонта. Установка, снятие и замена шпонки коленвала не представляет собой особого труда. Эту процедуру без проблем может выполнить даже начинающий. Но, эта легкость является обманчивой, так как данная технология имеет свои тонкости и нюансы.

Простота и низкая стоимость технологии использования шпонки в качестве соединительного элемента между вращающимися частями имеет и свою оборотную сторону. Довольно часто такое решение становится причиной незапланированного ремонта.

Суть, а именно слабое место крепления, заключается в способе обработки ответных частей узла. В каждой из них прорезается паз определенной формы и размера. В результате прочность деталей уменьшается, возникает внутреннее напряжение, вызванное разностью нагрузки на определенные места вала и втулки. При неправильном выборе или нарушении процедуры соединения возможен износ, как самой шпонки, что не особо страшно, так и соединяемых механизмов.

Виды шпонок, применяемых в легковых автомобилях

Одним из ошибочных мнений, циркулирующих в среде владельцев легковых автомобилей, является то, что все шпонки универсальны и подходят к любой машине. На самом деле это далеко не так. Изделия различаются, как по форме, так и способу крепления.

Различают такие типы соединений:

1. Напряженные. Шпонки конфигурации клина. В паз вставляются с помощью механического воздействия. В проеме держатся плотно за счет деформации и упругости металла.
2. Ненапряженные. Имеют ровные симметрические формы, по размеру совпадают с проемами. Вставляются в отверстия, занимая почти все их пространство, с люфтом или впритык.

В зависимости от типа и конфигурации шпонки для коленвалов имеют собственную стандартизацию по ГОСТ:

• призматические — ГОСТ 23360-78;
• сегментные — ГОСТ 24071-97;
• цилиндрические — ГОСТ 3128-70, ГОСТ 12207-79;
• клиновые — ГОСТ 24068-80;
• тангенциальные — ГОСТ 24069-97, ГОСТ 24070-80.

Самый распространенный материал изготовления шпонок – углеродистая сталь, но также допускается для изготовления и другие типы стали.

Шпонки чертёж:

При сборке легковых автомобилей в подавляющем большинстве применяются шпонки ненапряженного типа, процесс монтажа которых не требует индивидуального подхода к каждому соединению.

Размеры шпонок

Размеры шпонок коленвала регламентируемы в соответствии с чертежами и стандартами Международной организации по стандартизации ISO. Так, самыми популярными и часто используемыми являются такие размеры шпонок для шкива коленвала, как:

Стоит помнить, заменить шпонку коленвала можно только аналогичной деталью, которую рекомендует производитель вашей марки автомобиля.

Особенности монтажа автомобильных шпонок

Внешне изделие и процесс его установки выглядит простым и доступным каждому. Но, вопрос заключается в том, что оно должно точно соответствовать размеру оригинальной детали, которая предусмотрена технологической схемой сборки. Не допускается использование самодельных шпонок, изготовленных из находящихся под рукой материалов. Помимо параметров имеет значение и состав металла. Слишком мягкий будет срезан при небольшой нагрузке, а чрезмерно крепкий может повредить пазы деталей при высоком крутящем моменте. Лучше доверять монтаж и диагностику профессионалам. Но, зная теорию, провести замену шпонки может и сам хозяин транспортного средства.

Как определить исправность шпонки

Чтобы предотвратить поломку машины из-за неисправности шпонки, нужно регулярно проводить проверку ее состояния. Одним из признаков может быть стук при вращении двигателя. При визуальном осмотре это может быть скол, трещина на изделиях и наличие просвета между шпонкой и пазом. При сильном износе вставка просто срезается. Если удастся найти оригинальную замену, остается только выбить сломанные фрагменты, очистить пазы и установить шпонку на место.

Больше информации о шпоночных соединениях в статье нашего блога: "Шпонка: определение, виды и назначение"

Приобрести шпонки и прочий крепёж всегда можно в магазине Оникс. Оставляйте заявки на почту [email protected], или оформляйте заказ через корзину. У нас есть выгодные условия и вкусные цены для наших клиентов. Заходите!