Расчет шпоночных соединений на прочность

Призматические шпонки, применяемые в проектируемых редукторах (приводах), проверяют на смятие (и, в некоторых ответственных случаях, на срез). Проверке подлежат шпонки под зубчатые колёса на быстроходном и тихоходном валах и под полумуфтой или элементом открытой передачи.

Условие прочности на смятие:

(10.1)

где F_t − окружная сила, H; (F_t=2Т/d)

A_см=(h-t₁)l_р − площадь смятия, мм². Здесь l _р= l − b − рабочая длина шпонки со скруглёнными торцами, мм (l − полная длина шпонки, определённая на конструктивной компоновке); b, h, t₁ − стандартные размеры призматической шпонки.

[σ_см] − допускаемое напряжение на смятие, H/мм². При стальной ступице и спокойной нагрузке [σ_см] = 110…190 H/мм²; при колебаниях нагрузки [σ_см] следует снижать на 20…25%; при ударной нагрузке − снижать на 40…50%; при чугунной ступице приведенные значения [σ_см] снижать вдвое.

Если при проверке шпонки σ_см окажется значительно меньше [σ_см], то можно взять шпонку меньшего сечения, но обязательно проверить её на смятие. Если σ_см>[σ_см], то рациональнее перейти на посадку вала с натягом. При этом рекомендуются посадки:

· для цилиндрических прямозубых колёс H7/ p6 (H7/ r6);

· для цилиндрических косозубых и червячных колёс H7/ r6 (H7/s7);

· для конических колёс H7/s7 (H7/t6).

Так как размеры шпонки выбирают по диаметру вала, обычно расчет прочности на срез не производится. В необходимых случаях расчет на срез производится по следующей формуле:

[τ_ср] МПа,

где [τ_ср] – допустимое напряжение на срез, МПа.

Поиск по сайту: