Расчет шпоночных соединений

Для присоединения зубчатых колес к валам применяются различные виды соединений. Некоторые из них показаны на рисунке 9.

цилиндрическое и коническое с натягом шлицевое

шпоночные с призматической, цилиндрической и сегментной шпонками

Рис. 9. Виды соединений валов и колес

Размеры призматических шпонок (см. рис. 10, табл. 8) выбираем по диаметру вала:

- для ведущего вала Þ b ´ h = 10 ´ 8

- для ведомого вала Þ b ´ h = 14 ´ 9

Длину призматической шпонки выбираем из стандартного ряда в соответствии с расчетом на смятие по боковым сторонам шпонки:

,

где: - рабочая длина шпонки; Т – наибольший крутящий момент с учетом динамических нагрузок при пуске или внезапном торможении; t₁» 0, 6´ h – заглубление шпонки в вал; h – высота шпонки; [ s_см ] – допускаемые напряжения смятия

= s _т / [s],

где: [s] – допускаемый коэффициент запаса.

Длина шпонки рассчитывается по формуле:

l = l_p + b.

Для шпонок из чистотянутой стали 45Х принимаем s _т = 400 МПа. При нереверсивной маломеняющейся нагрузке [s] = 2, 3.

Т 1 = 104, 17 Н× м; t 1 = 5 мм; = 400 / 2, 3 = 173, 9 МПа; l1 = 4, 82 + 10 = 14, 82 мм.

Т 2 = 497, 4 Н× м; t 1 = 5, 5 мм; [s см] = 400 / 2, 3 = 173, 9 МПа; …=15, 79 мм; l2 = 15, 79 + 14 = 29, 79 мм.

Таблица 8

Размеры призматических шпонок по СТ СЭВ 189 –75 (в мм)

Рис. 10. Размеры шпоночных соединений

Принимаем с учетом таблицы 8 мм; мм и проверяем условия: ; .